[发明专利]一种提高红外热像仪测温精度的方法

说明书

技术领域

本发明属于信号控制处理技术，涉及到利用红外探测器对辐射目标的测温的方法，具体涉及一种变电站设备故障诊断红外测温的方法。

背景技术

变电站电力设备长期处于户外的高压、高温、高负载的工作状态下，因此非常容易产生缺陷、劣化，甚至形成事故，因此定时定点地对电气设备进行状态检测与故障诊断具有重大意义。电力设备往无油化、小型化、封闭式、绝缘型的趋势上发展。由于新型电力设备结构封闭、材料绝缘，很多传统的检测手段如目测、耳听等维护手段不再适用。电气设备在线监测检测技术成为必然的检测手段，并得到了迅速发展。

利用红外探测器对电气设备的热缺陷检测是电力设备在线检测的一种重要手段。红外热检测技术是一种非接触检测技术，根据电气热分布不停电就可及时发现电气设备的热缺陷，对电气设备的安全运行起到了积极作用。红外测温受到环境、测温方法等多种因素影响。传统拟合曲线黑体标定测温方法为考虑目标背景、大气辐射的影响，且测到的数据辐射温度，非真实温度，测温精度低，在电力检测等精确测温领域中的应用受到了很大限制。提高红外测温精度，及时发现电力设备缺陷，降低故障诊断虚警率，成为热门研究课题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种提高红外热像仪测温精度的方法，通过在传统的黑体标定测温方法中引入差值查表标定、测温预处理和真实温度换算等环节,提高了热像仪的测温精度。

技术方案

一种变电站设备故障诊断红外测温的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、对黑体进行标定：在黑体的温度值Tn＝T0+△Tn每一个温度值，记录该温度值对应的红外热像仪灰度值Gn，建立温度差△T0与对应的红外热像仪灰度差值△Gn一一对应的关系表：

G₀△G₁△G₂△G₃……T₀△T₁△T₂△T₃……

步骤2、红外信号预处理：采用中值滤波算法对红外热像仪拍摄的红外图像灰度信息进行预处理,消除红外图像中的噪声；

步骤3、利用图像的灰度值计算物体的辐射温度：首先选取目标物体的图像灰度值G并将其与基准灰度值G。相比较，得到灰度差值△G＝G-G。；

然后将△G代入查找表，得到对应的温度差△T，则物体的辐射温度为基准温度与温度差之和，即T_r＝T₀+△T；

步骤4、真实温度换算：按公式T＝{1/ε[1/τ*Trn-(1/τ-ε)*Tqn]}1/n计算得出目标物体的真实温度。

有益效果

本发明提出的一种提高红外热像仪测温精度的方法，利用高精度黑体对其进行标定，标定的目的是对整个系统进行测试,找出黑体温度与图像灰度值之间的关系,并将这个关系用一个查找表来描述。利用图像的灰度值计算物体的辐射温度。将辐射温度换算为真实温度。