摘 要:结合具体的红外线测温枪，介绍了红外线测温枪的工作原理、性能、主要技术参数以及在城市照明电气设备维修领域的具体应用。
关键词: 红外线测温枪 电气设备维修 温度测量
一、引言
对电气设备温度及时的监控可以起到防患于未然的作用，但是如何能做到方便且安全的测出电气设备尤其是测出电力变压器接桩头等带电体的温度对设备安全十分重要。红外线测温枪的出现很好的解决了这一难题，它不仅能做到安全，快捷而且测量的结果也相当准确。
二、原理及性能
红外线测温枪是红外技术应用的一种典型的例子，它通过发出激光束起到指向作用，然后由光电探测器接受所指的被测物体表面辐射的红外线能量，并由其内部电路分析处理、运算后显示出被测物体的表面温度数值。红外线测温枪构造主要是由光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。
其结构原理图 如图1所示：
图1
测量安全程度高是使用红外线测温枪最重要的特点之一。不同于常见的接触式测温仪，红外线测温枪能够通过非接触测温的方法安全地读取难以接近的或不可接触的目标温度。红外线测温枪能对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力技术发展的方向。现以CENTER 352型红外线测温枪为例做简要介绍其特性
1. 仪器特性：
LCD显示：4位数液晶显示器（背光功能）
D/S比例：12：1
辐射率值：0.98
自动关机：开置10秒后自动关机
测量范围：-20~500℃，-4~932℉
准确度：±2℃（4℉）或±2%读值
解析度：0.1℃/0.2℉
重复率：±1%读值或1%℃（℉）
存储环境：-10~60℃，14~140℉，≤75%RH
使用环境：0~40℃，32~104℉，10~90RH
反应时间：0.5秒
使用电池：9V电池
电池寿命：约15小时
外观尺寸：157.5×115×36mm
重量：大约180g
仪器外形如图2所示
图2
2. 操作说明：
（1）测量操作
欲测温度时，请将温度枪对准欲测物体后扣动扳机，LCD显示面板将显示或更新温度读值，放开扳机，读值将自动锁定10秒钟，放置10秒后自动关机。
（2）距离与目标直径比（D/S）
当测量温度时，请参考距离与目标（如图3所示）以测量正确温度读值：
图3
三、在城市照明电气设备维修中的应用
利用红外线测温枪在日常的照明电气设备维护中就显得特别的方便，可以较为准确、快速地判断故障发生的原因及范围，甚至可以具体到细小的位置，收到事半功倍的良好效果。
电气设备中常用的材料及元器件允许的温升见表1、表2所示。
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应用部位 |
导电材料 |
允许温升（℃） |
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|
工业用电器 |
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触 头 |
自力式 |
铜基合金 |
40、45 |
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他 力 式 |
铜及铜基合金 |
30、40、50（长期工作制） |
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|
65（8小时工作制） |
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银及银基合金、镀银 |
65、75 |
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内部电路连接 |
螺栓 紧固 |
铜及铜基合金 |
50 |
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铜及铜基合金镀、银、镀锡、镀镍 |
65 |
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|
弹簧 压紧 |
铜及铜基合金 |
45 |
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|
铜及铜基合镀银镀锡、镀镍 |
55 |
|||
|
铜及铜基合金镀银 |
65 |
|||
|
与熔断器连接 |
60 |
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|
与绝缘导线连接 |
65 |
|||
|
接 线 端 |
铜及铜基合金 |
50 |
||
|
铜及铜基合金镀银、镀锡、镀镍 |
65 |
|||
|
与绝缘零件接触的导体 |
以绝缘材料的允许温升为限 |
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|
手动操作部件 |
金属的 |
15 |
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|
绝缘的 |
30 |
|||
|
电气附属的电阻元件 |
180 |
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|
变压器及电光源配套用镇流器 |
外壳表面 |
60/65 |
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表1 绝缘材料的耐热等级及允许温升
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绝缘 等级 |
允许 温度（℃） |
允许温升（℃） |
常用材料举例 |
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用电阻法测量的电压线圈的平均温升 |
用温度计或热电偶法测量线圈表面温升或橘色绝缘体的导体、金属体的温升 |
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A |
105 |
85 |
65 |
浸渍过的棉纱、丝、纸等天然有机纤维、塑料、聚酰胺等 |
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E |
120 |
100 |
80 |
聚氨基甲酸酯、环氧树脂、纤维素三醋酸盐等 |
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B |
130 |
110 |
90 |
玻璃纤维、石棉、云母、沥青、合成树脂等 |
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F |
155 |
135 |
115 |
玻璃纤维、石棉、云母、沥青、合成树脂与耐热性好的合成树脂的组合材料等 |
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H |
180 |
160 |
140 |
玻璃纤维、石棉、云母与硅树脂的组合材料 |
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C |
>180 |
>160 |
>140 |
单独使用的云母、陶瓷、玻璃、石英等 |
表2 电器材料及部件的允许温升
红外线测温枪具体的应用实例如下：
1、电力变压器
参照电力变压器运行的相关规范要求，对本单位的在线运行电力变压器的散热器、高低压接线桩头的表面温度等进行定时定点的测量并加以记录。通过分析和归纳，再比照其他在线运行的电力变压器的运行情况就能够准确地判断被检测变压器的工作负荷的大小，以及是否在正常的允许范围内。这样就能够及时发现电力变压器存在事故隐患。
2、汇流硬母线排
高、低压配电柜所用的主线和支线汇流硬母排一般都采用铝（铜）排来制作。由于其过载能力较强，一般硬母线排的自身不会出现问题。容易出现问题的部位，都是发生在母排与母排的连接部位。由于在配电施工中，硬母排制作的缺陷或经过长期应用使得连接处发生松动而造成接触不良，容易发生高热现象，因此通过对汇流排各个连接点的温度进行检测和记录分析，就能迅速发展故障点所在并及时进行检修，将事故消灭在萌芽状态。
3、 电力开关
高、低压配电柜中所用的电力开关装置主要有隔离刀开关、负荷开关、熔断器等。通过在线检测电力开关装置触头的温度高低，并参照表2中给出的允许范围，就能够及时地检测出潜在的故障触点，防止由于长期运行时存在的高热百烧毁触头，造成严重的断电事故。
4、输、配电电缆（电线）
对于常用的塑料绝缘电缆（电线），要判断其在运行中的工作温度是否在正常的范围内，一般都采用手摸、目测等较为原始的方式，并且对于人无法接近的电缆、电线，判断起来就较为困难。现在就可以参照表1中给出的数值，通过对运行中的电缆（线）表面的温度进行非接触测量，而较为快速而准确地判断电缆（线）的工作情况，通过对比还能够定性地判断电缆（线）中工作电流的大小。
5、电光源配套镇流器
在线监测电光源配套镇流器的铁心、线圈绕组及各接线桩头的温升情况，结合日常的运行维护经验，就可以准确地判断出电光源配套镇流器的工作状态。
6、大功率晶闸管
在线监测大功率晶闸管及其相关散热器的工作温度，使其不超过允许的范围，这样就能准确判断其运行效果，保证其工作在良好的状态下。
参考文献：
邹应全.《基于无线的高压输变电的温度测量系统设计》，现代电子技术，2008/13
杨川梅.《一种新型手持红外测温仪》红外技术，1998/04