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红外热涂法

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红外热涂法相关的论坛

  • 【求助】请问热导法TCD与非色散红外吸收法NDIR的区别

    rt,请问热导法TCD与非色散红外吸收法NDIR的具体区别在那,NDIR最终是不是也用热导法的热变化引起电阻变化的原理进行测定.耶拿的碳硫分析仪和elemental的元素分析仪是不是都是用的示差热导法进行测定,跟岛津toc用的ndir有什么区别,为什么采用不同的测定方法,各有什么优缺点,谢谢

  • 【讨论】《建筑红外热像检测要求》即将发布----喜乎?忧乎?

    [size=3] 由上海市建筑科学研究院(集团)有限公司负责起草,欧美大地仪器设备中国有限公司等单位参加起草的红外热像仪建筑检测规范《建筑红外热像检测要求》即将发布,该标准即将于2010年8月1日正式颁布实施。 这是我国第一个针对用红外热像仪对建筑物外墙饰面质量缺陷、渗漏、外围护结构热工缺陷等方面进行检测的标准,并于今年8月1号正式实施。 《建筑红外热像检测要求》标准有助提高建筑物红外检测规范。标准具体规定了建筑红外热像检测、检测结果的分级以及检测报告的基本内容。针对建筑红外检测,阐述了一些相关术语的定义,比如探测器、工作波段、测温范围、空间分辨率等。标准对检测方案内容做了详细规定,并详细列出了检测环境条件。标准规定了在渗漏检测中,找不到渗漏源时的试水检测方式。标准对检测结果及报告模式做了详细要求,对缺陷等级做了详细规定,并对报告内容做了限定。 此标准一共6个章节,其中介绍了红外热像仪检测涉及的术语和定义,检测内容和技术参数的规定,检测工作的流程,数据分析等。附录由A-F介绍了全国部分城市夏季红外检测建筑外墙饰面层粘结缺陷推荐时间,并提供了其它热能影响的参考热谱图,常用材料红外发射率表等。 [color=#f10b00]喜之:《建筑红外热像检测要求》标准的出台,使得建筑行业红外热像仪的检测有章可依,行业的检测有了规范性标准。忧之: 建筑行业是否都能认真地按照标准,对所有的房屋建筑进行一次不漏的进行检测呢?[/color][/size]

  • AR加持红外热成像,彻底解放双手

    近日,AR头显公司Leapsy发布热成像AR头显,将AR与红外热像技术集成,以此来解决传统热像仪设备占用双手不方便操作的问题。据悉,Leaspy热成像AR头显采用自由曲面方案,视场角(FOV)为60°,内置单目红外镜头,通过软件算法实现对热源温度的检测,将具有不同温度区分的热像结果显示于AR头显上。在使用环境是30℃的情况下,热灵敏度可以精确到0.05℃。考虑用途的特殊性,Leaspy的这款热成像AR头显在外形设计上与安全帽相结合,以保护使用者在工业场景下的安全。从呈现效果来看,热成像AR头显可以三维效果近眼距离查看温度检测结果,了解温度等指标,并将数据收集,远程传送。另外,人体工学设计和材质选择适用于长期作业的使用场景。[url=http://www.861718.com/]了解更多请看仪商网[/url]Leapsy的一名负责人表示:“AR热成像头显的研发以及与电力场景的结合,是我们与传统行业的一次创新尝试。在此基础上,随着市场的逐渐成熟,未来Leapsy计划拓展防火预警及安防等领域。” 此外,其还表示该热成像AR头显或将于2018年第四季度上市。其实,红外热像技术主要用于工业检测、设备维护、防火、夜视以及安防等领域。Leapsy则希望为这一细分领域注入新的技术动力,通过热成像AR头显为使用者提供了更多元化的操控方式,切实解放了双手。最后,Leapsy也表示,未来将不断完善热成像技术,提高产品的性能。

  • 具体介绍红外热成像技术在建筑节能检测中的应用

    1.红外热成像基本原理 任何温度高于绝对零度的物体都会释放出红外线,其能量与该物体温度的四次方成正比。红外线不为人眼所见,但是红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜可接受被测目标的红外辐射能量,并把能量分布反映到红外探测器的光敏组件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。当热流在物体内部扩散和传递的路径中,将会由于材料或传导的热物理性质不同,或受阻堆积,或通畅无阻传递,最终会在物体表面形成相应的“热区”和“冷区”,这种由里及表出现的温差,通过红外热成像仪进行检测并成像,进而可以评估其质量或状态。2.红外热成像技术在建筑结构工程领域的应用自二十世纪70年代以来,欧美一些发达国家先后开始了红外热像仪在建筑结构工程领域诊断维护的探索,使得红外热像技术在该领域的应用日臻完善,给建筑结构工程质量检测和评估技术前进和发展带来了较大的帮助,并制定了相应的技术规程。国内的红外建筑检测在二十世纪九十年代开始起步,一开始主要集中在外墙饰面砖的粘结质量以及渗漏检测方面。由于这些应用领域没有其它适合的检测手段,而红外热成像技术具有大面积、非接触远距离检测,不影响被测物体,使用安全,检测快速,结果直观可视等优势,使得该技术在建筑领域得到了迅猛的发展。通过大量的科研和工程实践,总结出了具体的测试方法和注意事项,颁布了各种测试规程,例如《CECS204:2006红外热像法检测建筑外墙饰面层粘结缺陷技术规程》,对该测试技术的发展和应用起到了很大的推动作用。目前红外热成像技术已经在以下几个方面得到了成熟的应用(如图1所示):墙面缺陷的检测,粘贴饰面的检测,渗漏和受潮的检测,热桥等热工缺陷检测,室内管道和电气设施的检测等。如图:建筑物缺陷的红外成像仪检测图像http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114451_1.jpg3.红外热成像技术在建筑节能检测中的应用 能量的消耗主要分成三部分:工业,运输和住宅。据统计,有30-50%的能量消耗集中在住宅。因此提倡节能建筑,提高能效,是一项紧迫的任务。对于新建筑和工程,比较容易处理,即建立并执行严格的节能标准和法规。然而对于现有建筑,能效相对较低,而每年只有1-2%的旧楼能得到翻新,因此,改善现有建筑降低其能耗势在必行。由于环境保护和节能的迫切需要,国内外特别是加拿大、美国、日本等国家都非常重视红外热成像技术在建筑节能方面的应用研究,取得了丰富的经验和成果。建筑中隔热层和气密性缺陷会造成室内空气不良、空气泄漏和受潮等,导致居住不舒适以及能源浪费。而解决这些问题最主要的困难是难以找到合适的方法和设备来诊断出问题所在。常规的视觉检测和评估通常效率不高,只能检测出一些明显的缺陷、表面缺陷,或隐藏的大面积缺陷。然而通常大部分缺陷并不明显,而且往往只有在造成严重的破坏之后才能知道,到时唯一的补救办法只能是花费高昂的重建费用。红外热像仪作为一种预维护诊断技术,是一种极为经济而且对建筑物本身没有损坏的诊断办法。热工性缺陷如隔热材料缺失、热桥、漏气和受潮等都会造成墙面的温度变化,通过红外热图像测得的表面温度可以表征出次表面的异常。以下将通过一些图片资料来阐述红外热成像技术在热传导损失、热对流损失、受潮、渗漏、外墙饰面质量检测中的应用,供有关质量检测和标准制订等部门在进行相关检测和标准编撰时参考。3.1.热传导损失检测在建筑围护结构中设计有隔热层,主要目的是以最合理的方式达到所期望的室内环境。经验表明,缺少隔热材料、隔热材料安装不正确、气密层和气密性不良都会降低轮廓的整体隔热性能,从而大幅提升能耗。对于新楼或旧楼,满足新的节能标准非常重要,隔热和气密层以及结构中其它任何缺陷都必须诊断并得到修补。建筑和隔热标准在过去几十年中不断改进。许多国家根据新的“环境能源效率指导方针”拥有或正在制订相应的节能标准。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114558_1.jpg(2)红外热图显示出此新建楼房的节能效果很好,在检测中找不出热缺陷典型的隔热缺陷有: 隔热材料没有填充整个设计的空间(缝隙、孔洞、隔热层薄、隔热材料沉降、安装后材料收缩、在错误的位置进行刚性绝缘等) 隔热材料安装不当 HVAC 通过隔热层进行安装 有渗透性的隔热材料不足以阻挡气流的运动 隔热材料受潮http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114807_1.jpg(3)图红外检测清楚的显示楼房能量损失程度图3中楼龄为8年,红外图像显示在墙体和房顶都有明显的热损失,基础部位也没有隔热处理。对楼顶进行检测发现天花板没有安装隔热材料。另外,墙体没有足够的隔热层也会造成明显的热损失。室内外温差越大或材料的K值越低,就需要越大的制冷或制热功率。图4中显示在窗户和天花板之间的隔热层存在孔穴。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114851_1.jpg图4红外成像可以找出天花板和窗口之间隔热材料的缺损。图4中此楼的其它地方也可以找到类似的情况。这可能导致更为严重的问题,如在墙体空穴中形成受潮。合同承包商忽略了在墙体空穴中放置隔热材料,通过红外热像仪检测很容易发现。在墙体空穴中安装隔热材料要求很严,必须填充在空穴中并紧实贴在墙壁上。如果没有这样安装很有可能成为空气对流的一个通道,隔热效果将会大打折扣。建筑围护结构中的一些部位,在室内外温差的作用下,形成热流相对密集、内表面温度较低的区域。这些部位成为传热较多的桥梁,故称为热桥(thermalbridges),有时又可称为冷桥(coldbridges)。热桥附加能耗占整体建筑能耗的比例不断上升,根据调查和计算,在非节能型建筑中,各种热桥的附加能耗占建筑能耗的3%~5%,而在新型节能建筑中,一般占节能建筑的20%左右。砌在砖墙或加气混凝土墙内的金属,混凝土或钢筋混凝土的梁、柱、板和肋,预制保温中的肋条,夹心保温墙中为拉结内外两片墙体设置的金属联结件,外保温墙体中为固定保温板加设的金属锚固件,内保温层中设置的龙骨,挑出的阳台板与主体结构的连接部位,保温门窗中的门窗框特别是金属门窗框等等。整个楼房存在大量的热桥,若图6所示,找出了热桥存在的位置,可以通过设置断热条来解决。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829114944_1.jpg图5红外热成像技术在建筑节能检测中的应用-不当的隔热材料安装的影响图5中红外图像显示了不当的隔热材料安装的影响隔热材料没有紧贴在墙体上。这降低了隔热效率从而造成热损失。http://www.jetronl.com/uploads/allimg/120829/1_120829115028_1.jpg图6红外热成像技术在建筑节能检测中的应用-建筑围护结构中热桥红外图像3.2.对流热损失检测密封连接不良就会造成泄漏,气密内衬层安装不当或损坏往往会出现规律性缺陷。空气很容易通过刚性隔热体之间的部分。这些缺陷会引起不均匀的度分布,会引起房间里空气产生运动(气流),从而引起局部温度降低而增加能耗和尘土的沉降。这种泄漏路径比较复杂,不利用红外成像仪就很难发现。虽然气密性测试可以找出房间总体的漏气量,可以为气密性准确定量,但不能很好的找出气漏位置,除了窗边,门缝之外,很多时候气漏的位置在墙壁某处,一般不易被肉眼察觉。要找出气漏位置,传

  • 【讨论】关于ATR法红外谱图与传统透射谱图差异的问题

    小弟最近在试验中发现,有些粉末材料即可以通过溴化钾压片法做透射光谱也可以将其溶解或熔融成膜后通过ATR法测其红外光谱,两者之间在几个特定位置处总是出现差异,两个峰的相对大小出现了变化。请教各位高手这两种方法的谱图是否存在系统差异?ATR法得到的谱图与透射法得到的谱图之间是否有可比性?

  • 红外线热成像仪报价

    红外线热成像仪作为一款高科技的测试测量仪器,价格一直不低,虽然随着今年红外热像技术的快速发展,已出现万元级的热像仪,但是相对于其他日常使用的检测仪器,仍属于相对高端的工具。近期,深受各类维护工程师及研发人员钟爱的电子测试测量仪器品牌——福禄克,推出了市面上最高端的手持式热像仪——大师之选专家级热像仪 ,其实测红外像素高达2048*1536,还有240Hz可选帧频。可想而知,这一款如此高端的产品一出,更是将红外线热成像仪报价上了一个新档次。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/29(5).jpg  红外线热成像仪报价多少才算合适?  其实,关键还是看实际应用。虽然红外线热成像仪报价不菲,但是,使用热像仪执行预防性和预测性维护任务后,大大减少了维护费用和设备运转的意外停机时间。  在排除商业和工业运营中的问题时,红外热成像技术发挥着重要的作用。设备运行状况问题通常是由一些异常情况或迹象引起的。从表面上看,问题可能是明显的震动、声音或温度读数。从深层次来看,可能很难或无法发现问题的根源。  热图案是由物体所发出的红外能量或热量构成的伪彩色图像。将正常设备的热图案与运行状况异常的设备的热图案进行比较,可以提供绝佳的故障处理方法。参见图 1。红外热成像的主要好处是可以快速执行测试,而且不会对设备造成损坏。此外,由于热像仪不需要接触,因此可在设备或组件操作期间使用。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/30(5).jpg  图1 操作设备的热图案可以快速指示正常和一场运行状况。  即使热像仪使用人员无法完全解释异常的热图像,但仍可使用它来确定是否需要进一步测试。例如,可以轻松、快速地执行电机检查,了解轴承和任意联轴器是否出现异常。如果电机轴承的温度大大高于电机壳体的温度,这意味着可能出现了润滑油或对准问题。此外,如果联轴器一侧的温度高于另一侧,则表示存在对准故障。参见图2。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/31(5).jpg  图2:如果电机轴承的温度大大高于电机壳体的温度,这意味着可能出现了润滑油或对准问题。  有效的使用红外热像仪可以成功排除问题的关键在于透彻地理解各种检测的基本要求,以便在任何特定设备出现潜在问题或异常状况时进行检测。例如,在电气断路开关未通电时使用热像仪进行检查没有任何价值,因为潜在问题(热点)在电气断路开关未通电时不会出现。同样地,要成功排除蒸汽疏水阀的故障,必须对其整个操作周期进行观察。  热像仪可以带来的经济利益  有效的使用红外热像仪并运用预防性维护(包括预知性维护技术),将消除33% 至50% 维护支出中的大部分,这些支出被很多制造和生产厂商浪费掉了。根据美国的历史数据,由有效的预防性/预知性维护程序带来的初始节约涉及以下几个方面:  1. 降低由设备或系统故障引起的意外停机时间:通常,在前两年内成本可降低40% 至60%,在五年内可达到并维持90%的成本降低。  2. 提高员工的工作效率:从统计上看,一个维护人员每个班次的的实际工作时间占24.5% 或大约2 小时。通过识别在工厂资源中纠正缺陷所需的精确维修任务以及纠正问题所需的部件、工具和支持,预防性/预知性维护可显著增加有效实际工作时间。多数工厂已经能够达到并维持75% 至85% 的有效利用率。  3. 降低维护费用:在一些情况下,实际维护支出会在实施有效的预防性/预知性维护计的第一年内会增加。这种支出的增加通常会达到10% 至15%,它是由使用预知性技术所发现的固有可靠性问题引起的。在消除这些问题之后,通常会取得35% 至60% 的人力和材料成本降低。  4. 延长设备资产寿命:通常,工厂资源的使用寿命可延长33% 至60%。使用寿命的延长得益于在发生对设备的损坏之前就检测出初发问题或与最佳工作状况的偏离。进行较小的调整或维修而不让小的缺陷变为严重问题几乎可以无限延长设备的有效使用寿命。  5. 减少工伤事故  投资一台热像仪的投资回报分析  下面简要分析一个年产值为1000W的企业,投资一台基本型号价格为10W元热像仪,所能够带来的回报收益。主要体现在三个方面:  1、 可以降低多少成本:20500元  1)每年红外检测费用:每年外请2次红外检测服务,检测成本为10,000元  总节省成本:10,000元  2)能源,如水、煤、电、热能等损失:  -每年花费总额是:150,000元;  -可以减少用量:7%  可以节省的设施系统费用总额是:10,500元  预计对年成本降低的总影响是20500元;  2、 节省多少费用;15,600元  对于一个年产值为1000W的工厂, 每个月设备维护时间为24小时(3天时间),则使用热像仪每年可以为企业节省15,600元。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/32(5).jpg  3、 降低多少风险:  假设产值可以在1千万以上的企业,在运营的过程中,可能会由于设备隐患造成火灾、泄露等安全风险,甚至人员伤亡、环境破坏等法律风险。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/33(5).jpg  说明:  1、 火灾、泄露:年产值在1000W以上企业,发生小面积的事故,而造成的损失,较大事故损失事故是无法估量的;  2、 法律风险,如人员伤亡、由于影响环境而造成费用,可能由于企业所属区域,以及程度不同,风险费用也会有较大差别,上面表格中仅是基本的费用。  预计的财务效益总计为:201,100元  也就是说:投资一台价格在10W基本型热像仪每年可以带来的回报收益在20W以上!  红外线热成像仪报价多少才合适?通过以上的内容,用户可以自行与评估选择多少钱的热像仪对企业来说是合适的。

  • 纳米材料在隔热涂料中的应用

    当前,节能和新能源探索已经成为世界的重要课题。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占的比例一般在30%~40%,它们绝大多数是采暖和空调造成的能耗,而通过门窗散失的热量约占整个建筑采暖及空调耗能的50%。因此,提高门窗的保温隔热性能是降低建筑能耗的有效途径。为节约能源,人们发明了多种节能方法,都是为了阻隔太阳光中多余的热辐射而达到降温的目的。但是有些产品有的隔热效果不佳,有的价格过于昂贵等多种原因在应用推广上有些困难。纳米材料由于具有宏观尺寸物体所没有的性质,能为新型涂料的研制带来意想不到的效果而成为研究的热点。透明隔热宝(UG-C06)是由优锆纳米新研发出的一种水性陶瓷类隔热保温涂料,采用最新复合陶瓷隔热技术和纳米二氧化钛材料,设计用来反射光能和辐射热能。在炎热的季节降低表面温度和内部温度;在寒冷的季节更好地保持室内温度;在使用空调的环境中降低能源消耗。不仅如此,透明隔热宝(UG-C06)独特的环保成分――液体纳米ATO,纳米二氧化钛更能消除周围环境中的异味,解甲醛和其他有害物质。透明隔热宝(UG-C06)中的4种陶瓷微珠能够产生魔术般的功效!第一种陶瓷微珠能够有效地阻隔紫外线达99%;第二种陶瓷微珠能反射90%以上的可见光;第三种陶瓷能够阻隔红外线达92.5%,而神奇的第4种陶瓷分子能够防止超量的水蒸汽进入,而允许正常数量的水分子的通过。由此极大增加整个建筑表面的防晒绝热能力。该产品采用先进的生产工艺将纳米超活性ATO ,TIO2做成适合在玻璃,瓷砖,金属,水泥、PE,PET,PC,PP,PVC等表面涂覆的纳米涂层材料。其透明性的超活性ATO,起到吸收红外线和阻隔紫外线功能。超活性ATO化学性稳定的对热,湿度等外部环境引起的物性变化小,所以能保持半永久性导电性质,能有效地阻止红外辐射和紫外线辐射,阻隔红外效果达95%,阻隔紫外效果达90%,该涂层材料与基材有极好的相容性,铺展,流平性能好,附着力强,持久不脱落。纳米隔热涂料(优锆纳米)不仅能够兼顾隔热与透光性,而且具有机械性能优异、耐老化、耐腐蚀等优点。纳米透明隔热涂料的开发应用能够很好地解决对采光玻璃既透明又隔热节能的技术要求,加上其自身的结构特点保证了该涂料的使用寿命长,因而纳米透明隔热涂料在普通玻璃、有机玻璃等透明载体表面的开发应用,不但环保节能,而且经济实用。在当今社会能源危机和环保压力日益增大的情况下,隔热涂料将具有很好的应用前景。

  • 【分享】红外热像技术

    红外热像技术 开放分类: 物理学、光学、红外光学[定义] 为使热成像系统正常工作,将其探测器元件冷却至低温或深低温的技术,又称低温恒温器技术。该技术的主要任务有二点:一是通过制冷形成一个合适的低温恒温环境,以保证需要在低温下工作的电子器件或系统功能正常,或提高器件的灵敏度;二是屏蔽或减小来自热成像系统的滤光片、挡板及光学系统本身等带来的热噪声。 制冷器的工作原理包括物理和化学两种方法。根据使用场合和所需要制冷温度不同,可利用不同原理制成适当的制冷器。热成像系统使用的多为物理方法。主要有: 1、利用相变制冷 即利用制冷工作物质相变吸热效应,如使用灌注式杜瓦瓶的液氮、液氢等的制冷; 2、利用焦耳-汤姆逊效应制冷 即当高压气体的温度低于本身的转换温度并通过一个很小的节流孔时,气体的膨胀会使温度下降。如焦-汤制冷器,特点是结构简单、可靠性高、质量轻、体积小、无振动、无运动部件、噪声小、成本低、致冷速度快,致冷时间通常只需15~60s(秒)。 3、利用气体的等熵膨胀制冷 即气体在等熵膨胀时,借膨胀机的活塞向外输出机械功,膨胀后气体的内位能要增加,从而要消耗气体本身的内功能来补偿,致使膨胀后温度显著降低。如斯特林闭循环制冷器,其特点是功耗低、尺寸小、质量轻。 4、利用帕尔帖效应制冷 即用N型半导体和P型半导体作用偶对,当有直流电通过时电偶对一端发热,另一端变冷,如热电制冷器,又称为半导体或温差电制冷器。热电探测器的主要优点是:全固态化器件、结构紧凑、寿命长;无运动部件,不产生噪音;不受环境影响;可靠性高。缺点是制冷器的性能系数(COP)较低,致冷量小,效率低; 5、利用物体之间的热辐射交换制冷 如在外层空间利用外层宇宙的高真空,深低温来制冷。它的显著特点是无运动部件、长寿命、功耗小、无振动干扰。缺点是对轨道和卫星的构形有要求,对环境要求严格,入轨后需经过一段时间的加热放气后才能工作。[相关技术]焦平面技术;热力学技术;机械加工技术 [技术难点] 不同制冷器技术的关键技术各不相同。斯特林制冷器的技术发展重点在于增加致冷量、加大压缩机和冷指之间分置距离、寻找更灵活的气体通道、减轻压缩机重量、减小体积等。对于高频小型脉冲管制冷器技术,主要考察方向是回热器设计和性能;减少复式入口脉冲管中直流电流的影响;降低脉冲管中的流动性。对于热电致冷技术,关键技术在于提高热电材料的品质因素Z和减小冷端热负载。对于闭环节流制冷器,通常高压压缩机是可靠性的薄弱环节,需要加以克服。 [国外概况] 1、斯特林致冷技术 斯特林致冷技术已经有50年发展历史,在军事上应用最广泛。首先出现的是整体式结构,即压缩活塞和膨胀活塞用一连杆以机械方式连为一体。整体式结构容易产生热和振动影响制冷部分。针对系统存在的不足,国外也作了些改进。首先,自1972年以来,有了显著发展,由美国休斯飞机公司研制出分置式斯特林制冷器,将压缩机和膨胀器分开安置,中间用一根软管相连。这种结构不仅克服了早期整体式制冷器的缺点,还保持了原有系统结构紧凑、效率高、启动快等优点,因此颇受国外用户重视,发展较快。其次,为了克服原有电机/曲轴这种动态结构产生的磨损而影响寿命,荷兰飞利浦研究所于1968年开始研制用线性电机驱动线性谐振压缩机的斯特林机。迄今为止,线性谐振斯特林机的发展已经经历了三代:1975年由荷兰飞利浦公司的科学和工业分部研制的MC-80型微型制冷器称为第一代,属非军用型,致冷温度为80开氏度时,输出功率为1W(瓦);1976年,荷兰和美国同时设计出第二代。荷兰飞利浦公司在MC-80的基础上使其军用化,最初命名为MMC-80,后来正式命名为UA-7011型;1982年,在UA-7011的基础上,由飞利浦公司研制了一系列线性谐振制冷器,称为第三代。它们由标准化压缩机和两个冷指(膨胀器部分)组成,专用于美国60元和120元/180元探测器/杜瓦瓶装置。致冷功率分别能达到1/4W和1W,平均无故障时间为2500h(小时)。该公司目前正继续研制更新产品。 2、脉管致冷技术 1963年由美国低温专家发明,直到1984年前苏联米库林教授对基本型脉管做了重大改进后,使其向实用迈进关键性一步。脉管实际上是斯特林的变体,膨胀机内无需运动部件,结构更简单可靠,且易于装配和控制振动。目前其机理仍在探索中,未来将成为斯特林机强有力的竞争对手,特别是在长寿命机型中更是如此。 3、热电致冷技术 又称温差电致冷器或半导体制冷器。1950年代末期,随着半导体材料技术的大力发展,解决了早期系统致冷效率低的的问题。特别是美、英、日苏等国在这一领域做了大量研究,1960年代用热电致冷即已达到实用阶段。热电质量因素Z是用以评价热电材料的因素之一,1980年代末,美国和欧洲一些国家热电材料的Z值能达到3.5×10-3/°K(10的负三次方/开氏度),前苏联能达到4.7×10-3/°K。目前热电制冷器主要用于手持式热像仪,如美国马格纳沃克斯公司的AN/PAS-7型和HPHTV型、英国莱赛盖奇公司的LT1065型。此外还可用于其它一些观瞄系统,如美国德克萨斯仪器公司的AN/TAS-5“龙”式反坦克导弹热成像瞄准具、美国马格纳沃克斯公司的TWS型热成像瞄准具等。 4、焦-汤致冷技术 又称节流式致冷技术,是1950年代发明的,绝大多数情况下使用开环式致冷器,但仍有采用高压压缩机的闭式节流制冷器。早期系统由逆流式热交换机、节流孔和装有高压气体的贮气瓶组成。为了控制气体消耗量,国外对节流制冷器作了些改进,设计了自调式制冷器。现在国外生产的焦-汤系统几乎都配备了这种自调机构。国外多将该技术用于红外制导、手持式热像仪、车载热像仪、反坦克导弹热瞄具等。如美国德克萨斯仪器公司的AN/TAS-4陶式反坦克导弹夜瞄具、科尔斯曼公司的热成像远距离夜间观察仪、英国马可尼公司的HHT-8和MSDS型手持热像仪、索恩伊美公司的多用途热像仪和法国的TRT公司的MIRA型红外热像瞄准具等。 5、利用相变致冷 有液态致冷和固态致冷两种。液态循环致冷目前广泛用于试验室测量和民用红外系统。固态致冷系统主要用于航天工业,储存的固态冷却剂根据质量和体积,使用时间可为1至3年或更长。 [影响] 电器件的冷却离不开低温技术,尤其是红外技术在武器装备中特殊的地位使其迅速发展。 1、红外预警和监视 海湾战争以后,各国反导技术得到发展,均致力于研制弹道导弹的防御系统。红外探测技术在导弹发射预警中起到关键性作用。它包括星载红外预警探测系统、机载和舰载反导红外探测预警系统,它们都需要高可靠性的斯特林制冷器或其它类型的制冷器作为红外探测器的冷源。 2、精确光电制导 战术导弹、巡航导弹和反导拦截器几乎都使用红外引导头、红外寻的制导技术由点源发展为成像制导,已广泛应用于精确制导武器系统。它实现制导智能化,具有高灵敏度、高分辨率、作用距离大和对目标有自动识别和跟踪决策能力。 3、夜间及红外热成像系统 夜视和红外热成像是当今现代化战争最常用而不可缺少的军事手段。红外夜视在80年代已经发展到第二代,如4N扫描型和焦平面凝视型。由于探测元数目提高了一个数量级、灵敏度大幅度提高,热成像探测距离也相应提高。这些军事系统都使用制冷器将这些红外探测器冷却到80K左右的低温环境,目前在红外系统中低温制冷器的可靠性仍是薄弱环节,只有重点发展低温制冷器、减少体积和重量、提高可靠性,才能促使红外探测技术在武器装备中更广泛应用。 4、红外遥感技术 空间遥感技术常采用红外波段,可用来对战场态势、环境、气象进行监视。空间制冷器通常要求高可靠性、长寿命和低能耗的辐射制冷器和机械制冷器。

  • 热重红外气相色谱质谱联用技术分析未知水性样

    [font=微软雅黑][font=微软雅黑]实验室经常需要分析未知混合物确定其主要成分、获取其中的添加剂或污染物种类以及含量[/font] [font=微软雅黑]等信息。这些信息在某些应用场合是至关重要的,例如,剖析竞争对手产品配方或者评价产[/font] [font=微软雅黑]品的指标是否遵循行业规范等等。光谱分析技术在研究预分离纯组分的样品方面已经建立了[/font] [font=微软雅黑]大量较为成熟的方法,分离和离析过程可以借助热重分析仪、傅立叶变换红外光谱仪和气[/font] [font=微软雅黑]相色谱仪等完成。而对于复杂混合物样品体系,将这些常规技术进行联用则是更为有效的[/font] [font=微软雅黑]检测分析手段。珀金埃尔默公司可提供全套成熟的联用解决方案,在本案例中,通过使用[/font] [font=微软雅黑]TL-9000型传输管线有效的将使用产品TG-IR-GC/MS 热重-红外-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]/质谱联用进行联用,可用于分析复杂 样品体系。三联机解决方案如图1所示。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  本文选取了近期典型的案例:分析实验室对一组染色的[/font] [font=微软雅黑]水性样品进行了系统分析。由于水对光谱分析有强烈干扰,所以样品均在在室温预[/font] [font=微软雅黑]先进行干燥处理。当干燥过程完成后,将所得到的薄膜[/font] [font=微软雅黑]从烘干盘上剥下,然后置于干燥空气流中进行短暂加[/font] [font=微软雅黑]热。从所得薄膜上取部分样品放入与红外光谱仪联机[/font] [font=微软雅黑]的热重分析仪当中。样品重量为[/font][font=微软雅黑]20毫克,在氮气气氛 下以20o C/min的速度从20度加热到850度。在加热过程 中,样品所释放的气体通过TL-8000型加热传输管线和 接口被导入红外光谱仪的气体样品池。因此,在热重分 析过程中,可以同时对样品所释放出的气体进行实时红 外光谱分析。图2所示为热失重与温度的关系曲线。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在[/font][font=微软雅黑]20o C到150o C之间对应样品中残余水分1.38%的失重 过程。在200o C到410o C之间,存在一个归属于挥发性 组分挥发的显著失重台阶,在该温度区间同时还伴随着 聚合物的初始分解过程。聚合物部分主要分解过程发生 在410o C到510o C的温度范围内。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  在热重分析仪的热分离过程中,样品所释放的气体被实[/font] [font=微软雅黑]时输送到傅立叶变换红外光谱仪中进行红外数据采集。[/font] [font=微软雅黑]热重[/font][font=微软雅黑]-红外数据包含了每间隔约8秒采集一次所得到的一 系列的谱图。标准的红外数据显示格式为吸收率对波数 曲线,样品逸出气体的红外光谱图采集密度大约为每升 温2度采集一组谱图。热重-红外联用的Time-Base软件 还可以辅助绘制三维坐标图谱,可同时显示叠加的红 外曲线随时间或者温度以及波数的关系,用户可以非常 直观的了解样品在整个温度平台中的热重-红外数据变 化情况(如图3示)。这有助于阐述样品分解过程的动 力学,确定选取哪个温度区间展开精细分析。此外,分 析人员还可以查看任何特定波长对应的吸收与时间的谱 图,以跟踪所关心的分解产物浓度对时间,乃至温度的 关系。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  通过观察图[/font][font=微软雅黑]3的数据,作者观察到逸出气体中包含一种未 知物质,在280o C处该物质的逸出速率达到大。选择该 温度下的谱图进行数据库比对分析。从这个数据库搜索 发现这种未知物质属于三乙二醇二苯甲酸酯-或者结构类 似的物质。图4显示的是未知样的红外谱图以及搜索到的 匹配物质的红外谱图。图5列出了其他匹配物质,一起 列出的还有每个匹配物的相关统计匹配程度。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  然后,[/font][font=微软雅黑]TL-9000接口被用来进行后续分析,以证实样品 中的未知物质的鉴定准确度。选取该物质红外吸收浓 度达大值时进行分析,将红外气体池中的气体样品 送到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]/质谱仪中。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]数据如图6所示。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]280°C时从热重分析仪逸出的物质,进一步用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]色 谱解析,然后用质谱分析仪评估,由此未知分子结构被 打碎成为组分离子,根据它们在磁场中飞行响应的不同 加以鉴别。结果与已建质谱数据库的数据作比较。 国家科学技术研究院(NIST)的质谱数据库搜索未知物质 形成的输出结果如图7示。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  未知物质经证实为二乙二醇二苯甲酸酯,化学结构与[/font] [font=微软雅黑]红外分析确定的物质非常相似,这两种物质红外谱图[/font] [font=微软雅黑]不能进行有效鉴别。[/font] [font=微软雅黑]在文献中搜索二乙二醇二苯甲酸酯的化学特性显示该[/font] [font=微软雅黑]物质属于一种化学性质稳定、具有较高沸点的清澈液[/font] [font=微软雅黑]体。该物质微溶于水,与聚合物材料相容性较好。尤[/font] [font=微软雅黑]其是与聚乙烯醇和聚氯乙烯能够极好的相容,因此常[/font] [font=微软雅黑]被用于聚乙烯醇均聚物和共聚物乳液的增塑剂。此[/font] [font=微软雅黑]外,它也被用做聚氯乙烯涂层、食品包装粘结剂和涂[/font] [font=微软雅黑]料,以及化妆品工业的增塑剂等等。由于在老鼠活体[/font] [font=微软雅黑]实验中显示该物质具有表观毒性,因此将其作为增塑[/font] [font=微软雅黑]剂使用和如何妥善处理含有这种物质的废弃物时需要[/font] [font=微软雅黑]法规加以监管。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  热重[/font][font=微软雅黑]-红外的进一步分析显示在300到400°C之间样品 中的聚合物分解释放出醋酸,如下图示;因此,样品 中的聚合物极有可能是聚醋酸乙烯酯:[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]  小结:将多套分离分析仪器联机进行测试的[/font][font=微软雅黑]“联用技术”, 如TG-IR-GC/MS 热重-红外-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]/质谱联用技术,配合强 大的搜索软件以及完善的谱图数据库,赋予分析人员 能够对未知水性混合物进行有效全面的分析,其中添 加的各种组分得以鉴别。[/font][/font][font=Calibri] [/font]

  • 红外热成像市场高速增长 核心器件成瓶颈

    【来源:中国电子报】   ■华北光电技术研究所 陈苗海 所洪涛  红外辐射是在可见光红光之外直至与毫米波相接,处于0.76μm-1000μm的电磁谱段,一切高于热力学温度(绝对温度)零度的物体,都不断地发射红外辐射。因此,开发利用这个重要的红外光谱波段的技术及其产品,具有极大的实用价值。   红外技术应用广泛  由于红外辐射是人眼看不见的光线,所以首先在军事上引起重视。在第二次世界大战中,已经出现主动式红外夜视仪。急迫的军用需求,推动红外技术持续迅猛发展。进入20世纪50年代,随着高灵敏度红外探测器的出现,基于红外技术的一批武器装备相继诞生,在夜视、侦察、报警、前视、制导、火控、跟踪、观瞄、光电对抗等现代武器装备上,红外技术成为不可缺少的重要技术手段。  红外探测器是各种红外技术发展的核心。以美国为例,单元红外探测器如InSb、HgCdTe、非本征锗和硅,以及热电等探测器工艺成熟,早已商品化,且在军事装备中得到应用。自上世纪70年代中后期开始,以60元、120元和180元光导碲镉汞线列探测器为代表的通用组件得到广泛应用。自上世纪80年代初期开始,便加强对红外焦平面阵列(IRFPA)探测器的研制,器件格式有4N系列扫描型焦平面阵列和凝视型焦平面阵列。目前这种IRFPA探测器已用于新系统的设计,并已在伊拉克战争中得到应用。正在发展高价值平台如导航、瞄准吊舱等使用的,其规模大致为640×480元阵列的IRFPA阵列,以及发展更大规模的如1024×1024和2048×2048元阵列。上世纪80年代初,美国推出了非制冷微测辐射热计和非制冷热电探测器IRFPA。目前,非制冷红外焦平面阵列已有160×120、320×240、640×480的产品。  红外技术本身是军民通用的,红外测温、红外成像已在工业、交通、电力、石化、农业、医学等民用领域广泛应用,成为自动控制、在线监测、非接触测量、设备故障诊断、资源勘查、遥感测量、环境污染监测分析、人体医学影像检查等重要方法。例如,目前使用得最多最广泛的领域,如用于车库、电梯门的安全传感器、电视机遥控器、便携式红外温度计、夜间起作用的光电电灯开关、PC计算机到键盘及打印机的红外耦合,以及在公共厕所中自动开关水龙头的红外开关等。各种红外电光眼还用于记录校准航迹、滑雪、赛跑等方面。  中国已形成完整红外技术研究生产体系  中国的红外技术研究工作是在新中国成立后才开展的。“一五”期间国家正式下达了红外技术研究的任务,中国科学院和工业部门的一批单位正式开始了有组织的红外技术研究工作。首先研究的是工作波段在1μm-3μm的硫化铅红外探测器,数年之后,又相继开展了锑化铟红外探测器(3μm-5μm)、锗掺汞探测器(8μm-14μm)和碲镉汞探测器(8μm-14μm)的研究工作,以及硫酸三甘肽、钽酸锂、钛酸铅、铌酸锶钡等热电探测器的研究,并得到一定应用。  改革开放以来,红外技术得到迅速发展,目前中国已经开展了从单元、线列到红外焦平面的探测器研究工作。锑化铟、碲镉汞、硅化铂、多量子阱,都有了相当的基础。红外材料、红外探测器、光学材料、光学元件、镀膜、光机加工以及相配套的杜瓦瓶、制冷器、前放、专用信号读出处理电路等,已经形成了完整的研究生产体系。  中国红外探测器产品已布满1μm-3μm、3m-5μm和8μm-14μm三个大气窗:光子探测器有光导、光伏、量子阱等结构;热探测器有热敏电阻,温差电偶与电堆、热电等类型。多种焦平面阵列已走出实验室,获得实际应用。与此相应的红外应用技术也取得了迅速发展。  上世纪90年代中前期我国研制出第一代热像仪,其技术性能与国外相当。本世纪初,我国自行开发成功第二代热成像若干关键技术,为我国红外技术的升级换代起了重要作用。目前,我国研制的第一代和第二代热成像仪,可以满足陆、海、空三军武器系统的各种性能需要。  在民用领域,自上世纪70年代以来,各种红外测温仪、红外热像仪、火车轴温检测仪、红外分析仪器、星载红外遥感仪等,也逐渐发展成熟,开始批量生产应用。  据中国光协红外分会的不完全统计,2001年全国主要红外产品销售额约为8.5亿元,2003年销售总额超过10亿元。在2005年继续保持了稳定的发展趋势,其中红外材料的产业增长明显,国内主要的红外材料厂家2005年比2004年至少增长20%,2006年预计将增长40%,一般的企业也将增加10%左右;在红外传感器的生产销售方面,2005年增长不大,与2004年基本持平,2006年预计略增2%左右;红外热像仪与测温仪(包括工业用、医用)的市场竞争较激烈,2005年产值较2004年没有太大的增长,其应用市场有待进一步开发。  加强非制冷焦平面和热成像仪发展  最初,红外技术的发展和应用是围绕着军事目的进行的,市场的发育也主要归功于军事应用的牵引和推动。由于近年来的非制冷焦平面阵列探测器如微测辐射热计等的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。从美国的情况看,红外热成像设备在民用系统的销售额已由1991年占其总销售额的22%上升到了目前的37.7%,预计在今后几年将会上升到50%以上。其中,增长幅度最大的是非制冷焦平面热成像仪,其年增长率超过了50%。因此,国内在继续加强关键性的军用红外探测技术如制冷型长波和中波焦平面阵列探测器技术及其系统研制的同时,采取切实措施,加强非制冷焦平面及其热成像仪发展。  近几年来,中国的红外产品市场发展较快而又平稳。但由于国产的红外产品品种少,一些红外产品的核心件如非制冷焦平面阵列等核心器件,又来自国外,严重地制约了国内红外市场的发展。  中国的红外技术仍处于产业化的进程中。随着机构体制改革的深化,面向市场,面向应用,面向世界,这几年出现了许多按现代企业制度建立的新企业,包括各类合作、合资公司。随着这些公司以及一些外资公司的红外产品纷纷进入中国内地市场,而且有少数公司的市场占有率提高得很快,已经在中国市场上占据相当的优势,这种市场发展趋势,必将对中国的红外技术和产业的发展起到积极的推动作用,必将激励和加快具有完全中国自主知识产权的红外技术产品的问世,也必将带来更广阔的红外产品应用市场。(责任编辑:十一点五十九)

  • 关于热重-红外结果异常的问题

    关于热重-红外结果异常的问题

    最近做了几个热重-红外联用的样,发现红外结果明显有些问题,特别是低波数区,请高手指导下该如何解决http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609261609_612163_3101342_3.png

  • 【原创大赛】【官人按】二维/多维相关光谱方法对热重-红外联用双线性数据的解析

    【原创大赛】【官人按】二维/多维相关光谱方法对热重-红外联用双线性数据的解析

    [align=center][b]二维/多维相关光谱方法对热重-红外联用双线性数据的解析[/b][/align][align=center]郭然,徐怡庄[sup]*[/sup][/align][align=center]北京分子科学国家实验室,稀土材料化学及应用国家重点实验室,北京大学化学与分子[/align][align=center]工程学院,北京 100871[/align][b]摘要:[/b]本工作中,使用基于异步正交的二维/多维相关光谱方法对多类热重-红外联用双线性数据进行分析。结果表明,本方法可以有效地处理包含二组分甚至多组分气体逸出物的热重-红外数据,并得到体系中各纯物质光谱。该方法可以有效识别大量体系中某物质的特征吸收峰,且不需预先得知待差减物质谱图,相比于传统的差减法有较明显的优势。[b]关键字:[/b]二维/多维相关光谱 热重-红外联用[b]背景介绍[/b]热重-红外联用方法被广泛地应用于物质成分鉴定、热分解过程考察等相关研究。在常规的热重-红外联用分析中,不同气体逸出物随加热过程逐渐逸出,并通过红外气体池进行检测。然而,气体逸出物的逸出曲线经常会有重合,在某些情况下,逸出曲线甚至会有严重重叠。例如,两气体组分A及B由同一物质分解产生或是具有接近的沸点,则该两物质的逸出曲线会非常接近。气体逸出物逸出曲线的严重重叠,使得在红外检测过程中,只能得到混合物的红外光谱而非各纯物质光谱,这给气体逸出物的鉴定及后续分析造成了很大困难。一般来说,在对红外光谱进行处理,以期得到各纯物质光谱时,可以通过差减法,将光谱中存在的干扰项去除,从而得到目标物质的光谱。该方法的应用一般需要满足以下条件,即需要扣除的物质及其光谱已知。例如,光谱处理中常见的水汽及二氧化碳背景扣除方法,即是基于水汽和二氧化碳光谱已知的前提下,通过选择合适的峰位,找出差减的比例系数,从而将水汽及二氧化碳光谱从总光谱中移除。然而,随着总光谱复杂程度的加剧,干扰光谱鉴定的物质不仅是水和二氧化碳,而可能包含各类未知且具有不同光谱形状的气体逸出物,单纯进行水和二氧化碳的扣除,对很多体系的分析而言是远远不够的。即使是二氧化碳的扣除,差减法也存在一定问题。在中红外区,二氧化碳的谱峰主要存在于2350cm[sup]-1[/sup]-2200cm[sup]-1[/sup]的光谱区段。由于很少有气体产物在该光谱区段存在吸收峰,目前的二氧化碳扣除算法可以将该区段谱峰全部扣去。然而,实际体系中存在一些物质,在该光谱区段具有具红外活性的振动模式(如乙腈的C≡N三键伸缩振动)。当这些物质对总光谱有贡献时,差减法很难恰好将二氧化碳的成分准确扣除,从而导致得到的谱峰变形,影响后续的数据分析。本工作中,使用本课题组开发的二维/多维相关光谱方法对多类物质的热重-红外数据进行处理,以期得到各纯物质光谱。[b]算法简要介绍[/b]二维及多维异步谱的构建基于以下算法:[align=center] [img=,492,106]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809051625044178_4191_3237657_3.jpg!w492x106.jpg[/img][/align]式中,为物质k在[i]t[/i][sub]i[/sub]时刻的逸出浓度,为物质k在[i]v[/i][sub]j[/sub]处的红外吸收,N为Hilbert-Noda变换矩阵。通过基于Hilbert-Noda变换矩阵的异步相关乘法,构建二维异步谱。在异步谱上通过寻找特征性的系统缺峰,得到一级特征峰的吸收信息,并由该处的异步谱截线,得到各纯物质的光谱形状。构建多维异步谱时,在构建二维异步谱方式的基础上,对原始一维光谱进行多级分组,在二维异步谱上取各组相同位置的截线,进行基于公式(2)的高维异步谱构建。可以证明,通过异步光谱的升维算法,可以将体系中各成分对于光谱的贡献逐一去除,进而不断简化光谱形式,最终得到纯物质光谱。通过选择不同的升维路径,可以通过选择不同的特定吸收峰,去除不同成分对总光谱的贡献,从而得到不同的物质光谱(证明略)。本方法已应用在多类体系中,并成功得到了体系中各纯物质红外光谱。下面给出一个应用实例。[b]实验条件[/b]仪器:TGA(TGA-8000)-FTIR (Frontier) 联用仪器 (Perkin Elmer);样品:去离子水、乙腈、乙酸乙酯。实验步骤:配制水/乙腈/乙酸乙酯混合溶液(v:v:v=1:4:1)上样于坩埚,以30℃为起始温度,10℃/min速度升温至90℃,30℃/min升温至150℃。红外光谱采集:分辨率8cm[sup]-1[/sup],每张光谱采集时间约2.7s。[b]结果讨论[/b]水、乙腈、乙酸乙酯三组分的沸点相差不大,通过上述算法,可以将体系中各成分逐级去除,最终得到三组分各自的纯物质光谱。[align=center][b] [img=,690,626]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809051625227884_5273_3237657_3.jpg!w690x626.jpg[/img][/b][/align][align=center]图1 基于三维异步相关方法的水/乙腈/乙酸乙酯混合物热重-红外联用数据分析 (A) 二维异步相关谱 (B) 三维异步谱在x=3746cm[sup]-1[/sup]处的二维截面 (C) 三维异步谱在x=2620cm[sup]-1[/sup]处的二维截面 (D) Trace 1-图(B)在y=2620cm[sup]-1[/sup]处的截线,对应乙酸乙酯光谱(Trace 4);(Trace 2)图(B)在y=1768cm[sup]-1[/sup]处的截线,对应乙腈光谱(Trace 5);(Trace 3)图(C)在y=2982cm[sup]-1[/sup]处的截线,对应水光谱(Trace 6)[/align][b]致谢[/b]本工作由国家自然科学基金(No.51373003)赞助。

  • 【原创大赛】热重/红外光谱联用的实验条件设定

    【原创大赛】热重/红外光谱联用的实验条件设定

    [size=24px][/size][size=18px][color=#ff0000][b]说明:本文最初发布于“热分析与吸附”公众号([url=http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5MjUzMzQ0OA==&mid=2247484448&idx=1&sn=8310254a77bf263915c9d16289f5e77a&chksm=ec7ea187db0928915648270dbcbbe4ef2f90ae26bfd0a94471946f77d02e7bf8a5186502549d&token=52155117&lang=zh_CN#rd]链接[/url]),欢迎关注公众号了解更多的热分析与吸附内容。[/b][/color][/size][font=华文楷体][size=14.0pt]概括来说 ,热重/光谱联用的实验条件设定主要包括热重仪实验条件设定、红外光谱仪实验条件设定以及传输管线和气体池的实验条件设定三部分内容。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]1. [/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]热重仪实验条件设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]在之前的《热分析/质谱联用的实验条件设定》中详细阐述了热重仪的实验条件设定方法,为了便于阅读并保持内容的完整性,在本部分对热重仪实验条件设定内容的描述基本与该文中的这部分内容相似。在下文叙述的内容中将这部分内容中的质谱改为了红外光谱,并增加了一些需要注意的问题。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]实验时应根据实验需要选择实验时的实验气氛种类及流速、温度控制程序(主要包括加热/降温速率、温度范围、等温条件等)、坩埚类型、样品制备等方面的内容。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt](1)气氛种类及流速选择[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]为了便于实验时样品产生的气体产物能够实时地被红外光谱检测,在实验时通常使用动态的实验气氛。如果需要考察样品在设定的温度程序下的热裂解行为(试样不与动态气氛发生反应,气氛的作用只是将热重仪产生的气体产物传送给红外光谱进行检测),此时需要使用惰性气氛(如Ar、He等气体)。氮气虽然对于大多数实验而言是惰性气氛,但其对于对于一些反应是反应性气氛,在选择氮气作为实验气氛时应充分考虑在实验过程中产物是否与其发生反应。如果在实验时需要考察样品与气氛的氧化、还原等反应过程,此时应根据需要选择特定的气氛,常用的气氛有O[sub]2[/sub]、CO[sub]2[/sub]与惰性气体的混合气体。[color=red]注意:与热分析/质谱联用技术在选择气氛时应充分考虑质谱检测时需要考察的质量数不同,而在进行热分析/红外光谱联用实验时不需要尽可能选择分子量较小的气体,如He。[/color]由于红外光谱检测不到一些非极性分子如N[sub]2[/sub]、H[sub]2[/sub]、Ar、He、O[sub]2[/sub]等气体的信息,因此可以方便地采用以上这些气体作为载气。但是,红外光谱对于空气中含有的微量H[sub]2[/sub]O和CO[sub]2[/sub]等小分子十分敏感,在实验时通常通过扣除空白背景的方法来消除这些小分子的影响。如果在实验时采用了CO[sub]2[/sub]作为气氛,虽然在实验前可以通过背景扣除来消除CO2的信息,但由于在红外气体池中气流的影响,造成气体分布不均匀仍会得到CO2的信息。在实验得到的红外光谱图中将会看到明显的CO[sub]2[/sub]的吸收峰,有时甚至会出现由于背景扣除引起的负峰现象(图1)。[/size][/font][align=center][img=,564,242]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006151731511640_5037_1879291_3.png!w564x242.jpg[/img][/align][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt]图1 实验中使用CO[sub]2[/sub]气氛得到的气体红外光谱图[/size][/font][/b][/align][b][font=华文楷体][size=14.0pt]在选择合适的气体种类后,还应选择合适的气氛流速。气氛流速的大小决定着气体产物由热重仪经传输管线到达红外光谱仪检测器的时间,选择不同的流速时,应使用已知产物的样品(如一水草酸钙或碳酸钙)来确定这个时间延迟,以使红外光谱仪检测产物与热重仪质量减少保持同步。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt](2)温度控制程序设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]实验时应根据需要选择合适的温度控制程序,主要包括加热/降温速率、温度范围、等温条件等。常用的温度程序为在一定的温度范围内一定的加热速率进行加热样品,例如,在室温~800摄氏度范围内以20℃/min的加热速率进行实验。实验时,还可根据实验需要选择较为复杂的加热/等温/降温的加热速率(如图2)。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]需要特别指出,在较慢的加热速率或者等温条件下,样品的质量变化过程较慢,由此得到的气体产物的浓度较低。如果需要检测含量较低的气体产物,此时应选择较快的加热速率。另外,也可通过加大样品量的方法来提高气体产物的浓度。[/size][/font][/b][align=center][img=,564,477]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006151732063171_3368_1879291_3.png!w564x477.jpg[/img][/align][align=center][b][font=华文楷体][size=14.0pt]图2 较复杂的温度控制程序[/size][/font][/b][/align][b][font=华文楷体][size=14.0pt](3)坩埚类型的选择[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]坩埚在实验过程为盛载样品的容器,在实验过程中不能与样品发生任何形式的反应,也不能对分解过程起加速或减速的作用。常用的坩埚材质为氧化铝和铂,铝坩埚由于其自身化学性质较活泼而易与产物发生反应,在热重实验时较少使用。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]另外,应根据热重仪的样品支架的形状选择合适尺寸的坩埚。由于气体产物需要及时由载气经传输管线传输至红外光谱仪,通常不在坩埚上方加盖(扎孔)。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt](4)样品制备[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]样品量、样品状态等因素对于实验结果有着较大的影响,实验时应根据需要选择合适的样品量和样品状态。通常使用的样品量为所使用的坩埚体积的三分之一到二分之一。对于一些分解较为快速的样品,样品量加至覆盖坩埚底部即可。对于一些在实验过程中可能会发生剧烈分解的含能材料,样品用量还应进一步减少。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]对于一些容易挥发的样品而言,在制样时应快速,以免由于实验时间过长引起其组成的变化。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]2. [/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]红外光谱仪实验条件设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]红外光谱仪的实验条件设定取决于所使用的仪器,通常设定的实验条件包括检测时间、叠加次数和光谱分辨率。理论上,对于一些结构较复杂的气体分子和气体混合物应使用较高的光谱分别率,但是光谱分辨率越高,检测时间也越长,基线的噪声也越大。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]大多数红外光谱仪常用的检测器是利用硫酸三甘肽晶体(简称TGS)极化随温度改变的特性制成的一种红外检测器,经氘化处理后称为DTGS(Deuterated Triglycine Sulfate)。DTGS热释电型检测器,其工作原理是由于温度的变化,热释电晶体会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷。对于常用的DTGS检测器而言,在8cm[sup]-1[/sup]的光谱分辨率下,得到一张红外光谱的时间约为1秒钟。在4cm[sup]-1[/sup]的光谱分辨率下,则约需要5秒钟左右。在1cm[sup]-1[/sup]下,约需要几十秒的时间才可以得到一张红外光谱图。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]有时为了提高分析复杂的气体分子和气体混合物的能力,在红外光谱仪上还配置了MCT检测器。MCT检测器的灵敏度很高,至少比DTGS大10倍。其由宽频带的半导体碲化镉和半金属化合物碲化汞混合形成,其组成为Hg1-xCdx Te ,x≈0.2,改变x值,可获得测量波段不同灵敏度各异的各种MCT检测器。MCT属于光电导型检测器,其工作原理为在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量, 若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值降低,这种现象称为光电导效应。MCT检测器在液氮温度下工作。对于常用的MCT检测器而言,在1cm[sup]-1[/sup]的光谱分辨率下,得到一张红外光谱的时间约为1秒钟。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]在实验时,为了提高检测信号的灵敏度通常会采用多次叠加的方法。实际上,在热分解过程中由于气体分子的浓度在时刻发生变化,采用这种叠加有时会得到异常的结果。对于一些变化较为缓慢的过程,可以采用叠加的方法来提高检测的灵敏度。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]对于TG/IR实验,红外光谱仪的检测时间应与热重仪的温度控制程序所需的时间保持一致。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]3. [/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]传输管线和红外光谱气体池的实验条件设定[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]传输管线的作用是防止气体产物在由热重仪传输到红外光谱仪气体池以及在流经红外光谱气体池过程的冷凝现象,通常通过改变传输管线和气体池的温度的方法来尽可能地避免这种冷凝现象。[/size][/font][font=华文楷体][size=14.0pt]实验时,需要设定合适的温度条件来得到理想的结果。传输管线和红外气体池的温度过高会引起热稳定性不高的产物分子发生二次分解,温度过低则会造成产物的冷凝。不同的热重/红外光谱联用仪的传输管线和气体池的最高温度范围差别较大。应根据实验需要选择合适的传输管线和气体池的工作温度,一般来说红外气体池的温度应大于等于传输管线的温度。[/size][/font][/b]

  • 【原创大赛】官人代发:采用红外加热的热重仪内衬石英管及红外灯管更换教程

    【原创大赛】官人代发:采用红外加热的热重仪内衬石英管及红外灯管更换教程

    [b]作者:[/b]丁延伟,[color=#2d374b]中国科学技术大学理化科学实验中心副主任。[/color]美国TA公司的热重仪采用红外加热的方式来改变实验过程中的温度,在用的采用这种形式加热的仪器型号主要有TGA 2950热重仪、TGA Q5000IR热重仪、Discovery TGA热重仪和TGA5500热重仪。在这类仪器的加热炉中采用4根均匀放置的红外灯管进行加热,在红外灯管与样品吊篮为石英玻璃材质的内衬管(图1 )。在仪器的长期使用过程中,红外灯管的寿命会随使用时间的延长而逐渐衰减。另外,实验时的分解产物也会与石英内衬管产生反应,时间久了会造成内衬管的损害甚至破损。长期使用的红外灯管会造成亮度下降,石英内衬管破损也会引起炉体的严重污染,会导致仪器实际达到的温度下降、测量温度不准确等后果。因此,应定期更换热重仪内衬石英管及红外灯管以保证仪器的正常工作。由于更换灯管和石英管的工作十分繁琐并且具有一定的风险,通常情况下这些工作由仪器公司的工程师来完成。现在实验室在用的这种类型的仪器保守估计有几百台,并且每年还在以上百台的速度快速增长。为了使仪器高效、正常地工作并节省实验室的运行成本,仪器使用者有必要掌握这种操作。在本文中,作者拟结合实验室的TGAQ5000IR热重仪介绍石英内衬管及红外灯管的更换方法,希望能够对类似的仪器使用者在遇到类似的问题时起到借鉴的作用。[align=center][img=,428,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171008201476_8259_3224499_3.jpg!w428x344.jpg[/img] [/align][align=center]图1 红外加热炉结构图(图片来自TA公司网站)[/align]1.从仪器主机上拆下加热炉将加热炉从图2的位置降至最低位置,使用仪器附带的合适尺寸的六角扳手拆下加热炉,一共三个半圆形的螺丝,拧松即可,不要把螺丝取下,然后可以把炉子拔下来。[align=center][img=,204,270]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171008293195_8750_3224499_3.jpg!w204x270.jpg[/img][/align][align=center]图2 取下之前的加热炉[/align]2.将取下的加热炉小心地放在操作比较方便的工作台上(图3)。[align=center][img=,368,489]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171008422215_8982_3224499_3.jpg!w368x489.jpg[/img][/align][align=center]图3 拆下的加热炉[/align]3. 用仪器附带的六角扳手小心地拆下仪器外壳的螺丝,注意先拆下部的螺丝(图4)。[align=center][img=,248,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171008513576_9190_3224499_3.jpg!w248x329.jpg[/img][/align][align=center]图4 拆下上盖的加热炉[/align]4. 清理上盖的污染物(图5)。[align=center][img=,232,308]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171008587726_9841_3224499_3.jpg!w232x308.jpg[/img][/align][align=center]图5 拆下的加热炉上盖[/align]5. 按照顺序取下加热炉上部的灯管(图6)。用记号笔记下每个灯管底座对应的编号,注意不要把对应的底座搞错顺序。[align=center][img=,300,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009067906_207_3224499_3.jpg!w300x395.jpg[/img][/align][align=center]图6 取下灯管的加热炉[/align]6. 检查取下的灯管是否工作正常。用万用表测量灯管的电阻,正常的灯管的电阻在3.8欧姆左右(图7)。[align=center][img=,224,294]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009152156_752_3224499_3.jpg!w224x294.jpg[/img][/align][align=center]图7 测量灯管的电阻[/align]7.清理灯管外部的污染物(图8)。如果灯管的电阻在正常范围内,可以清理表面的污染物后继续使用。[align=center][img=,260,345]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009237335_7158_3224499_3.jpg!w260x345.jpg[/img][/align][align=center]图8 取下的灯管[/align]8. 拆下炉体底部的螺丝(图9),使炉体与外壳分离。[align=center][img=,252,331]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009313565_1724_3224499_3.jpg!w252x331.jpg[/img][/align][align=center]图9 拆下炉体底部的螺丝[/align]9. 由于底部有不少与仪器主机相连的连线,在拆卸底部螺丝时尤其需要小心,使底部外壳与炉体保持一定的距离即可(图10),不要把底部的外壳取下。[align=center][img=,256,336]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009406315_8420_3224499_3.jpg!w256x336.jpg[/img][/align][align=center]图10 拆下外壳后的炉体[/align]10. 用仪器附带的合适尺寸的六角扳手取下出气口的金属罩(图11)。[align=center][img=,268,352]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009478305_4684_3224499_3.jpg!w268x352.jpg[/img][/align][align=center]图11 取下出气口的金属罩 [/align]11. 用合适的六角扳手(这种工具仪器公司没有配),将固定炉体的四个长螺杆取下(图12)。取下时最好有其他人协助,以免炉体突然分离。[align=center][img=,244,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171009553296_6400_3224499_3.jpg!w244x322.jpg[/img][/align][align=center]图12 取下固定炉体的四个长螺杆[/align]12. 清理取下的炉体上的污染物,小心取下破损的石英管和炉体连接部分的O形圈,如果O圈有污染也应进行清洗(图13-图15)。[align=center][img=,360,271]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010028836_8762_3224499_3.jpg!w360x271.jpg[/img][/align][align=center]图13 炉体下半部分[/align][align=center][img=,328,245]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010106295_3935_3224499_3.jpg!w328x245.jpg[/img][/align][align=center]图14 炉体上半部分[/align][align=center][img=,244,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010207815_4800_3224499_3.jpg!w244x322.jpg[/img][/align][align=center]图15 破损的石英管[/align]13. 将炉体的上班部分(一共三部分)放在合适尺寸的容器中,加入酒精后超声清洗。酒精的高度注意不要与炉体的密封垫接触(图16、图17)。[align=center][img=,252,332]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010298275_7956_3224499_3.jpg!w252x332.jpg[/img][/align][align=center]图16 超声清洗炉体上半部分[/align][align=center][img=,380,504]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010373576_9190_3224499_3.jpg!w380x504.jpg[/img][/align][align=center][img=,444,587]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010512725_3351_3224499_3.jpg!w444x587.jpg[/img][/align][align=center]17 清洗后的炉体上半部分[/align]14. 炉体下半部分不建议用超声清洗,用镊子夹取酒精棉小心擦拭,注意酒精不要流到电线上面。[align=center][img=,312,410]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171010595156_3511_3224499_3.jpg!w312x410.jpg[/img][/align][align=center]图18(a)清洗前的的炉体下半部分[/align][align=center][img=,304,404]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171011084125_7305_3224499_3.jpg!w304x404.jpg[/img] [/align][align=center]图18(b)清洗后的的炉体下半部分[/align]15. 将O形圈和新的石英管、灯管、外壳按照以上相反的顺序装回去。注意在拧紧螺丝时不要把石英管拧碎。

  • 红外热成像仪使用中环境影响因素介绍

    红外热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热成像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热成像仪被广泛应用于工程技术,楼宇检查,军队实战等领域。  随着红外热成像仪的广泛应用,越来越多的使用者关注如何用好热像仪,红外热成像仪在使用中环境影响因素都有哪些?以备受全球工程师们亲睐的国际一流品牌Fluke红外热成像仪(福禄克)为例,小编总结了6大因素,分享出来供大家参考啦~  1红外热成像仪的仪器工作温度有什么需要注意?可以在0℃以下检测或充电吗?  一般热像仪可在-10~50℃范围内工作;但当环境温度在0℃以下,建议开机半小时后达到充分预热再进行检测,连续室外检测时间不超过20 分钟。避免在过冷或过热的地方充电,以免减弱电池的蓄电能力。  2红外热成像仪对工作时的环境湿度有什么限制?  湿度为10%~90%,无凝结。  3Fluke 红外热成像仪是否具有防爆认证?可以用来检测危险区域吗?  目前Fluke 红外热成像仪不具有防爆认证。但热像仪具有远距离检测的优势,在检测距离可以满足被测目标的大小尺寸前提下,您可以选择在危险区域以外准确调焦后进行测试。  4现场环境下雨,是否会影响准确测量?  下雨本身对测量精度影响不大,但被测物体表面附着的水滴可能造成热量的异常流失,使测量温度不能准确反映物体的正常表面温度。同时,下雨环境对仪器本身也可能造成损坏,故不建议在雨天进行直接测量。  5现场环境存在大风,是否会影响准确测量?  大风对准确检测影响很大,按电力行业红外热成像诊断标准,被测目标的风速不应高于5 米/ 秒。若现场风速高于此标准,会导致被测物体散热过快,使测量温度偏低。  6红外热成像仪使用中会产生辐射干扰其他设备运行吗?会受到检测现场的其他设备的电磁辐射影响吗?  Fluke 红外热成像仪是全被动接收设备,自身没有主动辐射信号,对于您的现场设备或产品没有任何干扰。外部电磁辐射影响:目前只发现电解铝的大电流整流柜会对热像仪造成干扰(一般此类现场电流会超过10 万安培以上)。

  • 关于热重-红外结果异常的问题

    关于热重-红外结果异常的问题

    最近做了几个热重-红外联用测试,热重结果倒还正常,红外结果明显有问题,特别是低波数区(如图所示),求教高手该如何解决这个问题。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609261601_612162_3101342_3.png

  • 如何能做好LCD面板的红外热像检测?

    任何有温度的物体都会发出红外线,热像仪就是接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布,根据温度的微小差异来找出温度的异常点,从而起到与维护的作用。一般也称作红外热像仪。下面以flir热像仪为例说下如何能做好LCD面板的红外热像检测?  1、选择合适的距离,LCD面板检测要求在热图中显示整块LCD面板的温度分布情况,若受到LCD屏幕或检测位置的限制,则需要考虑使用10.5mm广角镜头。  2、先使用自动模式测量LCD的温度范围;然后手动设置水平及跨度,将温度范围设置在最小,并包含有先前测量的温、度范围(各款仪器最小温度范围不同)。  3、切换各调色板模式,使热像图显示效果达到最佳(建议使用高对比度或铁红模式)。  4、LCD面板要求开机时间不小于30分钟,否则LCD面板温度未达到热平衡状态,对于判断面板温度是否超过标准会带来误差。

  • 用红外热成像仪提前预知设备的状况

    红外线热成像检测是一项越来越被肯定的工业检测技术,就一般工厂检测应用而言,主要以提高设备运转的可靠性、工业安全及节能等为目的。工厂设备以电气及机械两大类为主,并以电气设备的检测应用为最多,另外还包括转动、传动机械装置的检测,炉壁、管线的防火与隔热层(保温/保冷)的状态检测。 工厂,工程设备的正常运作是确保施工质量,提高效率所必备的条件,对于提前检测设备的情况确保机械正常运作,是十分重要的。因为预知维护检测是预先检测并诊断设备的潜在故障因素,有目的按计划地进行维护工作。这种维护检测作业不仅提高设备运转的可靠性,并降低设备的检修费用与工时,减少设备过度维护出现的问题。红外线热像检测技术同时具备非破坏性检测、非接触式测量、直觉观测、不受电磁干扰、测温快速、灵敏度高等特性,是最有效的预知保养维护工作中对设备状态监测和故障诊断的方法之一。设备出现异常时,通常显示出一定的征兆,如振动、声响、电量、光、温度、压力、异物等各种物理量的测量,可供发现并诊断问题。许多的设备异常,在初期阶段会显示可觉察的温度差异,而红外线热成像是以测量温度为检测方法,将检测所得的热图像与温度值,根据设备的构造及特性进行分析,发现并诊断问题,提出建议改进方案。

  • 越来越糊涂了,红外光谱法和红外分光法一样吗?

    真是迷糊了。老师说用红外方法,最近一直看近红外光谱分析方面的资料。以前一直以为红外光谱分析和红外分光光度法不是一回事,现在又感觉差不多,到底是不是一样的?请知道的一定回复下,太谢谢啦

  • 红外热成像仪检测中存在的问题及解决方案

    随着红外技术的不断发展,红外成像仪在日常检测中时常使用到。同时使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策 随着”三集五大”体系建设和变电设备“状态检修”的大力推进,传统的传统的变电设备检修和运行模式发生了根本性改变, 能够实时、有效、动态地评价设备健康状况成为确保设备安全、稳定 运行的前提, 红外成像仪是目前变电运行人员检测运行设备健康状况 的有力保证,可以有效的避免因设备发热而造成的非计划停电,为提 高供电可靠率做出了贡献策 针对当前变电设备红外成像检测技术的应用中存在问题及改进方法进行了思考以及对红外测温未来发展的展望。 由于这种 技术无需对所测设备停电,即可准确发现安全隐患,所以更要充分利 用好、发挥好红外成像检测这一高科技手段,夯实变电设备“状态检 修”基础,确保运行的可控、在控、预控。 一 目前在使用中所存在的问题: 目前在使用中所存在的问题: 重设备,轻人员,培训工作不到位。 ( 1)重设备,轻人员,培训工作不到位 目前,红外成像设备已基本覆盖到重要的生产班组,极大提高了 生产一线的技术装备水平,然而,好的检测设备必须得到正确和规范 的应用,才可能发挥其最好的性能,不能只重视检测设备的配置,而 忽略了对人员进行必要的培训, 目前对红外成像仪方面培训的主要方式还是以产品说明书为主,没有专业的培训教材和权威的培训师资, 虽然厂家的技术人员会不定期到各基层单位组织测温培训, 但由于运 行人员倒班的原因,造成了一线人员缺乏热像仪的操作技能培训,同 时,昂贵的机器也需要专业的使用和维护技巧,没有经过专业培训, 在使用红外线成像器材时就不可避免要出现:保养不当、充电电池报 废、昂贵的红外线镜头被划损等等现象,既造成了经济损失,也影响 了测温工作的正常开展。 对策:(1)建立完善的红外成像检测制度,对红外检测工作的准备、 对策 风险预控、规范、安全注意事项等进行详细的规定。同时根据各站所 管辖的一、二次设备详细列表并建立测温表单,以表单的形式使测温 制度和规范落到实处;(2)加强红外热成像仪使用技术的培训,考 虑到运行人员工作的特殊性, 可以首先由相关厂家的技术人员对各个 部门的技术专责进行培训并考核, 然后由各个部门的专责负责对各个 集控站,变电站站长进行培训。 此文转自:深圳市杰创立仪器有限公司

  • 【分享】红外光谱发展史

    红外光谱发展史雨后天空出现的彩虹,是人类经常观测到的自然光谱。而真正意义上对光谱的研究是从英国科学家牛顿(Newton) 开始的。1666 年牛顿证明一束白光可分为一系列不同颜色的可见光,而这一系列的光投影到一个屏幕上出现了一条从紫色到红色的光带。牛顿导入“光谱”(spectrum)一词来描述这一现象。牛顿的研究是光谱科学开端的标志。从牛顿之后人类对光的认识逐渐从可见光区扩展到红外和紫外区。1800 年英国科学家W. Herschel 将来自太阳的辐射构成一副与牛顿大致相同的光谱,然后将一支温度计通过不同颜色的光,并且用另外一支不在光谱中的温度计作为参考。他发现当温度计从光谱的紫色末端向红色末端移动时,温度计的读数逐渐上升。特别令人吃惊的是当温度计移动到红色末端之外的区域时,温度计上的读数达到最高。这个试验的结果有两重含义,首先是可见光区域红色末端之外还有看不见的其他辐射区域存在,其次是这种辐射能够产生热。由于这种射线存在的区域在可见光区末端以外而被称为红外线。(1801 年德国科学家J.W. Ritter 考察太阳光谱的另外一端,即紫色端时发现超出紫色端的区域内有某种能量存在并且能使AgCl 产生化学反应,该试验导致了紫外线的发现。1881年Abney 和Festing 第一次将红外线用于分子结构的研究。他们Hilger光谱仪拍下了46个有机液体的从0.7到1.2微米区域的红外吸收光谱。由于这种仪器检测器的限制,所能够记录下的光谱波长范围十分有限。随后的重大突破是测辐射热仪的发明。1880年天文学家Langley在研究太阳和其他星球发出的热辐射时发明一种检测装置。该装置由一根细导线和一个线圈相连,当热辐射抵达导线时能够引起导线电阻非常微小的变化。而这种变化的大小与抵达辐射的大小成正比。这就是测辐射热仪的核心部分。用该仪器突破了照相的限制,能够在更宽的波长范围检测分子的红外光谱。采用NaCl作棱镜和测辐射热仪作检测器,瑞典科学家Angstrem第一次记录了分子的基本振动(从基态到第一激发态)频率。1889年Angstrem首次证实尽管CO和CO2都是由碳原子和氧原子组成,但因为是不同的气体分子而具有不同的红外光谱图。这个试验最根本的意义在于它表明了红外吸收产生的根源是分子而不是原子。而整个分子光谱学科就是建立在这个基础上的。不久Julius发表了20个有机液体的红外光谱图,并且将在3000cm-1的吸收带指认为甲基的特征吸收峰。这是科学家们第一次将分子的结构特征和光谱吸收峰的位置直接联系起来。图1是液体水和重水部分红外光谱图,主要为近红外部分。图中可观察到水分子在739和970nm处有吸收峰存在,这些峰都处在可见光区红色一端之外。由于氢键作用,液体水的红外光谱图比气态水的谱图要复杂得多。红外光谱仪的研制可追溯的20 世纪初期。1908 年Coblentz 制备和应用了用氯化钠晶体为棱镜的红外光谱议;1910 年Wood 和Trowbridge6 研制了小阶梯光栅红外光谱议;1918 年Sleator 和Randall 研制出高分辨仪器。20 世纪40 年代开始研究双光束红外光谱议。1950 年由美国PE 公司开始商业化生产名为Perkin-Elmer 21 的双光束红外光谱议。与单光束光谱仪相比,双光束红外光谱议不需要由经过专门训练的光谱学家进行操作,能够很快的得到光谱图。因此Perkin-Elmer 21 很快在美国畅销。Perkin-Elmer 21 的问世大大的促进了红外光谱仪的普及。现代红外光谱议是以傅立叶变换为基础的仪器。该类仪器不用棱镜或者光栅分光,而是用干涉仪得到干涉图,采用傅立叶变换将以时间为变量的干涉图变换为以频率为变量的光谱图。傅立叶红外光谱仪的产生是一次革命性的飞跃。与传统的仪器相比,傅立叶红外光谱仪具有快速、高信噪比和高分辨率等特点。更重要的是傅立叶变换催生了许多新技术,例如步进扫描、时间分辨和红外成像等。这些新技术大大的拓宽了红外的应用领域,使得红外技术的发展产生了质的飞跃。如果采用分光的办法,这些技术是不可能实现的。这些技术的产生,大大的拓宽了红外技术的应用领域。 是用红外成像技术得到的地球表面温度分布和地球大气层中水蒸气含量图。没有傅立叶变换技术,不可能得到这样的图像。图1.2 Perkin-Elmer 21 双光束红外光谱议。该仪器是由美国Perkin-Elmer 公司1950 开始制造,是最早期商业化生产的双光束红外光谱议。红外光谱的理论解释是建立在量子力学和群论的基础上的。1900 年Plank在研究黑体辐射问题时,给出了著名的Plank 常数h, 表示能量的不连续性。量子力学从此走上历史舞台。1911 年W Nernst 指出分子振动和转动的运动形态的不连续性是量子理论的必然结果。1912 年丹麦物理化学家Niels Bjerrum 提出HCl 分子的振动是带负电的Cl 原子核带正电的H 原子之间的相对位移。分子的能量由平动、转动和振动组成,并且转动能量量子化的理论,该理论被称为旧量子理论或者半经典量子理论。后来矩阵、群论等数学和物理方法被应用于分子光谱理论。随着现代科学的不断发展,分子光谱的理论也在不断的发展和完善。分子光谱理论和应用的研究还在发展之中。多维分子光谱的理论和应用就是研究方向之一。

  • 【分享】红外谱图分享

    论坛里经常有人求助化合物的图谱,为方便大家,给一个红外谱图查询的网站,希望对各位有用http://www.360yiqi.com/bbs/plugin/spread/?uid=389

  • 引领红外热成像新潮流!艾睿光电惊艳CES 2024

    [color=#000000]1月9日-12日,美国拉斯维加斯迎来了一年一度的科技界“春晚”——CES国际消费类电子产品展览会。作为全球最大、最具影响力的消费电子和科技产品展览之一,CES汇聚了世界各地的顶尖科技厂商和最新技术。作为红外热成像领军者,睿创微纳全资子公司艾睿光电携多款红外热成像产品亮相,为全球客户带来最新红外解决方案,引领红外新潮流。[/color][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/ba9cbb89-54f9-4b20-9d83-58e3dd4ff2bf.jpg[/img][color=#c00000][b]手机热成像仪[/b][/color][color=#000000]从2017年发布国内首款手机热成像仪T3S起,睿创微纳积极引领红外热成像走入大众生活。艾睿天眼系列是针对户外探险打造的超小型手机热成像仪,可直连手机使用,让手机秒变专业热成像。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/1cafdb30-cf57-4804-8e0f-3f602d811f22.jpg[/img][/align][color=#000000]天眼系列手机热成像适用夜视观察、黑夜救援、露营亲子、夜钓安全等领域。不仅如此,天眼X2和T2具备工业级精准测温功能,2 in 1,等于一台户外手持热成像仪+手持测温热成像仪。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/f79c3575-3edc-423d-848b-aa0a4b7e52bc.jpg[/img][/align][color=#c00000][b]户外夜视领域[/b][/color][color=#000000]艾睿户外致力于打造创新与实用兼具的热成像产品,以满足探险者对安全和可靠性的需求。艾睿创新Reality+技术将图像处理与AI智能相结合,解决了红外图像受噪声影响而损失大量细节的问题,使得红外画面更加清晰、灵敏和流畅。展会现场,2023年度艾睿户外新品Finder系列 FH35R V2热成像,凭借其清晰丰富的热源细节、11小时的超长待机时间,收获探险爱好者的一致好评。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/1666d8c1-4946-4048-a268-ecf214202973.jpg[/img][/align][color=#c00000][b]汽车夜视领域[/b][/color][color=#000000]睿创微纳车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及辅助驾驶、智能驾驶解决方案等,解决夜间光线不足、眩光、雾霾等影响驾驶安全的重点问题,结合激光雷达、毫米波雷达、视觉摄像头等传感器实现多维感知,提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/6785a8e5-acc9-44ea-8949-7bdfd2e70e6a.jpg[/img][/align][color=#000000]睿创微纳面向大众市场推出的后装辅助驾驶产品——NV2汽车AI夜视系统也在此次展会现场亮相。NV2汽车AI夜视系统具备200米超远夜视、三级AI智能防撞预警功能,通过IATF16949车规体系认证,能够在恶劣天气、夜间光照不良、眩光视线不佳等环境下为驾驶者呈现清晰路况,让行车更安全。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/c3a6c427-75d9-4ccc-9423-dc340025cf86.jpg[/img][/align][color=#c00000][b]工业测温领域[/b][/color][color=#000000]艾睿光电在工业红外热成像领域不断深耕,始终以“红外分辨率高清化、红外热像仪智能化、红外软硬件人性化”为目标。为了满足日益增长的工业需求,持续推出更先进、更可靠的工业红外热成像产品及解决方案。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/6b9b38dd-74d7-4059-bff2-c62d6850252a.jpg[/img][/align][color=#000000]2023年全新上市的艾睿C200+红外热成像仪,也同样来到展会现场,能够精准识别0.04°C的微小温差,带来更清晰、更强大、更流畅的工作体验,满足更多工业测温需求。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/794a097f-db6c-4989-90ca-1722f28b6159.jpg[/img][color=#000000][/color][/align][color=#000000]自成立以来,艾睿光电一直致力于红外热成像技术和产品的研发与制造,不断推动行业的发展与创新。未来,艾睿将继续深耕于红外领域,为全球提供更先进、更可靠的红外热成像产品和行业解决方案。[/color][来源:睿创微纳][align=right][/align]

  • 热分析/红外光谱联用仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图

    热分析/红外光谱联用仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图

    [b][size=18px][color=#ff0000]说明:本部分内容最初发表于“热分析与吸附”公众号([url=http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5MjUzMzQ0OA==&mid=2247484499&idx=1&sn=80ba792fa24acfef6da0024e9bca1768&chksm=ec7ea1f4db0928e2953b29e32fa45c8cb829d1e9f3fc384fcc88d7b4255cac6c924cb0cf97cb&token=1107019109&lang=zh_CN#rd]链接[/url]),欢迎关注公众号了解更多的热分析与吸附相关的内容[/color][/size][/b]本部分将介绍实验结束后的数据处理过程。由于本部分内容较多,为了叙述和阅读的方便,本部分将以实验室在用的美国Perkin Elmer公司的热重/红外光谱/[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]质谱联用仪为例简要介绍热分析/红外光谱联用中与热重部分的数据处理与作图相关的内容,在下一部分内容中将介绍与红外光谱部分相关的数据处理与作图的内容。说明:在热分析/质谱联用的数据分析系列内容第4部分《热分析/质谱联用的数据分析方法 第4部分 仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图》中详细介绍了热重部分的数据处理与作图,热分析/红外光谱联用的数据分析中的热重部分的数据处理与作图与此大同小异。为了便于阅读并保持内容的完整性,因此本部分内容与《热分析/质谱联用仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图》基本相同,仅增加了与红外光谱相关的部分内容。1. 实验样品信息样品:一水合草酸钙(白色粉末);实验气氛:高纯He,流速100mL/min;坩埚:敞口氧化铝坩埚;温度范围:室温-900℃;加热速率:20℃/min仪器:美国Perkin Elmer 热重(型号Pyris 1)/红外光谱(型号Frontier)/[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url](型号Clarus 680)/质谱(型号Clarus SQ8T)联用仪;传输管线温度:热重仪至红外光谱仪温度、红外光谱仪气体池温度均为280℃,由TL-9000联用装置控制传输管线以及红外光谱仪气体池的温度(图1)。[align=center] [img=,558,480]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171657014958_9108_1879291_3.png!w558x480.jpg[/img][/align][align=center]图1[/align]红外光谱仪工作条件:DTGS检测器,波数分辨率8cm-1,光谱叠加次数为4。2. 热重曲线分析打开需分析的热重曲线的原始文件,打开后界面如图2所示。点击Display菜单中的weight %选项,将纵坐标由绝对质量换算为以百分比表示的相对质量(图3)。点击Temperature/time图标(图4),将横坐标由时间转换为温度(针对线性加热的实验条件)。坐标转换后的曲线如图5所示。图5中的TG曲线中,随温度升高先后出现了失去一分子结晶水、失去一分子CO和失去一分子CO2的三个失重过程。[align=center][img=,475,292]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171657176718_3794_1879291_3.png!w475x292.jpg[/img][/align][align=center]图2[/align][align=center][img=,475,398]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171657327184_8296_1879291_3.png!w475x398.jpg[/img][/align][align=center]图3[/align][align=center][img=,562,208]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171657432527_8949_1879291_3.png!w562x208.jpg[/img][/align][align=center]图4[/align][align=center][img=,562,268]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171657530851_3101_1879291_3.png!w562x268.jpg[/img][/align][align=center]图5[/align]如需得到微商热重(DTG)曲线,则选中Math菜单下的Derivative选项(图6),可得到如图7所示的DTG曲线。图7中右侧的Y轴所对应的为DTG曲线,左侧的Y轴所对应的则为TG曲线。如需对DTG曲线进行平滑处理,则选中图8中的Smooth选项,在弹出的窗口(图8)中设置需平滑的范围和平滑次数,平滑后的曲线如图9所示。[align=center][img=,562,395]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171658044523_6558_1879291_3.png!w562x395.jpg[/img][/align][align=center]图6[/align][align=center] [img=,562,268]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171658216276_4674_1879291_3.png!w562x268.jpg[/img][/align][align=center]图7[/align][align=center][img=,562,282]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171658341653_2952_1879291_3.png!w562x282.jpg[/img][/align][align=center]图8[/align][align=center] [img=,562,282]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171658454165_6276_1879291_3.png!w562x282.jpg[/img][/align][align=center]图9[/align]点击图10中的Calc菜单中的相关选项,分别计算每一失重台阶所对应的百分比及其特征温度,分析后的曲线如图11所示。需要指出,在分别对TG和DTG曲线进行分析时,应用鼠标首先选中需分析的曲线,选中后的曲线显示较粗(如图7和图9)。[align=center] [img=,349,474]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171658567544_9027_1879291_3.png!w349x474.jpg[/img][/align][align=center]图10[/align][align=center] [img=,558,272]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171659095278_870_1879291_3.png!w558x272.jpg[/img][/align][align=center]图11[/align]3. 热重曲线分析结果的导出由于软件中经归一化、平滑、微分等处理后的分析结果不能一键导出,在数据导出时建议采用以下方法:(1)原始数据的导出点击File菜单下的Export data选项(图12),选择导出的文件格式(.txt或.csv),并保存为相应的文件,导出的数据如图13所示。需要注意,通过这种方式导出的文件为经平滑、微分等处理前的数据! [align=center] [img=,448,424]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171659199768_7766_1879291_3.png!w448x424.jpg[/img][/align][align=center]图12[/align][align=center] [img=,690,235]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171659328701_3488_1879291_3.png!w690x235.jpg[/img][/align][align=center]图13[/align]图13中,第一列为实验时间(单位为分钟),第二列为样品质量(单位为mg),第四列为程序温度(单位为℃),第五列为程序温度(单位为℃)。在其他作图软件中进行作图时通常用第五列中的样品温度作为横坐标,第二列中的质量作为纵坐标进行分析。当然,第二列中的质量需要进行归一化处理。在公众号文章《Origin软件中热重曲线的作图方法》中以Origin软件为例介绍了相应的处理方法,此处不做赘述。(2)数据处理后的数据导出方法如需导出经归一化、平滑、微分等处理后的分析数据,可选中Edit菜单下的Copy或Copy Image选项复制数据或者图片到作图软件中进行进一步处理(图14)。为了便于分析,也可以复制到空白的Excel表中再导入至其他软件中进行进一步处理。图15给出了将TG曲线和DTG曲线复制到一个Excel文件中的实例,供参考。也可将曲线分析后的图片直接复制到该表格中,如图16。[align=center][img=,450,258]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171659439018_9576_1879291_3.png!w450x258.jpg[/img][/align][align=center]图14[/align][align=center] [img=,609,455]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171700025082_6916_1879291_3.png!w609x455.jpg[/img][/align][align=center]图15[/align][align=center] [img=,690,232]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006171700179346_3131_1879291_3.png!w690x232.jpg[/img][/align][align=center]图16[/align]

  • 【求助】请教气相-红外,热重-红外联用方面有经验的朋友!

    最近公司打算将现有的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]和红外,热重分析仪联用。正在考察!请有经验的朋友分享一下这方面的经验。包括联用所需要的硬件,软件,技术,应用等方面。在这些方面我们还是空白,希望朋友们多多帮助。仪器型号: 红外:尼高力 Protege 460 热重:美国TA HI-RES TGA 2950 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]:安捷伦 6890plus

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