[發明專利]一種提高紅外熱像儀測溫精度的方法

在審

• 申請號: 201710791946.8
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107741276A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 彭濤;劉彤;陳國強;周游
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明屬于信號控制處理技術，涉及到利用紅外探測器對輻射目標的測溫的方法，具體涉及一種變電站設備故障診斷紅外測溫的方法。

背景技術

變電站電力設備長期處于戶外的高壓、高溫、高負載的工作狀態下，因此非常容易產生缺陷、劣化，甚至形成事故，因此定時定點地對電氣設備進行狀態檢測與故障診斷具有重大意義。電力設備往無油化、小型化、封閉式、絕緣型的趨勢上發展。由于新型電力設備結構封閉、材料絕緣，很多傳統的檢測手段如目測、耳聽等維護手段不再適用。電氣設備在線監測檢測技術成為必然的檢測手段，并得到了迅速發展。

利用紅外探測器對電氣設備的熱缺陷檢測是電力設備在線檢測的一種重要手段。紅外熱檢測技術是一種非接觸檢測技術，根據電氣熱分布不停電就可及時發現電氣設備的熱缺陷，對電氣設備的安全運行起到了積極作用。紅外測溫受到環境、測溫方法等多種因素影響。傳統擬合曲線黑體標定測溫方法為考慮目標背景、大氣輻射的影響，且測到的數據輻射溫度，非真實溫度，測溫精度低，在電力檢測等精確測溫領域中的應用受到了很大限制。提高紅外測溫精度，及時發現電力設備缺陷，降低故障診斷虛警率，成為熱門研究課題。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種提高紅外熱像儀測溫精度的方法，通過在傳統的黑體標定測溫方法中引入差值查表標定、測溫預處理和真實溫度換算等環節,提高了熱像儀的測溫精度。

技術方案

一種變電站設備故障診斷紅外測溫的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、對黑體進行標定：在黑體的溫度值Tn＝T0+△Tn每一個溫度值，記錄該溫度值對應的紅外熱像儀灰度值Gn，建立溫度差△T0與對應的紅外熱像儀灰度差值△Gn一一對應的關系表：

G₀△G₁△G₂△G₃……T₀△T₁△T₂△T₃……

步驟2、紅外信號預處理：采用中值濾波算法對紅外熱像儀拍攝的紅外圖像灰度信息進行預處理,消除紅外圖像中的噪聲；

步驟3、利用圖像的灰度值計算物體的輻射溫度：首先選取目標物體的圖像灰度值G并將其與基準灰度值G。相比較，得到灰度差值△G＝G-G。；

然后將△G代入查找表，得到對應的溫度差△T，則物體的輻射溫度為基準溫度與溫度差之和，即T_r＝T₀+△T；

步驟4、真實溫度換算：按公式T＝{1/ε[1/τ*Trn-(1/τ-ε)*Tqn]}1/n計算得出目標物體的真實溫度。

有益效果

本發明提出的一種提高紅外熱像儀測溫精度的方法，利用高精度黑體對其進行標定，標定的目的是對整個系統進行測試,找出黑體溫度與圖像灰度值之間的關系,并將這個關系用一個查找表來描述。利用圖像的灰度值計算物體的輻射溫度。將輻射溫度換算為真實溫度。