一種基于紅外成像技術的冰箱檢測方法及其檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電子測試裝置采集技術領域，特別是涉及一種基于紅外成像技術的冰 箱檢測方法及其檢測系統。
【背景技術】
[0002] 物體表面溫度如果超過絕對零度即會輻射出電磁波，隨著溫度變化，電磁波的輻 射強度與波長分布特性也隨之改變，波長介于0. 75ym到1ym間的電磁波稱為"紅外線"， 而人類視覺可見的"可見光"介于〇. 4ym到0. 75ym。物體輻射電磁波的波長連續覆蓋了 整個電磁波譜，但輻射能量主要集中在中心波長附近。中心波長與物體的溫度有關系，其值 與物體的絕對溫度（熱力學溫度）成反比。攝氏溫度為-50~100°C的物體，輻射的中心波 長位于8~14ym的范圍，屬于紅外光線，所以通常被稱為紅外熱輻射，簡稱熱輻射。
[0003] 紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分 布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的 熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱 圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。用紅外測溫儀測量物體的溫度 受到兩方面因素的影響，一個是目標物體的輻射率，一個是目標與測溫儀的距離。輻射能量 的高低不僅僅與物體的表面溫度有關，還與物體的輻射本領有關。該輻射本領通常用一個 參數輻射率（也稱發射率或灰體系數）e來標志。
[0004] 冰箱壓縮機是冰箱的心臟，是從蒸發器中吸入低溫低壓的制冷劑，通過電機的運 行帶動活塞的運轉對制冷劑進行壓縮，使制冷劑成為高溫高壓的氣體，之后將制冷劑通過 輸送管道送入到冰箱冷凝器中，為冰箱制冷系統循環提供充足的動力，最終實現了制冷劑 從壓縮機中變為高溫高壓的氣體，經由冷凝器冷凝變成高壓低溫的液體，通過毛細血管是 經受阻力變為低溫低壓的液體，到等壓的蒸發器中沸騰汽化從周圍的介質中吸熱變成飽和 的低溫低壓的蒸汽，最后再次被壓縮機吸收，完成了整個制冷系統的循環。因此，對冰箱壓 縮機的檢測就尤為重要，現有的技術對于冰箱壓縮機的檢測主要通過溫度計實現，但是溫 度計數值不直觀，緊貼壓縮機安全隱患較大，若不緊貼壓縮機則無法測得有效數據，隨著人 工智能技術的發展和新型傳感器、計算機技術、信息處理技術的融和，特別是紅外熱成像技 術的發展，對冰箱壓縮機進行實時檢測監控成為可能。同時，這種技術的發展也為冰箱檢測 行業運行檢測，無人值守等提供理想解決方案。
[0005] 由于目前紅外熱成像檢測大都采用便攜式熱像儀操作檢測，對存儲的熱圖像往往 需要離線導入PC機進行分析診斷，因此只能實現間斷性的監測分析，不能實現對熱分布場 的實時監測和對熱像故障性質的實時診斷，這往往會造成延誤而引起較大損失。另外在檢 測行業中，實時數據非常重要，安全隱患常出現在短時間內，而熱成像需要相對封閉穩定的 空間，無法保證人員一對一 24小時監控檢測作業，隨著無線技術的發展，可實現多對一實 時遠程監控操作。
[0006] 中國專利CN102147290A公開了一種基于紅外成像的溫度監測系統，包括：測量 單元，包括一個或多個紅外熱像儀探頭，用于捕獲被監測目標的紅外成像數據，其中紅外熱 像儀探頭的位置和朝向固定，其布置完全覆蓋所述被監測目標；傳輸單元，用于通過網絡將 所述測量單元捕獲的測量數據傳輸到集控單元；以及集控單元，包括數據處理子單元和集 成應用子單元，數據處理子單元根據傳輸單元傳來的測量數據生成并維護被監測目標的溫 度信息，集成應用子單元提供應用以使用戶將溫度信息用于監測，此發明能全方位地、實時 地、不間斷地監測目標，適合于變電站、發電站等場所的在線監測。但是這種系統適用于變 電站等高危地點，而對于冰箱檢測的環境適配度不高，不能解決冰箱檢測行業的問題。
【發明內容】
[0007] 為解決冰箱檢測作業中溫度檢測不直觀，數據傳輸控制不便的問題，我們提出了 一種基于紅外成像技術的冰箱檢測方法及其檢測系統，采用本發明可以達到溫度檢測結果 直觀，數據轉化方便，多線程操作的目的。
[0008] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0009] 為達到上述目的，本發明提供一種基于紅外成像技術的冰箱檢測方法，其特征在 于，步驟如下：
[0010] (1)準備工作：將紅外成像檢測系統裝配于冰箱壓縮機表面，打開冰箱電源及紅 外成像檢測系統電源，開始檢測作業；檢測部分包括一個或多個光學掃描系統，用于捕獲被 監測目標的紅外成像數據，其中光學掃描系統探頭的位置和朝向固定，其布置完全覆蓋所 述被監測目標；
[0011] (2)紅外成像：位于冰箱壓縮機表面的紅外探測器將實時信號傳輸至計算機，在 顯示器中顯示溫度紅外成像圖；。被監測目標的紅外輻射經光學系統匯聚、濾波、聚焦到紅 外探測器上，再由光學一機械掃描系統將對象觀測面上各點的紅外輻射通量按時間順序 排列，經過紅外探測器轉變為電脈沖，經由無線線路傳輸至信號處理系統。信號處理系統對 紅外原始信號進行放大和轉換等處理。
[0012] (3)數據轉化：根據實時紅外成像圖，選擇取樣位點，通過公式：
計算獲得實時溫度，制成溫度變化曲線圖；式中：I；為被 測物體表面溫度，I；為被測物體表面輻射溫度，Tu為環境溫度，e為物體發射率，n為本儀 器波段（6-9ym) = 5. 33 ;黑體輻射的基本規律是紅外輻射理論研宄和技術應用的基礎，黑 體是在任何溫度下能吸收任何波長輻射的物體，斯蒂芬?玻爾茲曼定律指出，黑體的輻出 度，即黑體表面單位面積上所發射的各種波長的總輻射功率與其熱力學溫度T的四次方成 正比：Eb= 〇T4。在相同溫度下，實際物體在同一波長范圍內輻射的功率總是小于黑體輻射 的功率。
[0013] (4)結果分析：分析曲線圖和紅外成像圖中是否有非正常溫度出現，做出檢測報 告。
[0014] 本發明同時提供一種基于紅外成像技術的冰箱檢測系統，包括光學掃描系統，紅 外探測器，無線發射模塊，無線接收模塊，信號處理系統，顯示器，灰度計算系統和報警器； 光學掃描系統連接紅外探測器，紅外探測器與無線發射模塊直接相連；無線接收模塊與信 號處理系統連接，信號處理系統分別與顯示器，灰度計算系統和報警器相連，報警