在鐵路機(jī)車的運(yùn)行過程中，機(jī)車軸承會(huì)因機(jī)械摩擦而產(chǎn)生熱量。正常情況下，當(dāng)軸承處于良好運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，溫度出現(xiàn)一定程度的升高屬于正常現(xiàn)象。然而，一旦溫度異常升高，那就意味著軸承的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變差了，摩擦磨損加劇，潤(rùn)滑質(zhì)量也隨之下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)率馆S承斷裂變形，更為糟糕的是，可能引發(fā)列車熱切軸、燃軸這類重大事故，熱軸現(xiàn)象的出現(xiàn)，無(wú)疑給鐵路行車安全埋下了極大的安全隱患。
鑒于此，多年來人們始終在積極投入到軸溫探測(cè)系統(tǒng)的研究工作當(dāng)中，旨在有效規(guī)避這一隱患對(duì)行車安全造成的威脅。而紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)就是眾多研究成果里，利用紅外線來實(shí)現(xiàn)非接觸式軸溫探測(cè)的一種有效方式。
我們都知道，只要物體的溫度在絕對(duì)零度以上，就會(huì)有與溫度相對(duì)應(yīng)的能量輻射，并且其輻射強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的升高而不斷加大，輻射峰的波長(zhǎng)也會(huì)朝著短波方向發(fā)生偏移。從絕對(duì)黑體表面輻射的全部能量和其表面溫度Ｔ的四次方是成正比關(guān)系的，所以只要檢測(cè)出輻射能量，就能推算出相應(yīng)的溫度。當(dāng)物體溫度處于幾百至幾千度這個(gè)區(qū)間時(shí)，其輻射光譜主要集中在紅外波段。基于這樣的原理，通過檢測(cè)特定紅外波段的輻射能量，便能夠獲取物體的溫度，依照此原理制造出來的設(shè)備就是輻射紅外測(cè)溫設(shè)備。
在具備軸溫探測(cè)功能（主要針對(duì)車軸和軸承溫度進(jìn)行測(cè)量）的基礎(chǔ)上，還可以采取調(diào)整傳感器安裝角度的辦法，同步實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪表面溫度的探測(cè)。當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí)，能夠掃描從車輪踏面到輪輞的溫度情況，這樣就能預(yù)防因閘瓦抱死或者其他因素導(dǎo)致的熱輪問題。
軸溫會(huì)按照微熱、強(qiáng)熱和激熱這三級(jí)告警溫度來進(jìn)行定量預(yù)報(bào)，并發(fā)出相應(yīng)的信息告警。在本方案里，所選用的紅外測(cè)溫儀（也就是軸溫傳感器）是從德國(guó)進(jìn)口的 IMPAC 品牌 IPE 140 中波高精度數(shù)字型測(cè)溫儀。它屬于特殊的中波（3 - 5um）型號(hào)，是專門為低溫金屬測(cè)量所設(shè)計(jì)的，其溫度測(cè)量范圍在 5 - 500℃之間，精度能夠達(dá)到 ±1℃（＜100℃），而且響應(yīng)速度超快，僅需 1.5ms，可以滿足高動(dòng)態(tài)過程中的溫度捕捉需求。以下是該型號(hào)具體的參數(shù)規(guī)格情況。
關(guān)于優(yōu)勢(shì)方面，依據(jù)紅外原理以及金屬表面的特殊性質(zhì)來看，金屬表面在短波波長(zhǎng)的時(shí)候往往有著較高的輻射率，不過隨著波長(zhǎng)的增加，輻射率會(huì)逐漸降低。要是金屬表面存在氧化或者有污染物的情況，影響會(huì)更加明顯，而且輻射率受溫度和波長(zhǎng)的影響程度也比較大。
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