智能紅外視覺檢測技術在工業現場檢測中的應用

文:深圳市行知達科技有限公司 王書付2021年第二期

深圳市行知達科技有限公司SINGARD成立于2017年10月30日,核心研發團隊來至于哈爾濱工業大學和中國科學院等知名高等院校,專注于將紅外熱成像技術和計算機視覺技術、光學測量技術、5G通訊技術與人工智能算法相結的產品研發和產業化應用。主要為軌道交通、電網運行、醫療防護和工業現場測溫等領域提供精密的紅外視覺檢測產品和測試系統解決方案。

圖 1 紅外熱成像技術測溫的原理.jpg

圖 2 智能故障檢測儀.jpg

圖 3 智能故障檢測儀在設備預防性維護中的應用.jpg

公司具備月產1000臺上以上的高端紅外智能檢測儀器的能力,企業獲得ISO9001認證,相關的產品均具備自主知識產權,并獲得國家計量部門和第三方檢測實驗室的認證。目前行知達科技SINGARD已經和以色列OPGAL、中國中車、中石化、國家電網、深圳地鐵、深圳麥克韋爾和創鑫激光等知名企業建立了戰略合作關系。

圖 4 高精度在線式紅外熱像儀軟硬件系統.jpg

紅外熱成像測溫技術,通過探測特定波段的紅外光譜輻射能夠快速測試物體表面的溫度場分布,通過電子技術轉換為可精確分析的熱像圖,是非接觸式溫度測量的重要手段,為研發工程師的產品開發和生產管理部門的品質檢測提供更加有效的解決方案。

公司的主要產品:紅外傳感器模組和熱成像機芯,在線式高精度測溫型紅外熱成像儀MX系列,智能故障檢測儀IFD系列,智能熱像檢測儀ITID系列,便攜式氣體成像系統PGIS,智能紅外體溫篩檢系統ITS系列和紅外無損檢測系統NDTtherm等。公司核心產品主要應用領域如下所述:

1.面向設備運維的智能故障診斷檢測儀:

智能故障檢測儀(Intelligent Fault Detector)是行知達科技基于移動數據處理平臺開發的專業智能故障型檢測設備。將移動互聯網技術和傳統的紅外熱像儀技術相結合,融入人工智能圖像識別算法,全面提升故障檢測儀的故障識別智能化水平和檢測效率。是國內首款利用雙光譜自動融合交織定位技術,通過定制化的智能操作分析軟件和數據管理軟件,利用人工智能圖像識別算法可以快速的檢測電力電路、器件的發熱異常;診斷軸承、車軸等周轉零部件的溫升異常;測量暖通、化工管道的工作溫度等。高精度的圖像融合技術可快速定位漏電、短路、熱泄露等熱敏感位置。協助維修人員實現預測性維護PdM(Predictive Maintenance),是大大提高工作效率和檢修準確率的新一代檢修儀器,是設備維護的未來。

圖 5 多通道電子霧化發熱體可靠性檢測系統 a.jpg

圖 6 融合機器人技術的智能雙光譜視覺檢測平臺.jpg

2.面向工業現場監測高精度紅外測溫型紅外熱像儀

行知達科技開發的MX95系列的高精度在線式測溫型紅外熱成像儀,具備行業領先的640*480紅外像素的分辨率,通過十多年的經驗積累,目前已經開發出完備的標準儀器和在線式紅外測溫軟件。目前已經在國家電網、石油勘探和石化煉油廠等工業現場提供實時在線的危化品安全監測和設備狀態監測運維系統。

行知達科技不僅提供標準的在線式紅外熱像儀,還能根據用戶的檢測工藝要求,融合溫度檢測、流程控制、機器人技術和MES等信息化管理技術,提供行業解決方案。目前已經在光纖激光器行業、電子霧化行業、特種設備行業等進行規模化推廣應用。

圖 7 檢測原理圖.jpg

圖 8 玻璃纖維、碳纖維復合板紅外無損檢測.jpg

3.紅外熱成像技術應用于材料的無損探傷

當被檢測的復合材料存在分層、空隙/空洞、皮芯脫粘、沖擊損傷、內部腐蝕、滲水、材質疏松等缺陷時,其組織內部會存在導熱系數的差異,通過主動熱成像技術可以快速檢測這些材料缺陷。主動熱像儀是一種先進的無損檢測方法,它是在進行熱測量的基礎上,被檢測材料在外部熱激勵下的響應進行檢測的。當外部激勵能量通過輻射能量(UV、可見光和IR)作用于被檢測材料的表面時,它通過吸收轉化為熱,通過熱傳導過程在材料中傳播產生熱波。在這種傳播過程中,內部缺陷的存在影響了熱波,因為它們作為熱量的屏障,在振幅和相位上產生局部表面變化,觀察到熱信號。其檢測原理如圖7所示

采用主動紅外熱成像技術進行材料的無損檢測,具有安全、快速、操作方便和性價比高的優勢。目前行知達科技的紅外無損探傷產品已經在軌道交通領域和航空航天領域的復合材料質量檢測中得到大量推廣應用。

圖 9 紅外熱成像技術應用于有害氣體泄露檢測.jpg

4.紅外熱成像技術應用于環境監測

行知達科技與以色列奧伯嘉Opgal開發用于氣體泄露檢測的低成本、高靈敏、便攜式系統解決方案(PGIS),用于檢測石油和天然氣行業基礎設施中的氣體泄漏。替代傳統的光學氣體成像檢測儀器(OGI),后者使用高端且成本高昂的中波紅外(MWIR)技術以及制冷型的紅外傳感器檢測油氣行業的氣體泄漏。單臺便攜式設備動幾十萬,目前特種設備檢測、管道、油田、能源等市場需要大量低成本的OGI,本公司開發的高精度低成本便攜式氣體檢測系統(PGIS)具備廣泛市場應用前景。

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