热分析技术在工业设备状态监测中的应用

前面我们探讨了工业设备状态监测中的声发射技术应用​​​​​​​，本期我们继续深入工业设备状态监测，探讨热分析技术在该领域的应用。

热分析技术简介

热分析技术是一种基于温度变化的监测方法，它通过测量和分析设备或系统的温度来检测可能存在的问题或故障。这种技术的应用范围非常广泛，从工业生产设备到电力系统再到机械设备，都可以受益于热分析。

在热分析中，温度传感器是关键的元件。这些传感器可以采用不同的形式，从简单的热电偶到高级的红外摄像机。它们的工作原理都是基于热量传导和辐射。当设备或系统中存在故障或问题时，通常会伴随着温度的异常变化，这些异常变化可以被温度传感器探测到。

图. 设备劣化P-F曲线（PreMaint）

1.热电偶：热电偶利用塞贝克效应，当由不同金属制成的两根导线在一端连接时，温度变化将在导线的未连接端产生电压。这种方法可以测量单个点的温度，并且适用于多种温度范围。热电偶还可选择带护套或无护套的版本，以适应不同的环境条件。

2.热像仪：热像仪利用普朗克定律，通过捕获物体发出的红外辐射来测量温度。热像仪可以生成热图，其中不同颜色代表不同的温度。这使得它们能够监测整个区域的温度分布，而不仅仅是单一点的温度。热像仪通常需要永久安装，以提供实时监测，并且可以使用计算机视觉技术来分析图像以检测温度变化和故障。

热分析技术应用领域

热分析技术在工业设备状态监测中有多个关键应用领域，帮助实现设备的状态监测、故障预测和优化运行。

1. 电力行业

在电力行业，热分析技术可以用于监测高压开关和断路器的状态， 通过检测其触点的温度，可以及早发现接触不良或氧化问题，防止故障。也可以用于变压器和电容器的运行状况，可以检测内部故障、绝缘问题和过热情况。

图.实时温度监测及报警（PreMaint）

2. 制造业

在制造业中，热分析技术可用于监测和维护电机和马达，可以检测电机内部的温度分布，识别轴承问题或绕组故障。针对液压系统，热分析可以预测性地监测液压系统中的泄漏和过热情况，以提高系统的可靠性。

3. 冶金行业

在冶金工业中，高温和恶劣环境对设备造成了巨大挑战。热分析技术可用于监测高炉和热风炉，检测炉体和内衬的温度分布，预防损坏和提高效率。对于钢水包和铁水包，热分析可以及时发现设备的异常温度，防止潜在问题的发生。

4. 化工与石油行业

在化工与石油工业中，涉及危险物质和高温条件，因此设备监测至关重要。热分析技术可以检测管道的堵塞、腐蚀和泄漏，确保安全。针对反应釜，热分析可以识别泄漏或内衬损坏，防止事故发生。

这些应用领域仅仅是热分析技术在工业设备状态监测中的冰山一角。通过使用温度传感器和红外热成像等热分析工具，结合设备健康管理平台，企业可以更好地监控其设备，提前发现问题，减少停机时间，并提高生产效率，确保生产安全。