红外检测中的相对温差比诊断法 本发明涉及物体红外辐射的检测诊断，特别是涉及电气设备的热态红外辐射的测定和诊断。
目前，国内外在应用红外辐射仪检测被测物体，特别是检测电气设备的热态情况时，均采用温度参量辅以热像图谱的方法，可谓“红外测温法”，这是一种直读直判式的测温，中国电力工业设备诊断技术专业协会于1996年收集编辑出版的《电气设备红外诊断技术指南》一书所反映的检测方式基本都是这种方法。它在判别评定时虽然直观简单，但其测定时的数据将受物体表面的发射率8，周围空气温度、工况条件及红外仪器的发射率8＇设定和测量距离的选择等诸因素影响，因而最终结果难以达到准确，而且，以直读温度绝对值参量作为判定电气设备热缺陷类型的技术原则尚不具备规律性和系统性。
本发明目的旨在克服上述诸多因素的影响，用相对温差比诊断法，替代绝对值直读判别法，可提高测量准确性和规范测试方法。
本发明所提出的检测诊断，是先测出同一条件下的三个温度值，包括被测点处的最高温度，稳态温度和环境温度，顺序取其温差相比作为一个新的热学参量，再与给定地判据作比较，从而判定被测物的热状态。其检测至少包括如下六个步骤：
第一步：测出被测物被测点处的最高温度tm；
第二步：同时测出被测物处稳定运行处的(稳态)温度tw；
第三步：同时测出被测物周围的环境温度θ，该温度可以用参照物表面温度代替；
第四步：按照公式g＝(tm-tw)/(tw-θ)计算出g值来；
第五步：将计算g值与“交流高压电气设备热缺陷类型”的表1给定g值及有关技术原则比较分析，其表1中，属严重热缺陷的g值在1及以上，属一般热缺陷的g值在0.1～1之间，属热隐患的g值在0.05～0.1之间；
第六步：按g值所在表1范围，判定被测物的热缺陷。其中，对于危急热缺陷应以下限温度(升)值来判。
文中所附表1是以本方法求得g值后，按现行有关技术要求推算编制的配套性文件，既可支持本发明方法，又可指导作红外检测。
上述公式中的g，即称作相对温差比。其公式的物理意义是：
热缺陷相对于热稳态的温差tm-tw，与稳态时的温升tm-θ之比。
由于它只是一个自身的相对比较量，因而不受周围空气变化和距离改变的影响，也不受外加电流、电压的大小和辐射系数的设定影响，测量时，只要任定某一距离，同时或先后测出上述三个温度值，即最高温度值、稳态温度值、周围空气或被测物的表面温度值，则代入计算公式求出g值，用表1给定的g值及有关技术原则比较判别，即可确定其热状态的类型，方法简化，结论准确，可作科学性表征。
表1 交流高压电气设备热缺陷类型序号电器零件，材料及介质的类别1)、2)、3)、4) 危急热缺陷(I) 严重热缺陷(I) 一般热缺陷(II) 热隐患(IV) 下限温度18) ℃ 下限温升14) K 相对温差 K g值 相对温差 K g值 相对温差 K g值 空气中 油中 空气中 油中 空气中 空气中 空气中 空气中 空气中 空气中 1触头5)、6)①裸铜或裸铜合金②镀锡③镀银或镀镍(包括镀厚银 及镶银片) 75 (90)17) 90 105 80 90 90 35 (50) 50 65 40 50 50 35～17.5 (50～25) 50～25 65～32.5 ～1 17.5～3.5 (25～5) 25～5 32.5～6.5 1～0.1 10.5～1.75 (15～2.5) 15～2.5 19.5～3.25 0.3～0.05 2用螺栓或其它等效方法联结的导体接合部分2)①裸铜、裸铜合金和裸铝或 裸铝合金②镀(糖)锡③镀银(包括镀厚银)或镀 镍 90 (105) 105 115 100 100 100 50 (65) 65 75 60 60 60 50～25 (65～32.5) 65～32.5 75～37.5 25～5 (32.5～6.5) 32.5～6.5 37.5～7.5 1～0.1 15～2.5 (19.5～3.25) 22.5～3.75 0.3～0.05 3加其它裸金属制成或表面镀其它材料的触头或联结7) 4用螺栓或螺钉与外部导体联结的端子8)①裸铜、裸铜合金和裸铝、 裸铝合金②镀(糖)锡或镀银(包括镀 厚银)③其它镀层9) 90 105 50 65 50～25 65～32.5 ～1 25～5 32.5～6.5 1～0.1 15～2.5 19.5～3.25 0.3～0.05 5油①开关用油10)、11)、18)②其它设备用油11) 90 100 50 60 50～25 60～30 ～1 25～5 30～6 1～0.1 15～2.5 18～3 0.3～0.05 6起弹簧作用的金属零件12) 7 下列等级的绝缘材料及与其接触的金属零件13)、14)、15)a.需要考虑发热对机械强 度影响的①Y(对不浸渍材料)②A(对浸在油中或浸渍过 的材料)③E、B、F、Hb.不需要考虑发热对机械 强度影响的：①Y(对不浸渍材料)②A(对浸渍过的材料)③E④B⑤F⑥Hc.漆：①油基漆②合成漆 85 (90) 100 110 90 100 120 130 155 180 100 120 - 100 100 - 100 100 100 100 100 100 100 45 (50) 60 70 50 60 80 90 115 140 60 80 - 60 60 - 60 60 60 60 60 60 60 45～22.5 (50～25) 60～30 70～35 50～25 60～30 80～40 90～45 115～57.5 140～70 60～30 80～40 ～1 (～0.04)19) 22.5～4.5 (25～5) 30～6 35～7 25～5 30～6 40～8 45～9 57.5～11.5 70～14 30～6 40～8 1～0.1(0 2～0.04)10) 9～2.25 (10～2.5) 12～3 14～3.5 10～2.5 12～3 16～4 18～4.5 23～5.75 28～7 12～3 16～4 0.2～0.05(0.1～0.02)10) 8不与绝缘材料(油除外)接触的金属零件(触头除外)a.需要考虑发热对机械 强度影响的，①裸铜、裸铜合金或镀银②裸铝、裸铝合金或镀银③钢、铸铁及其它b.不需要考虑发热对机械 强度影响的：①裸铜、裸铜合金、镀银②裸铝、裸铝合金、镀银 120 110 110 145 135 100 100 100 100 100 80 70 70 105 95 60 60 60 60 60 80～40 70～35 70～35 105～52.5 95～47.5 ～1 40～8 35～7 35～7 52.5～10.5 47.5～9.5 1～0.1 16～4 14～3.5 14～3.5 21～5.25 19～4.75 0.2～0.05 9支撑用金属件(表面接地)铝合金、钢、铸铁件及其它 70 30