中红外分析与近红外分析（精选14篇）
篇1：中红外分析与近红外分析
尽管可以用傅里叶红外和GC联用，但接口等技能要求高，通常不得已才用近红外光谱（NIRS）、中红外光谱(MIRS)中红外光谱
产品名称：ERASPEC中红外汽油分析仪 产地：奥地利原装进口
1．技术指标
用途 测试汽油的辛烷值，密度，芳烃，烯烃，苯，甲苯，含氧化合物，甲醇，乙醇，氧含量，氮—甲基苯胺，苯胺，甲缩醛，萘，醋酸丁酯，碳酸二甲酯等（详见产品说明书）。
测量方法及原理 不同的物质由于化学组成不同，存在不同的化学键，不同的化学键在红外区域都有或强或弱的吸收峰，在中红外指纹区，不同的物质对应的吸收峰都是不同的，即可以根据吸收峰出现的位置判断是何种物质。而且吸收峰的大小与物质的含量有着正向相关性，当含量在一定范围内，此相关性可以用简单的化学方程进行表达，即可以通过吸收峰的大小计算对应物质的化学含量。相应标准为ASTM D6277,ASTM D5845及国内石化行业标准SHT0797氮甲基苯胺根据以上原理在波数为748cm-1处有强烈吸收，可根据吸收峰大小算出氮甲基苯胺的含量，精度为0.1%，重复性为0.1%。甲缩醛的强烈吸收峰为1143cm-1和1048cm-1，同理可算出含量。精度为0.1%，重复性为0.1%。
波长范围 2500-25000nm 测量时间 1min /每个样品
样品量 10ml/每次
测量单位 体积百分比，重量百分比
密度测量 ±0.0001g/cm3，内置安东帕独立密度计。
热机时间 小于5秒，无需额外热机，超声波马达驱动，开机可测试。
标定时间 小于5秒，参比和样品池自行切换，实时采集背景参比，无需额外试剂标定。
测试过程 仪器自动进样，自动样品分析，自动结果大屏幕显示。
显示屏 超大6.5寸彩色触摸屏，可快速输入和编辑。
数据处理 可连接打印机打印测试结果，可使用U盘下载测试结果，可连接电脑进行谱线处理。
结果存储 可存储大于6000组测试结果方便用户查看。
谱线处理 退卷积分和激光定标技术，消除基线漂移和零点漂移对实验结果的影响。
操作语言 中文，英文，法文，德文等。
接口 4个USB接口口，1个以太网，1个RS232和LIMS通讯接口。
电源 85-264V AC，47-63Hz 功率 70W 现场作业 可载使用 12V/4A DC直流电源。
尺寸及重量 宽220x高320x厚280mm。8kg
以上是供应ERASPEC中红外汽油分析仪的详细信息，由杰韦弗(中国)西安分公司自行提供，如果您对供应ERASPEC中红外汽油分析仪的信息有什么疑问，请与该公司进行进一步联系，获取供应ERASPEC中红外汽油分析仪的更多信息。
分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到 分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。
红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。
当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线，就得到红外光谱.前段时间参加了2009年BCEIA，其它报告会上有两个报告是关于近红外检测的应用，而在平时，可能大家对中红外了解得相对多些。按照光谱波长，大致将0.76－2.5um分为近红外，2.5－25um分为中红外，25－1000um分为远红外。其中，中红外主要应用于物质的定量和定性检测方面，而更偏重于未知物的鉴别或辅助其它方法进行未知化合的结构鉴定等定性检测，但对近红外呢？
希望大家根据在平时的积累和工作中实际应用，从原理、方法、应用范围以及仪器的使用等多方面谈谈对近红外、中红外的看法。不求多、不求全面，只求大家参与！
近红外与中红外光谱分析的区别2011-11-03 中国化工仪器网
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3近红外光(NIR)是介于可见区和中红外区间的电磁波，不同文献中对其波长范围的划分不尽相同，美国试验和材料协会(ASTM)规定为700nm至2500nm。NIR常被化分为短波近红外(SW-NIR)和长波近红外(LW-NIR),其波段范围分别为700—1100nm和1100—2500nm。
1800年，Herschel首次发现了NIR光谱区;1900年前后，NIR光谱仪器使用玻璃棱镜和胶片记录器，其光谱范围局限于700nm—1600nm。50年代的商品NIR光谱仪使用硫化铅光敏电阻作检测器，其波长范围能延伸至3000nm，能用于定量分析，但，由于NIR消光系数低和谱带宽而解析困难，该技术并没有获得广泛应用。60年代，KarlNorris使用漫反射技术对麦子水分、蛋白和脂肪含量进行研究，发现NIR光谱用于常规分析的实用价值。随计算机发展和化学计量学(Chemometrics)诞生，NIR和化学计量学结合产生了现代NIR光谱学。NIR最先应用于农业领域。80年代，光谱仪器制作和计算机技术水平有了大的提高，NIR被广泛应用于在工业和其它领域。近几届匹司堡分析仪器会议上，NIR已成为红外光谱分析报道的热点。NIR在线分析应用给石化工业带来了巨大经济效益，更是引人注目。
根据红外辐射在地球大气层中的传输特性，通常分为近红外(0.75μm到3μm)、中红外(3μm到30μm)、远红外(30μm到1000μm)。
主要区别是波长不同，应用领域不同。
红外吸收光谱法是定性鉴定化合物及其结构的重要方法之一,在生物学、化学和环境科学等研究领域发挥着重要作用。无论样品是固体、液体和气体，纯物质还是混合物，有机物还是无机物，都可以进行红外分析。红外光谱法广泛应用于高分子材料、矿物、食品、环境、纤维、染料、粘合剂、油漆、毒物、药物等诸多方面，在未知化合物剖析方面具有独到之处。
(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。
近红外区域按ASTM定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，是人们最早发现的非可见光区域。由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡”了近一个半世纪。直到20世纪50年代，随着商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作，使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，从此，近红外光谱进入了一个沉默的时期。80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。
我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，除一些专业分析工作人员以外，近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注，并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术(近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型)的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮，国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国，想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来，近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。
现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。
与常规分析技术不同，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型(标定模型)来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤：一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱；二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组分或性质数据；三是将测量的光谱和基础数据，用适当的化学计量方法建立校正模型；四是未知样品组分或性质的测定。由近红外光谱分析技术的工作过程可见，现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求，是缺一不可的。
与传统分析技术相比，近红外光谱分析技术具有诸多优点，它能在几分钟内，仅通过对被测样品完成一次近红外光谱的采集测量，即可完成其多项性能指标的测定(最多可达十余项指标)。光谱测量时不需要对分析样品进行前处理；分析过程中不消耗其它材料或破坏样品；分析重现性好、成本低。对于经常的质量监控是十分经济且快速的，但对于偶然做一两次的分析或分散性样品的分析则不太适用。因为建立近红外光谱方法之前必须投入一定的人力、物力和财力才能得到一个准确的校正模型。
近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。加之其独有的诸多优点，决定了它应用领域的广阔，使其在国民经济发展的许多行业中都能发挥积极作用，并逐渐扮演着不可或缺的角色。主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等；在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等；在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量；亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。
相信随着科学技术的不断发展，近红外光谱分析技术这一先进的技术必将得到广泛的认同和应用。
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篇2：中红外分析与近红外分析
准相位匹配技术因周期性极化晶体的制备技术的提高而迅速发展,广泛用于光学参量振荡、差频、和频和二次倍频等频率变换.基于周期性极化铌酸锂晶体的中红外光学参量振荡器的输出波长,可通过改变PPLN的`工作温度和周期便捷调谐.作者编程计算了PPLN周期分别为 28.5 μm、29.0 μm和29.5 μm时,泵浦波长为1 064.2 nm,工作温度从250 K至550 K下的输出波长.分析了PPLN的周期在100 ℃情况下对信号光波长的影响.
作 者：李学金 姚键铨 张杰锋 张百钢 刘非 作者单位：李学金(深圳大学理学院,深圳,518060;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072)姚键铨,张百钢(天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津,300072)
张杰锋(深圳大学理学院,深圳,518060)
篇3：中红外分析与近红外分析
在可见光区与微波区之间, 夹杂着一种波长在0.75-1000μm的电磁波, 这种电磁波便属于红外光。红外光谱在物质的化学组成与结构分析中有着极为广泛的应用, 主要是由于红外光谱在通过物质分子时, 其中某个基团的振动或转动频率与红外光的频率一致, 分子就可以将能量吸收然后迁跃至较高的振动能级, 如果物质分子吸收红外光后发生振动与迁跃, 这一部分波长的光就会被吸收, 就能够较为准确的确定物质的化学组成与结构。在油品分析中, 红外光谱也得到了极为广泛的应用, 其中以中红外光谱技术与近红外光谱技术为最。
一、红外光谱仪实验
1. 仪器基本结构
红外光谱仪主要有迈克尔逊干涉仪、激光管、样品室球面反射镜、样品架、椭圆凹面反射镜、检测器构成, 具体如图1所示。
2. 实验准备
首先需要将电源接通, 然后打开红外光谱仪开关, 使仪器稳定运转30min左右, 再进行实验操作。打开电脑, 在电脑中设置仪器相关参数。
3. 红外光谱图的测试
将盐片红外灯下放入少量滑石粉后滴入微量无水乙醇进行磨光处理, 然后使用无水乙醇将盐片进行清洗, 烘干后备用。在盐片上滴定1滴油液样品, 然后将另外一张盐片平压, 组装成为液池, 保证其中不存在气泡。最后进行扫描。
4. 红外光谱扫描
首先使用近红外光谱技术对油样进行检测, 然后使用中红外光谱技术对油样进行检测。
5. 实验结果
润滑油第一次分析所得图谱与峰数据见表2.润滑油第二次分析所得图谱与峰数据见表3.
6. 结论
公式l=n/ (2* (δ1δ2) ) , 从图2中我们可以发现干涉图中波峰数目n=33, 那么扫描波数范围及其大小为δ1=2000cm-1, δ2=600cm-1, 计算得出l=0.117857mm。
将图2-3中的数据记录, 通过公式CA%=10.32*A1610/l+0.23;CP%=6.9*A720/l+28.38;CN%=100- (CA%+CN%) , 最终得出数据, 见表1.
二、中红外光谱与近红外光谱的本质区别
1. 近红外光谱技术油品分析原理
一般来说, 近红外光谱波长范围在700-2500nm左右, 仅能够测定工艺较为稳定的中控分析, 在油源较为复杂的油样分析方面存在一定的难度。就图谱分析而言, 由于基团的差异性使相同区域内波谱的峰值、峰形与峰位都存在较大的差异。油样主要是由烃类化合物构成, 通过近红外光谱时会出现明显的特征吸收情况。近红外光谱的精确度与灵敏度都较差, 如果油样颜色较深, 透光较为困难, 会加大检测的难度。在分析油样化学组分以及结构的时候, 往往都是通过重叠的吸收峰计算, 根据计算结果推算其相关性数据。近红外光谱硬件设备再现性误差极大, 尤其是在相同机型中, 在数学模型的复制与转移过程中最为严重。究其根本, 还是在于硬件设备上的微小差异经过一系列复杂的计算之后被无限放大, 最终形成较大的误差。在日常工作中, 需要对于每一台设备监理单独的模型样品标定, 才能够实现较为准确的分析。如果采用这样的方式, 就会加大光谱分析工作的难度, 而且无法实现资源信息的共享, 对于系统化的管理与工作效率的提高会造成较大的负面影响。
2. 中红外光谱技术油品分析原理
如果除开样品称量等方面的误差, 可以根据吸光度极限误差值±1%进行考虑。在定性分析方面, 中红外光谱不仅能够鉴定已知物与未知物, 还可以对新化合物的结构进行分析。值得一提的是, 在新化合物结构分析方面, 中红外光谱技术需要与质谱、紫外光谱、核磁共振等多种技术共同分析, 才能够准确的测定新化合物的分子结构, 其中, 中红外光谱扮演着不可或缺的重要角色。红外光谱定量分析是通过吸收峰强度进行, 仅仅需要从物质组分中发现不受到其他干扰影响的吸收峰即可。中红外光谱定量分析的方法主要有两种, 一种为测定光谱带强度, 另一种为测定光谱带面积。除此之外, 还可以采用一种光谱带一阶导数与二阶导数的计算方式, 采用这种计算方式能够准确的测定中红外光谱中出现重叠的光谱带, 还可以测定强峰斜坡上的肩峰, 属于一种极为精确的定量分析方式。
三、中红外光谱技术与近红外光谱技术的性能比较
中红外光谱技术在适用性方面明显强于近红外光谱技术, 近红外光谱技术在油样分析时存在较大的局限性, 只能够检测油源稳定的物质, 针对油源复杂、混合物的分析与检测存在极大的难度。中红外光谱技术不仅能够对油源较为复杂的样品进行分析, 还可以对加油站中混合的油样进行定性的分析, 具有极强的适用性。在误差方面, 近红外光谱技术如果出现了微小的硬件误差, 经过无数次复杂的运算后, 误差将会被无限扩大, 影响了近红外光谱技术的准确性。中红外光谱技术在油样的分析与检测中, 出现误差的概率非常低, 而且还可以适用于多种模型, 具有极高的应用价值。就两种光谱的信息量承载方面来看, 近红外光谱的信息量承载较少, 仅为中红外光谱技术信息量承载的千分之一, 主要是因为大量的信息在倍频的过程中发生了不同程度的衰减与遗失。
结束语
近年来, 红外光谱以其快速、准确、样品需求量少的优势, 在油品分析领域得到了极为广泛的应用。中红外光谱能够在图谱中寻找到物质明显的特征吸收峰, 能够满足油源复杂的油样或混合样品的检测需求, 而近红外光谱仅能够应用于工艺较为稳定的中控分析, 存在一定的局限性。本文就中红外光谱与近红外光谱在油品分析中进行比较, 并做出总结, 以供广大研究人员分析与借鉴。
参考文献
[1]刘多强, 关绍春, 孙建章, 等.中红外光谱和近红外光谱在油品分析中的技术比较[J].石油化工应用, 2010, 06 (25) .
[2]赵升红, 黄毅, 刘多强.中红外光谱技术在油品分析中的应用[J].石油化工应用, 2009, 10 (25) .
[3]李敬岩, 褚小立, 田松柏.红外光谱方法在原油及油品分析中的应用[A].科学仪器服务民生学术大会论文集, 2011, 08 (31) .
篇4：中红外分析与近红外分析
近红外光谱分析技术
内涵。近红外光谱形成的检测光是处于可见光与中红外线光间的一种电磁波。其波长范围通常情况下处于七百五十毫米到两千六百毫米间。在有机物区域范围之内，近红外光谱通常吸收的都是含有氢的基团倍频和合频，举例来说，包括NH、OH、SH以及CH等。含氢的基团是全部有机物中不可获取的，所以，在近红外光谱之中均可以发现有关的信号，同时谱图显示十分的稳定，也较易获得光谱。
近红外光谱可以定性、定量分析食品样品。通过对红外光谱与有机化合物的官能团或者是其结构之间的关系可以定性分析有机化合物。同时以郎伯-比尔定律作为分析前提，近红外光谱的特征波长有诸多，所以，可以利用近红外光谱对液体、气体、固体进行定量分析。
特点。（1）样品制作工序简便。只需要将样品加以粉碎即可。不需要提前利用化学试剂处理样品。亦或是样品制备工序也可省略。由此就降低了对样品的伤害，在完成检测之后，样品还能够用于其他工作中。其一方面减少了检测费用的支出，另一方面也在一定程度上防止破坏环境。（2）传输性能优良。在光导纤维中，近红外光的传输性能较为优良，所以其可以满足在线检测生产工艺流程的关键质量控制点。（3）无损检测方法。由上述可知，近红外光谱分析技术不会损害样品，所以其也称之为无损检测技术，特别是在检测一些活体的时候，其具有显著的优越性。（4）分析速度较快。近红外光谱分析技术不需预习处理样品，通常在一分钟以内即可完成样品测量工作。所以近红外光谱分析技术分析速度较快，分析效率较高，特别是可以在同一时间内检测样品的多个组分性质。（5）分析成本比较低廉。近红外光谱分析技术在对样品分析的时候只需要数10W电能，能量耗费较小，维护保养成本低廉。（6）有助于保护环境。在使用该技术的过程中，不会污染、破坏环境，所以其可以说是一种绿色环保的检测手段。
近红外光谱分析技术在食品中的应用
在果蔬中的分析应用。在果蔬中通常都含有大量的Vc和可溶性较高的固形物。这些物质均可以利用近红外光谱加以检测分析。评价水果营养标准的重要指标之一就是Vc，水果种植方式及类型都会影响到Vc的含量。在运输和储存果蔬的时候，很容易导致其Vc含量被破坏，因此，在检测果蔬的过程中，利用近红外光谱技术对其进行检测，其选择的波长通常处于七百毫米到一千二百毫米间，经过对其的三次检测，分析其存在的误差，之后选择误差最小的检测结果。而在检测果蔬中的可溶性固形物时，其选择的波长通常处于八百五十毫米到一千一百毫米之间，分析其标准差、相关系数等指标。
在肉制品中的分析应用。在肉制品中，近红外光谱分析技术通常是检测并评价鱼肉制品、羊肉、牛肉以及猪肉的质量与安全。王锡昌等人通过建立PLS校正模型，对鱼肉中的蛋白质与水分进行了预测，其R值分别是0.96及0.98。孙淑敏等人利用主成分分析结合线性判别对五大地区的羊肉进行了检测与区分，其综合正确率达到百分之九十以上。在分析禽蛋等食品中，吴建虎等人通过应用近红外光谱分析技术，对鸡蛋中的蛋白质含量进行了预测与分析，其R值为0.89。
在牛奶、牛奶制品中的应用。在奶制品方面，近红外
光谱技术的应用包含两大类：其一是在线检测，即在牛奶、
奶制品生产线上利用光纤探头检测奶制品样品。其二是离
线监测，通常是利用红外反射仪，全反射檢测样品杯中的
样品和试管样品。
通过有效结合光纤技术与近红外光谱分析技术，可以在线检测培育类型不同、饲养区域不同的奶牛牛奶中的乳糖、蛋白质、固形物以及脂肪的含量。王彩云等人通过借助PLS校正模型及近红外透射技术预测了牛奶中的氯霉素残留含，其R值高达0.9893。王右军等人，对掺入了植脂末、乳清粉及水解植物蛋白的牛奶进行了检测，其中预测掺入水解植物蛋白的牛奶的R值为0.969。袁石林等人，利用最小二乘法一支持向量方法及PLS创建了模型，对液体奶中的三聚氰胺的具体含量进行了预测，其R2值为0.9109。王运丽等人通过PLS创建了模型，对红茶中的四类邻苯二甲酸酯的具体含量进行了预测，其R2值是0.9879、0.9895、0.9842及0.9927。陈美丽等人有效结合了化学计量法及近红外光谱分析技术，检测了包括酸酯类、咖啡碱、茶多酚、儿茶素、氨基酸在内的13种品质成分，其R值均为0.7以上。
在酿造食品的具体应用。一般来讲，酿造食品主要有酱油、醋、酒等。这些食品中的还原糖、氮和乙醇等物质均可以利用近红外光谱分析技术加以检测。在常规检测方法中，要在样品中添加少量的化学试剂才能检测。而利用近红外光谱分析技术可以不使用化学试剂进行检测，其可以直接检测酱油中的总氮、总酸；酒中的乙醇含量；醋中的总酸含量与还原糖含量等。
在其它食品检测中的应用。（1）饮料检测。该技术通常是用来检测饮料中的有机酸、酸度、咖啡因、果糖等，同时还可以用来判别真伪。（2）咖啡。通常是检测其中的产地、水分、咖啡因等，同时还包括咖啡的品质。（3）茶叶。利用该技术检测茶叶中的茶多酚、总氮、水分、咖啡碱等含量。（4）面包和饼干。对饼干、面包中的水分、蛋白质、面筋值、脂肪进行检测。（5）食用油。对食用油中的酒精、碘值、葡萄糖、盐、黏度、乳酸、黄色素、酸值等进行检测。（6）转基因食品。对转基因食品中的DNA变化、蛋白质含量等进行检测。
随着科技的发展，我国近红外光谱技术也得到了迅速的发展，由于其无损、便捷、低廉的优点其在食品检测中的应用范围也在不断扩大。通过有效结合近红外光谱分析技术与化学计量技术，其可以对食品的组分含量、真伪、产品类型进行检测。当然，该技术还是有一定局限性与缺陷的，相信随着科技的提高，该技术也将不断的完善，并广泛应用在食品品质检测中。本文重点分析了近红外光谱分析技术在食品检测中的实际应用，以供参考。
篇5：红外分析仪的日常维护
红外分析仪的研发对监管空气质量有很大的贡献，在企业发展过程中，特别是一些冶金和电力企业，需要燃烧来产生能量，在燃烧物质过程中会产生一些气体，有时会产生有毒气体，红外分析仪可以对这些气体进行检测，从而控制空气质量，保证工作人员的安全。南京艾伊科技有限公司专业生产可燃气有毒气体浓度检测报警器、在线气体分析仪、烟气连续在线监测系统的生产厂家，为电力、冶金、石油化工等行业的环境监测、工业自动化过程控制提供整体解决方案和技术支持。接下来公司就为大家介绍一下红外分析仪的日常维护工作。
1、燃烧室内的粉尘：样品燃烧过程中，产生Fe2O3及WO3粉尘，积聚在金属过滤器及石英管上方。如粉尘积聚过多，对氧气流量，高频感应加热等均产生不利影响，使碳硫分析结果偏低不稳定，因此，在样品分析过程中或分析完成后，需加以清理，分析过程中，连续分析10个样品后即需除尘一次。
除尘方法：打开仪器面板，按下除尘按键，仪器自动清扫粉尘，并把粉尘收集在积尘盒内。样品在高频炉中燃烧后，混合气体(CO2、SO2、O2)经3#净化管进入分析仪检测。在3#净化管中，上部装高氯酸镁，吸收坩埚及样品燃烧后有可能产生的水分，以消除对硫分析的影响。下部装脱脂棉，对混合气体中可能残留的粉尘进行二次净化，确保检测系统不受粉尘污染
2、净化管中的净化剂为碱石棉，吸收氧气中的二氧化碳。
3、净化管中的净化剂为高氯酸镁，吸收坩埚及样品燃烧后的水分。高效变色吸水剂有三分之一变红，即需进行更换。碱石棉、高氯酸镁根据分析样品量的多少定期更换(1-3个月)。高效吸水剂、碱石棉、高氯酸镁均有粒度要求，通常为20目左右，购买时应予注意。
4、红外碳硫分析仪石英管的更换石英管属消耗品，在损坏或长时间使用后需进行更换、清理。
（1）石英管的拆卸：
卸下高频炉左上方的屏蔽面罩；
下降气缸，打开炉头，取出坩埚托、坩埚座；
逆时针旋松(由下往上看)石英管上方炉管压帽半圈左右，使压帽与密封“O”型圈松动，手握石英管向下即可从炉尾下方取出石英管。
篇6：中红外分析与近红外分析
基于背景运动补偿的红外目标运动分析
介绍了基于运动补偿的红外目标运动分析方法.阐述了运动补偿的.必要性、过程原理和实现方法,并用之于对红外运动目标的视频跟踪,通过用背景运动量补偿目标的相对运动量,得到明确而直观的目标运动轨迹,有效地揭示了目标运动的内在规律,为红外目标的轨迹预测与跟踪提供了更有效的分析依据.
作 者：游安清 程义民 张凯 郭从良 作者单位：游安清,程义民,郭从良(中国科学技术大学,电子科学与技术系,安徽,合肥,230026)张凯(中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900)
刊 名：强激光与粒子束 ISTIC EI PKU英文刊名：HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS 年，卷(期)： 15(5) 分类号：O438 关键词：动态背景 运动补偿 红外目标 跟踪篇7：中红外分析与近红外分析
河北汉诺坝玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性研究-微区红外光谱分析
对12个来自河北汉诺坝玄武岩的橄榄岩包体中的单斜辉石和斜方辉石进行了详细的微区傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR)分析.结果显示,所有的单斜辉石和斜方辉石颗粒都含有以OH形式存在的结构水.对部分粒径较大的辉石颗粒内部的多点分析表明,结构水含量表现出中心高边缘低的不均一分布.这种不均一分布的特征应该来自于包体上升过程中由于压力降低而引起的.H扩散.如果用每个样品多个测定颗粒的中心部位的平均值来代表该样品,12个样品的单斜辉石水含量为48×10-6～152×10-6,斜方辉石水含量20×10-6～55×10-6.根据矿物水含量(假设橄榄石的水含量为2×10-6)和它们的体积分数计算的全岩水含量为11×10-6～48×10-6.结合已经发表的橄榄岩包体数据来看,在岩石圈地幔的物理化学条件下,单斜辉石与斜方辉石之间水的平衡分配系数大约为2.2±0.6:岩石圈中水的分布可能具有纵向和横向上的不均一性.
作 者：郝艳涛 夏群科 杨晓志 HAO Yan-tao XIA Qun-ke YANG Xiao-zhi 作者单位：中国科学院,壳幔物质与环境实验室,中国科技大学,地球与空间科学学院,安徽,合肥,230026刊 名：岩石矿物学杂志 ISTIC PKU英文刊名：ACTA PETROLOGICA ET MINERALOGICA年，卷(期)：200726(2)分类号：P575.4 P588.12+5关键词：结构水 红外光谱 橄榄岩 汉诺坝 岩石圈不均一性
篇8：中红外分析与近红外分析
近红外线是介于可见光和中红外线之间的电磁波, 近红外光谱分析技术在光谱测量、化学计量等方面发挥着重要作用, 其作为一种快速分析方法, 也已广泛应用于石油产品的性质及组成分析。近红外线光谱分析技术在石油炼制中成功地应用于汽油性质和组成的测定, 这也是论文的主要研究内容, 即对NIR定量分析中在汽油分析中的应用研究。
近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的。红外光谱范围内, 测量的主要是含氢基团X—H键振动的倍频和合频吸收。在油品分析中可将油品的近红外光谱和组成数据, 通过合理的谱图预处理 (如平滑、微分) 和化学计量学校正方法建立起近红外光谱与组成间的校正模型, 通过建立的校正模型便可快速得到组成结果。近红外光谱分析的主要技术特点有分析速度快、分析效率高、分析成本较低、对样品无损伤、适用的样品范围广等, 因而近红外光谱技术之所以成为一种快速、高效、适合过程在线分析、的有利工具。近红外光谱法在汽油分析中的应用主要表现在如汽油辛烷值的测定, 汽油中烯烃、芳烃含量的测定, 汽油中乙醇的测定, 汽油族组成的分析等方面。
2 NIR定量分析在汽油分析中的技术分析
汽油是最广泛应用的的发动机燃料, 辛烷值标志着汽油抗爆性能力的强弱。因此汽油辛烷值的检测是油品分析的重要内容。传统的辛烷值测定方法分别测定汽油的研究法辛烷值和马达法辛烷值, 传统测试法存在着机器价格比较贵且需经常性保养, 测试费用高, 对工作人员的要求较高等缺点, 不适合生产控制和在线测试。国外首先应用近红外线 (NIR) 光谱法来进行油品测试。近红外光谱法是新兴的一种快速检测辛烷值的方法。NIR分析法具有仪器设备便宜、操作难度较低、分析时间短、可远程操控等优点, 这使得NIR适应各种恶劣条件而能得到更广泛的应用。
首先, 近红外线测定汽油辛烷值方法取决于汽油辛烷值与汽油组分的分子结构, 通过测定汽油的近红外光谱数据, 将其与汽油实测辛烷值用数理统计方法关联起来, 建立汽油辛烷值的预测模型。因此, 根据化学计量学建立的数学模型对NIR测定的准确度起着重要作用。建立时间和空间都较稳定的数学模型需要选择有代表性的样品, 建立规范的的测试方法, 准确测定样品的NIR光谱, 在此基础上根据现实变化对模型进行不断的修正, 确保模型预测效果的准确性。
近红外光谱分析测量工作就是要系统地解决NIR测定各种疑难点并最终完成分析的整个过程。NIR定量分析首先通过确定高效仪器设备和样品来源及基础数据的测定制定出汽油样品的近红外线光谱图, 接着对光谱图上的数据进行预处理, 建立校正模型。NIR定量分析流程一般分为两个步骤, 首先在选择并分析样品的基础上建立并优化数学模型, 确保数学模型能在运算过程中更精确、更稳定;第二运用建立好的数学模型分析被选样品的近红外光谱, 并根据此分析预测未被测量的样品中有关组分的相关性质。通过对有代表性的样品的光谱分析和模型计算就能更有效地预测未知样品的对应成分的性质和含量。
建立稳定的数学模型对NIR定量分析具有至关重要的作用。首先需要对样品进行优化选择, 使选用的数学模型更具代表性, 对样品进行准确扫描以确认其规范光谱和性质参数, 最后运用各种处理技术校正光谱, 使其能真正克服近红外线固有的光谱测定失真的难点。第二, 运用化学计量学方法建立数学模型, 克服近红外线光谱分析的固有难点, 并通过严格的统计学方法, 检验数学模型是否符合应用要求。第三, 优化数学模型, 提高数学模型在时空上的稳定性。第四, 维护并修正数学模型, 使模型能更好地适应不同时间、空间的改变及其要求。
3 NIR定量分析在汽油分析中的应用分析
国内外对近红外线光谱分析汽油甲烷值已经有一些相关实验, 如Kelly、曹动、王宗明等运用PLS技术对汽油甲烷值的测量及其取得的越来越高的精确度。本论文将之前的技术分析进一步应用到特定的汽油品质分析的实验中, 用选定的一组汽油样品, 测定其光谱和甲烷值数据, 建立定量校正模型, 并对模型进行评价分析。
本文搜集了本地多处加油站、科研单位的汽油样本, 在此样品分析的基础上进行具体的建模过程。首先, 准备好实验工具, 将准备好的测验样品倒入干燥洁净的小烧杯, 并进行三十二次的光谱扫描, 记录每次测得的近红外光谱图, 并将光结果绘制成图。第二步, 对光谱上的数据进行预处理, 论文采用使用范围较广泛的OPUS软件对数据进行校正和处理并在此基础上进行微分处理, 消除由于仪器噪音引起的数据不准确现象和光散射的不良影响。第三, 对已经建立好的数学模型进行校正, 将汽油样本分为校验集和预测集两部分, 利用校验集得到预测模型, 以此对未知样本进行预测, 将两者进行比较, 以此校正模型。需要提出的是, 常用的校验方法有偏最小二乘法 (PLS) 和人工神经网络法 (BP-ANN) , 一般情况下, 人工神经网络法所预测的结果更适合汽油辛烷值的光谱法测定。
4 结语
论文主要从多个方面分析了红外光谱对汽油产品质量的分析, 论文在简述近红外线光谱技术原理和使用的基础上, 对近红外线光谱分析主要应用技术即汽油产品品质分析的NIR定量分析技术进行了基本的技术原理研究和更进一步的实践应用分析。总的来说, 作为新兴的汽油辛烷值的测量法, 具有仪器设备便宜、操作难度较低、分析时间短、可远程操控等优点, 通过汽油的近红外光谱分析, 建立数学模型并进一步校正模型, 使得近红外光谱分析技术在油品分析中的应用取得较好的效果, 并得到广泛应用。
参考文献
[1]冯新泸, 史永刚.近红外光谱及其在石油产品分析中的应用[M].北京:中国石化出版社, 2002.
[2]陆婉珍, 袁洪福, 记长青等.现代近红外光谱分析技术[M].北京:中国石化出版社, 2000.
篇9：中红外分析与近红外分析
关键词：近红外 近红外光谱分析技术 食品 应用
中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）04-0024-02
1 引言
随着社会和科技的发展进步，人们相比食品的外观对健康的意识越来越强，越来越讲究科学养生，更注重食品带来的营养以及食品的安全性。而食品是否安全的最重要确定手段就是进行检测。在20世纪80年代后期快速发展起来的各领域都有广泛应用的红外光谱分析技术（简称NIRS）。相较传统分析技术近红外光谱分析的优点在于可用少量被测样品，并且不破坏被测样品即可得出可靠的结论，同时具有：没有污染，效率高、速度快、成本低和绿色环保等。现阶段国内外学者们正将利用NIRS的优点应用于食品的无损检测与鉴别做为研究热点。
2 近红外光谱分析技术概述
波长范围介于可见光与中红外区之间的电磁波称之为近红外光（简称 NIR），波长范围为 780～2526 nm，波数范围 12820～3959 cm-1。有机物以及部分无机的中化学键结合的各种植基因的伸缩、振动和弯曲等运动都有固定的振动频率。近红外光谱定性分析和定量分析的基础依据就是利用每种成分都有特定的光能量吸收特征得到的复杂的图谱就为。
近红外光谱分析方法是一种间接分析方法，它集合光谱测量技术、化学计量学技术和基础测量技术，并利用这三大主要技术进行分析总结，进而门辨定食品质量。其分析过程主要分为以下四个步骤：
（1）选择有代表性的样品，并测量其光谱；（2）是采用参考方法测定所关心的组分或性质数据；（3）是利用测量的光谱和基础数据，用适当的化学计量方法建立校正模型；（4）是未知样品组分或性质的测定。
3 近红外定性分析方法概述
近红外光谱技术分为定性分析和定量分析。所谓其定性分析通常指只需要确定是什么性质的，知道样品的类别或质量等级，并不需要知道样品中的组分数和含量的分析问题。而其定量分析则是需要准确的知道某特物质的相关信息，如成分含量等。并通过利用近红外光谱与化学计量学方法建立定量模型。
4 近红外光谱分析技术在食品品质鉴别检测中的应用现状
人类的身体不可缺少能量，而人类的能量来源是食品，与人类健康息息相关的是食品，但是近年来世界共同关注的食品问题却遭到了各种考验与破坏：食品原料污染、基因工程技术的应用、人为不法分子为了个人利益蓄意掺假等。中国加入WTO后，除经济快速与国际接轨外，食品也与国际食品快速接轨，因此寻求一种理想的准确、方便、经济、安全的快速检测方法也是与发达国家快速接轨的必行之路。用于食品鉴别的近红外技术虽然应用时间较短，但其分析速度快、成本低、操作方便宜，使其有着广阔的应用前景。
4.1 食品种类、产地鉴别
鉴别食品种类、产地等是现附年国内外学者们的研究热点。利用主成分分析来自不同动物的来源肉，准确度可达到80%；利用NIR结合红性判别分析和PLS区分来自不同苹果品种的果汁，高达100%。等国内、外实验证明，鉴别食品种类与产地利用近经外光谱技术可达到高标准鉴别结果。
4.2 食品真伪、掺假鉴别
除了蜂密、奶粉、橄榄油可以利用近红外光谱分析是否掺假外，还包括：鉴别酒精饮料、硬质小麦粉是否掺杂普通的面包小麦粉、碧螺春茶真假、苦荞和芝麻油的鉴别、酱油的真伪、牛肉汉堡是否掺假等，鉴别率都达到84%以上，而且有些项目其掺假量越我，判断结果越准确。
4.3 食品质量评估与分级
食品的质量监控除了对成品食品的质量评估外还需要对正在加工或处理的食品过程中的成分变化进行监控。而NIR技术，也可以很好的恰当的应用到这一过程中来。
利用红外线光纤探针可以加热过程中测量猪肉水分的变化；可实现对纯牛奶中还原奶的鉴别昨原料奶新鲜度的判别，并且在样品中掺入小比例的成分鉴别正确率约为90%以上，对加大掺入量的样品可以实现100%判别。并且利用定性判别的方法可以识别掺碱牛奶，正确率在95%以上；对牛肉嫩度也可以进行检测，正确率可达84.21%；对黄酒品质和酒龄鉴别的准确率可接近100%。
5 结论与展望
在食品工业上近红外光谱分析技术已经经取得了巨大的进展。它不优于传统试验方法的地方有操作简便，所需时间短，完全满足了生产需要的弊端。而且在线近红外光谱分析技术除进行最终产品的定性、定量质量鉴定外，还可以对生产线上的物料、物料质量进行实时监控，随时掌握食品的质量问题。
总结本文对近红外光谱分析技术定性分析方法，以及应用进行了简单的介绍。对今后近红外在食品种作中的应用研究进行一下展望，将主要集中于以下几个方面：
（1）联合其它技术应用，还可以扩大食品成分鉴定以外的应用领域；（2）使近红外光谱分析技术行业化。硬件：对仪器进行改进，使其安装、调试更便洁，适应行业生产的特点对生产条件、不同食品的适应性更强。软件：编制专用软件。使定标工作模式化。易于掌握。（3）建立分析模型，并实现模型共享和校正模型的可移植转换；（4）发展在线检测技术。在线的检测技术是针对解决产生中质量问题并对之进行监控的最有效途径，同时也是企业最需要最有望全面应用的技术。
总之，近红外分析技术作为热点，将为我国食品工作的发展、改革与进步起着功不可没的作用，为我国创造巨大经济效益和社会效益提供有力的技术支持。
参考文献
[1]陆婉珍，袁洪福，徐广通.现代近红外光谱分析技术[M].北京：中国石化出版社，2006.
[2]严衍禄，赵龙莲，韩东海，杨曙明.近红外光谱分析基础与应用[M].北京：中国轻工业出版社，2005.
篇10：中红外分析与近红外分析
摘要：在电力系统中由于绝缘子闪络或者击穿造成的跳闸事故占比例较大，本文主要分析基于红外检测的高压绝缘子电气特性技术分析。在分析高压绝缘予发生故障和污闪的发展的基础上，重点探讨了红外检测的基本原理和检测依据。
关键词：高压绝缘子;闪污;红外检测
绝缘子在电力系统中担负着输电线路电气绝缘和机械支撑的重要作用，大部分绝缘子在户外运行，受不同环境影响.一旦绝缘子发生闪络，就可能会发生输电线路跳闸故障，从而影响电力系统证常运行，给电力系统带来损失。
本文对于红外检测实现高压绝缘子电气特性技术进行分析，从而为设计红外检测系统奠定基础工作。
一、高压绝缘子发生故障原因
高压绝缘子发生故障的主要原因有：
(1)零值问题，
(2)雷击闪络，
(3)污闪现象，
(4)老化问题。其中污闪是最主要的原因，也是本课题研究的重点，污闪简单的来说是因为绝缘子在某种气象条件下，其表面污秽中的电解质成分可能溶解在水中，造成在绝缘子表面形成沿面闪络，在电力工程领域里，电力工程技术人员一般将此情况称为污闪现象。
目前在电力系统中影响最大和危害最严重的事故就是绝缘子的污闪事故，污闪也是造成绝缘子故障的重要原因。污闪产生分四个步骤，如果能够采取积极有效的措施，就可以破坏其发生条件来防止。使绝缘子故障发生的原因还有很多，可是从所占的比例及危害程度来研究，绝缘子在运行中的故障，除了不可抗力的原因，污闪是发生故障最多和破坏最严重的。
二、污闪的发生、发展过程
户外绝缘子肩负着机械支撑及电气绝缘的作用，其绝缘能力的选择和设计方面，不管是额定操作冲击耐受电压、雷电冲击耐受电压和短时工频耐受电压会比其最高工作电压高出很多，所以，在一般情况下，干燥、洁净的绝缘子是不会出现空气击穿。绝缘子在运行电压下出现了污闪是因为绝缘子表面的污秽在潮湿状况下产生了导电薄膜，导致绝缘子表面绝缘电阻降低、绝缘性能下降就引发了闪络。湿润和污秽是导致绝缘子发生污闪不可缺少的条件，污闪的产生受污秽性质、气象条件、绝缘子形状等很多原因的影响。
目前主要将绝缘子污闪过程划为四个阶段：绝缘子表面积污、污层受潮湿润、局部放电的产生、局部放电发展并导致闪络。
以瓷绝缘子来看，由于易污，在运行中因雷击，污闪会引起瓷绝缘子的劣化，表现为头部隐形的。零值”和“低值”，对零值或低值瓷绝缘子，必须登杆进行逐片检测，每年需花费大量的人力和物力。由于检测零值和劣质的准确度不高，即使每年检测一次，也会有相当数量的漏检低值绝缘子仍在线路上运行，导致线路的绝缘水平降低，使线路存在着冈雷击、污秽闪络引起的隐患。
以玻璃绝缘子来看，相对瓷和复合绝缘子有机电性能优势，但同样存在着易污问题，运行中玻璃绝缘子在表面的积污层受潮后，在工频电压作用下会发生局部放电。由局部放电引起的长期发热会导致玻璃件绝缘下降或应力变化，引起零值自爆，导致线路的绝缘水平降低。
再以复合绝缘子来看，与瓷、玻璃绝缘子相比较，复合绝缘子在耐雷耐污闪方面有优势的一面，复合绝缘子不会发生瓷绝缘子难以避免的零值、低值和玻璃绝缘子的伞裙自爆，因而不致因零值或低值绝缘子降低整串绝缘子的耐雷水平。
从运行情况来看，复合绝缘子的雷击闪络大多可重合成功，这是因为复合绝缘子属不可击穿结构，当放电在空气中发生时，不会对绝缘性能产生不可逆影响，属可恢复性绝缘。复合绝缘子在输电线路的使用，被作为一种防污对策勿容置疑。.但是复合绝缘子由于有机材料本身的老化特性，其老化率及劣化率会随着时间增大，国外一般认为玻璃绝缘子和瓷绝缘子的老化寿命为50年左右，而复合绝缘予的老化寿命不超过25年。能长期使用、可靠性高、爬距有效系数大的玻璃绝缘子、瓷绝缘子则更为人们所青睐。
三、红外监测的基本原理与检测依据
(一)基本原理。为了把红外辐射变为可视图像，一定要把红外辐射变成电信号，红外探测器能把每一瞬时视场的红外辐射能量飞速地变成电脉冲信号。当前的红外热像仪，它的像素产生经过凝视型焦平面阵列探测器来实现，就能把图像分解成更多的像素，这样图像就有更好的空间分辨率及更佳的视觉效果。前置放大器的作用是把红外探测器传出的细微脉冲信号放大。信号处理器把放大后的.脉冲信号变成视频信号。最后，视频信号通过显示系统，出现用明暗程度(灰度值大小)来反映目标物温度高低的热像图，其中，温度较高部分就比较明亮，而温度较低的部分就比较暗。记录装置有各种磁卡、磁带，用来记录被测物体的热图像，同时为导入计算机进一步处理分析带来方便。
在电力行业里，红外热像仪已经广泛地应用，而且获得了明显的实效，降低了电力事故的发生率，而且不需停电检修，做到了电力设备的经济、安全检测。污秽高压绝缘子在干燥时，其表面绝缘电阻非常大，这时流过污层的泄漏电流非常小，当绝缘子污层受潮时，泄漏电流慢慢增大，电流流过污层时就产生焦耳热，致使绝缘子表面的温度升高。当湿度一定的情况时候.绝缘子的污秽等级不同，泄漏电流也同样不同，这样温度分布也随着不同，污秽越严重，泄漏电流越大，温度变化就显著。这里可以利用红外热像仪无需接触就能探测到物体辐射的红外能量的大小，获得体现物体温度的矩阵，从而得到以灰度值高低来表征温度高低的二维灰度图像，利用美国FLIR系统公司的Ti30高性能红外热像仪对污秽绝缘子进行拍摄，获得热像，得到体现污秽绝缘子表面温度高低的热像图。
Ti30高性能红外热像仪，是当今第一套集红外热像图和可见光图像于一体的全自动红外检测系统，能得到所视区域内的一切红外信息，它主要具有如下优点：利用不要维护的第三代非制冷焦平面微量热型长波探测器和最先进的红外热像功能及自动聚焦技术，将增加红外热像仪功能的可靠性，图像更加清晰;温度测量性能较精确并且具有较大的测温范围，最小分辨温差达到仕2c70测量范围)，非接触测温范围达到(-40~+5000C)，使用过滤片测温范围达到2000℃;能快速及精确地存储和记录数据、图像、语音和文本注释，用户很快完成全面的检测报告;方便携带，能在恶劣环境中使用;操作简单，Ti30高性能经过简单的点击操作就可以快速出现结果，只要按一下键就能完成精确聚焦，同时能把热像图记录到可移动的PC卡上。这里可以在利用Ti30高性能获得红外热像后，经过移动PC卡将污秽绝缘子热像图传人计算机，进行图像后续分析和处理。
(二)检测依据
绝缘子红外热像是不是很清晰，图像细节是不是很完整，特征是不是很明显，是能不能对绝缘子污秽等级作出精确识别的关键。红外热像在生成过程中受到各种噪声的干扰，具有高噪声和低对比度的特点，部分图像信息和特征被噪声掩盖。
物体的图像由物体自身和背景(周围环境)组成，红外热像本质上是以灰度值大小来表征物体温度高低的，研究目标是绝缘子盘面区域，所以一定要把绝缘子盘面所处方块型区域切割出来，还要深入把方块型区域中的盘面附近背景部分分割掉，仅仅保留绝缘子盘面区域。可以在对各种图像分害l算法和分割性能进行对比的基础上，结合高压绝缘子红外热像自身的灰度统计特征，就滤波后的各种不同的污秽等级高压绝缘子图像有针对性地提出了最大类间方差法及形态学方法相融合的图像分割方法和改进的直方图波谷值法进行图像分割，其图像的分割效果很好，去除背景干净，分割出的高压绝缘子及其盘面轮廓十分清晰，可以保留完整的细节。
四、结语
本文详细地叙述了绝缘子电气特性及绝缘子闪络的发生、发展过程，对红外监测绝缘子因表面污秽闪络和过电压闪络的理论依据进行了阐述，研究工作对研究的总体方案设计奠定了相关基础。
参考文献：
[1]邱志贤，关于高压绝缘予交流人工和自然污秽闪络电压的分散性Ⅱ】.电瓷避雷器，2009，05.
[2]白泰.高压绝缘子的防污闪技术现状及四川地区防污闪对策探讨U】四川电力技术，2008，05.
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篇11：中红外分析与近红外分析
GSM（Global System for Mobile Communication）是目前全球使用最为广泛的2G移动电话系统，技术成熟可靠；尽管在数据传输速率上远不及3G和4G系统，但在网络覆盖、资费、互操作性等方面仍具有一定的优势，被广泛应用于远程无线数据传输系统，如远程防盗、智能电表、自动售货机、车队管理等领域。本文将介绍基于GSM的远程红外报警系统的设计及PDU编码过程。系统整体设计
如图1所示，系统主要由控制单元（AT89C2051）、GSM模块（TC35i）、红外探测器、报警器、电源等组成。红外感应器用于探测目标区域是否存在人或其它物体移动，并将探测信号送至控制单元，控制单元根据信号来控制报警器报警，并通过GSM模块向指定手机发送报警信号。系统硬件设计
3.1 GSM模块（TC35i）
TC35i是西门子公司推出的一款支持中文短信的工业级GSM模块，集射频电路和基带于一体，并支持标准的AT命令集。TC35i的数据接口（CMOS电平）通过AT命令可双向传输指令和数据，它支持Text和PDU格式的SMS，并可通过AT指令或关断信号实现重启或故障恢复。
TC35i模块具有40个引脚，分为电源、数据传输、SIM、音频接口和控制5大类。本设计中主要引脚使用情况为：（具体电路连接见图1所示）
1～5作为电源正输入，6～10作为电源负接地，电压范围为3.5～4.8V（推荐为4.2V），设计时要求供电电压不得低于3.3V，峰值电流（2A）时压降不得大于0.4V，否则系统会自动关机，因此要求供电模块内阻+连线电阻应小于200mΩ。
15为启动脚IGT，31为关闭脚（PD），这两个引脚作为单片机控制TC35i模块开、关机的控制引脚。另外需要说明的是：系统供电后，需要给15脚（IGT）加一个大于100ms的低脉冲（电平下降持续时间要求小于1ms），TC35i才能进入工作状态。若需要关闭TC35i，则只需将31脚（PD）维持至少3.5秒的低电平即可。
18脚（RXD）和19脚（TXD）作为与单片机连接的串口通讯脚，波特率设为9600。由于TC35i的COMS电平与单片机的TTL电平之间的差异，实际连接时需要进行电平转换，由MAX232芯片完成。
24～29为专用的SIM卡引脚，用于外接SIM卡，其中24（CCIN）引脚用于检测SIM卡是否插好，连接好输出高电平，否则输出低电平。
32引脚SYNC作为TC35i工作状态指示灯的控制端口。
3.2 控制单元（AT89C2051）
AT89C2051是美国ATMEL公司生产的一款低电压、高性能CMOS 8位单片机，能够与标准的MCS-51指令兼容。本设计中主要引脚使用情况为：P1.0为报警器控制端口；P3.0/RXD和P3.1/TXD作为与TC35i的通讯口，分别通过MAX232与TC35i的18和19引脚相连。P3.2和P3.3作为红外感应器的控制端口，分别用于红外线发射驱动和红外信号接收。
3.3 红外感应器
本次设计采用主动式红外探测器，由红外线发射管和红外接收头两部分组成。红外发射管D3选用L5IR5型红外发射管，由AT89C2051的P3.2端口经三级管Q1来驱动；为指示红外感应器工作状态，在电路上串联一个发光二极管D4。接收端选用带有内置信号放大电路的LF0038型红外接收头，其信号输出端引脚3与AT89C2051的P3.3端口连接。
3.4 电源设计
系统电源需求包括+5VDC（供控制单元、红外感应器及报警器用）和+4.2VDC（GSM供模块用）。由于TC35i对电源要求较高，设计中采用单片降压式开关稳压器LM2576-ADJ实现+12VDC到+4.2VDC的转换；而+5VDC则由7805稳压管实现转换。具体电路见图3所示。AT指令
AT指令是GSM模块的底层指令，用来控制GSM模块进行无线通信。GSM的AT指令集，是由NOKIA、MOTOROLA、ERICSSON和HP等厂家共同为GSM系统研制的。AT命令包括一般命令、呼叫控制命令、网络业务命令、安全性命令、电话本命令、短消息（SMS）命令、补充业务命令、数据命令、传真命令和串口命令。本设计主要用到GSM的短信发送功能，涉及的主要AT指令见表1所示。
一条完整的报警短信发送的AT指令流程为：
控制单元：AT＼r // “＼r” 代表ASCII字符中的回车字符，值为0x0D，下同。
GSM返回：＼r＼nOK＼r＼n//“＼n” 代表ASCII字符中的换行符，值为0x0A，下同。
控制单元：AT+CMGF=0＼r//设置为PDU模式。
GSM返回：＼r＼nOK＼r＼n
控制单元：AT+CMGS=019//发送一条长度为19的短信，长度计算见PDU编码过程。
GSM返回：＼r＼n >＼r＼n
控制单元：***6F811000D91683176563412F0000800048B6662A5//向目标手机（***）发送“警报”的报警信息（本地SIM卡号码为***）的PDU编码，该编码必须以“ctrl_z”结束，值为0x1A。5 PDU编码过程
目前，GSM短信编码常用Text和PDU两种模式。Text模式代码简单，但不支持中文短信；PDU模式不仅能发送英文短信，也能发送中文短信，因而应用广泛。PDU模式收发中文短信时，采用的是UCS2编码发送Unicode字符。一般的PDU编码由SMSC地址、基本参数、消息类型、目标地址、协议鉴别符、信息编码方式、有效期、用户信息长度和用户信息九项组成。下面以前面所述向目标手机（***）发送“警报”的报警信息（本地SIM卡号码为***）为例，说明PDU编码过程：
SMSC地址：08（地址信息长度，共8个字节数，含91和F），91（TON/NPI国际格式，“+”），683118325476F8（短信中心号码，由86***每两位取反得到，最后若为奇数位，则补F后取反）
基本参数TP-MTI/VFP：11（TP-VP用相对格式）
消息类型TP-MR：00（00表示为短消息）
目标地址：0D（目标地址信息长度，共13个十进制数，这点与SMSC地址信息长度定义不同，且不含91和F），91（TON/NPI国际格式，“+”）683176563412F0（短信中心号码，由86***每两位取反得到，最后若为奇数位，则补F后取反）
协议鉴别符TP-PID：00（普通GSM点到点类）
信息编码方式TP-DCS：08（UCS2）
有效期TP-VP：00（5分钟）
用户信息长度TP-UDL：04（4个字节）
用户信息TP-UD：8B6662A5（“警报”的 Unicode码）
前面所述“AT+CMGS=019”指令中，短信长度19。结束语
本文基于AT89C2051单片机和TC35i模块构建了基于GSM的远程红外报警系统，系统构成简单，实现容易，可广泛应用于家庭、小区、工厂、商场、酒楼、汽车等领域防盗报警及危险警戒区安全报警。
篇12：中红外分析与近红外分析
本文首次利用傅里叶红外光谱对翠云草全草和兖州卷柏叶、茎及根的红外光谱图进行了对比研究.结果表明:由于它们所含的化学成分不同和相对含量的`差异,其红外光谱的吸收峰的位置和强度均有不同,它们具有各自的特征谱, 为药用蕨类植物鉴定提供了科学依据.
作 者：李清玉 司民真 邓莉兰 董勤 李永铸 LI Qing-yu SI Min-zheng DENG Li-lan DONG Qin LI Yong-zhu 作者单位：李清玉,邓莉兰,李永铸,LI Qing-yu,DENG Li-lan,LI Yong-zhu(云南省西南林学院基础部,昆明,650224)司民真,SI Min-zheng(楚雄师院物电系,云南省楚雄市,675000)
篇13：红外燃烧辐射板失效分析与研究
金属纤维制作的红外燃烧器具有高调节比、高表面热强度以及低NOx、低噪声、高辐射性能的特点,因其可以灵活地制作成各种形状、各种规格尺寸的辐射面,正逐步在大锅灶、冷凝式锅炉、纸张干燥、沥青路面加热等领域获得应用。
金属纤维红外燃烧器采用一种直径约20μm耐热金属丝编织的、厚度为2~4mm的紧密织物作为燃烧辐射表面。这种金属纤维织物类似粗麻布一样柔软,可以自由加工成各种形状的辐射面,且具有很高的机械强度。金属纤维织物的孔隙直径远小于燃气的熄火距离,再加上编织时使其长纤维在同一平面上,因此横向热传导性好,燃烧器工作时表面容易烧红;另一方面,金属纤维织物在垂直方向上是长纤维的点接触,因而气流方向上以纤维丝相互的接触传热为主,热传导率相对较小,金属纤维织物表面温度即使被加热到接近1000℃时,未燃气体侧的温度与混合气温度仍然很接近,能有效防止回火,因而是一种非常理想的表面燃烧介质材料。
在实际的使用过程中,由于金属纤维材质不同,其使用的温度范围也不同。本文分析了一种热辐射板的失效过程,并对其耐热性进行了模拟试验。
1. 失效热辐射板的宏观分析
损坏的热辐射板宏观照片如图1~3所示:
从图1中可以看出辐射板的内表面被高温灼烧损坏严重,金属丝完全氧化成黑色的脆性的氧化物,呈大范围的网状脱落。图2为辐射板的外表面,其钢板较厚,表观颜色由酱黄色和蓝黑色组成,酱黄色的地方氧化较轻,蓝黑色的地方氧化较重,也为高温灼烧的结果。图3中有部分铁网氧化程度较轻,只在铁网和厚板的表层有非常薄的氧化层,呈酱黄色。从氧化颜色初步判断,此辐射板所采用的材料为不锈钢。不锈钢的成分需进一步分析。
2. 热辐射板的成份定量能谱分析
从辐射板上取丝网和厚板样品各一个,打磨后进行能谱的定量分析,确定板材和丝网的合金元素种类及定量关系。打磨的目的是去除表层氧化皮,测定内部金属的种类和含量。
从以上能谱的定量分析结果来看,金属丝网和厚板的成分基本是一致的,即Fe的含量在70%左右,Cr的含量在18~19%左右,Ni的含量在9~10%左右。通过查找手册,发现这一成分和304不锈钢的成分比较接近。
304不锈钢的一般最高使用温度在800℃以下。为了确定损坏的热辐射板的损坏温度,我们进行如下的热模拟试验。
3. 热辐射板的耐热性模拟试验
为了测试热辐射板材料的耐热程度,将热辐射板的金属丝网在氧化条件下分别在800℃、1000℃和1200℃下保温不同时间,观察试验结束后材料的变化。
从试验结果来看,稍厚的金属丝网在800℃保温24h,其外形完整,颜色由暗黄色变为黑色,材料具有一定的强度,能折弯掉渣很少。经过保温72小时后,材料仍具有一定的强度,但氧化增加,掉渣增多。薄的金属丝网在800℃氧化24h和48h氧化后,外形基本完整,颜色变为黑色,但48h材料强度降低,用手撕扯能撕开,有氧化渣掉落。氧化72h后,氧化加剧,材料非常容易就撕扯开裂成几块,强度非常低。薄的金属丝网在1000℃和1200℃氧化24h后,其外形能保持完整,但用手轻触即碎成小块乃至粉末,说明材料已经完全氧化,强度完全丧失,没有使用价值。
从以上的热模拟试验可以看出,金属丝网在800℃的使用时间不能超过48h,在1000℃及以上温度不能使用。
4. 氧化物物相分析
从图1烧坏试样中刮下氧化物残渣和1000℃24h氧化物进行XRD分析,测定反应物相。X射线衍射仪为德国布鲁克(BRUKER)公司,型号:D8ADVANCE。经过采用Jade软件进行分析,烧坏样品残渣和1000℃氧化24h所得氧化物在物相上完全相同,都为Fe2O3、Ni Fe2O4、Cr2Ni O4、(Fe0.6Cr0.4)2O3。这说明热辐射板的损坏是承受了高温过程。
5. 损坏过程分析
304是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。其是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号,相当于我国的0Cr19Ni9不锈钢。304不锈钢理论使用温度-190-860℃左右,但是实际上达不到860℃这么高。450℃时有个临界点,在450℃以上的时候,会稀释碳周围的铬,形成碳化铬,造成贫铬区,从而使其金相组织从奥氏体转变为铁素体,铁素体中贫铬,从而在高温氧化条件下无法生成具有保护作用的Cr2O3,从而起不到抗氧化作用。
从热模拟试验也可以看出,金属丝薄网在800℃经过48h氧化之后,金属丝网的力学性能将急剧下降,如果在此温度下72h运行,金属丝网将会破损,掉渣。
从以上分析结合失效的图片,可以确定,损坏的热辐射板在高温的火焰下温度超过了900℃并且使用时间超过了24h,从厚金属板的外观来看,部分灼烧成蓝黑色,部分颜色为暗黄色,说明加热火焰对金属板进行了局部加热,造成局部超温,从而损坏了热辐射板。
结论
金属热辐射板的材质为304不锈钢,其引起损坏的原因主要为超温运行。从热模拟的结果来看,这种热辐射板的长期使用温度不应超过800℃。
参考文献
[1]王介泉.日本最新红外燃烧技术简介[J].上海节能,1998(3):20-22.
[2]冯良,逯红梅,谭建新等.大型金属纤维燃气红外辐射板的研究[J].上海燃气,2004(3):11-17.
[3]张洪芝,陈世海.工业炉用辐射网的研究[J].钢铁,1989(1):50-54.
篇14：中红外分析与近红外分析
【关键词】红外线热像仪;测温;变电站;设备
红外热像仪测温是利用红外线探测器，通过接收变电站有温设备发出的红外线，根据不同的温度分布检测温度异常点，排查设备运行和故障的仪器。其能够实现自动化，提高了设备故障检测率，保证了变电站设备的安全运行，在变电站设备监测中起着不可或缺的作用。
1.红外线热像仪测温的工作原理
红外线热像技术是一种较为先进的技术，在我国实际的应用范围也比较广泛，变电站的设备运行于故障分析就是其中比较重要的一项。设备运行时都会产生温度，温度则以电磁波的形式向四周传播，形成了肉眼看不到的能量场，其值与热力学温度的四次方成正比。红外线热像技术就是根据这个工作原理，利用其红外光学镜头对于设备运行所辐射的红外线进行接收，经光学系统的会聚、光电转换、放大处理等一系列的处理后，在热像仪上生成所监控设备的热图像，根据图像的颜色来判断设备是否正常运行，温度是否在标准范围内，发热状况是否属于正常情况等。
2.红外线热像仪测温的优势
红外线热像仪测温技术的应用非常广泛，受限条件较少，对于变电站运行要去较高的设备也能够进行监控，这与其自身的优势密不可分，主要提现在以下几个方面：
2.1 红外线热像仪测温的常规的监测功能分为定性和定量两种测温模式，精度高的测温仪甚至能够分辨出差别细微的温差，并实时将其显示在热像仪上，为设备的检测、数据统计等提供技术支持。
2.2 红外线热像仪测温仅需要工作人员在后台操作，不需要其进行近距离的接触需要检测的设备，最大程度上保证了检测人员的安全，也提高了检测工作的效率。
2.3 对于被检测设备的表面温度和内部损耗都能够进行有效的检测，并且不会干扰变电站设备的正常运行。
2.4 红外线热像仪测温能够在较短的时间内得到所需要检测的数据，并且准确率高，范围全面，能够及时的发现设备运行过程中的问题，及时发现故障，并且能够直接判断其故障的具体位置、性质和严重程度。
3.变电站设备运行与故障分析中红外线热像仪测温的应用
3.1 变电站设备日常的巡检和故障判断方面的应用
变电站的工作人员的一项基础工作就是定时对各个设备进行常规的检查。传统的检查方法就是通过工作人员与各个设备的近距离接触，以五官和经验去检查设备的运行状况，受经验等影响较大，有一定的局限性。尤其是当设备内部发生故障时，有时候很难凭感官发现，延误了最佳的修复时机，设备损坏的几率大幅度上升，大大增加了运行成本。并且完全凭借人工检查，费时费力。而在这个过程中，采用热像仪能够远程检测各个设备运行时的温度，对设备的整体温度和发热状况进行监控。温度分布均匀表示设备正常运行。如果某种设备的不同位置有较大的温差，则表明该设备可能存在异常问题，系统会发出警告信号，工作人员能够及时发现故障并进行现场排查。以我国某电网公司配备的热像仪为例，在日常巡检中，该热像仪能够清楚的显示出变电站各个设备运行时的温度，对于各个设备的整体发热情况也能够有效的监测。
3.2 变电站设备运行于故障分析中红外线热像仪测温的远程监控应用
红外线热像仪测温系统还可以应用于远程监控系统，其是由数字终端、计算机网络等构成的一套智能化系统，其包括交换机、摄像机、控制终端、数字云台、网络服务器、红外线热像仪、应用软件等一系列。该系统可以在无人操作的情况下，只要预先设置好监测时间、监控点等参数，就能够自动对变电站内的单个或者多个设备进行实时远程监控，并自动存储对变电站设备温度的监测数据和视频监控。一旦红外线热像仪在监测过程中发现变电站设备的部件温度或者发热情况超过预先设定的标准情况，就会通过报警灯闪烁或者鸣笛的方式向值班或留守人员发出警告，做到了监测、记录、警告、统计、分析相结合，充分降低了工作人员的工作压力，又大大提高了监测的准确性和时效性。与此同时，红外线热像远程监控中心也可以对监控软件所管辖的所有变电站的设备进行实时监控，并可以通过网络将各个变电站所收集的设备监测数据存储到后台的服务器中，并支持随时调取或拷贝，实现了变电站设备的信息化、网络化和智能化管理。
总体看来，红外线热像仪测温系统集计算机网络技术、多媒体视频技术、智能化技术等于一身，形成了一个既能够用温度监测，也能够视频监控的变电站远程监控系统，不仅实现了变电站设备的数字化和网络化管理，还体现了智能化和多媒体化管理。该系统对于变电站设备运行时出现的故障能够及时准确的进行监测、分析，同时还实现了温度异常警报、发热情况监测、故障数据存储等多方面的功能，保证可变电站设备的安全运行，最大程度上降低了设备故障给电力企业带来的经济损失。并且通过变电站之间的网络传输，监控中心能够将各个变电站的设备状况进行统一管理，扩大可系统的监控范围，加强了电力企业的自动化水平。
3.3 变电站设备运行与故障分析中红外线热像仪测温技术其他方面的应用
红外线热像仪既可以单独进行检测，也可以与变电站设备管理的的智能化设备或系统进行配合共同运行，例如相关数据采集系统、SCA3DA系统、智能化消防系统等，加强了变电站设备监测的力度，灵活性和适应性较强。
4.总结
总而言之，在变电站设备运行和故障分析中，红外线热像仪测温起着不可或缺、举足轻重的作用，将其充分应用到变电站的设备管理者，通过实际的应用数据统计分析，取得非常优秀的检测效果。但是采用这种技术也有一些弊端，例如整套设备系统价格昂贵，对于工作人员的操作水平也有一定的要求，并且检测前要保证整个设备系统没有问题，并且成本也要控制在一定的范围内，才能够达到经济效益和社会效益的双赢。
参考文献
[1]黄志鹄，红外线热像仪在变电站设备运行和故障分析方面的应用[J].中国高新技术企业，2011（01）172 43-45.
[2]潘彦儒，黄丽莹.红外线热像仪在变电站设备运行和故障分析方面的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012（29）：
100-101.
