红外检测在工业废水处理设备温度监测中的技术要点

工业废水处理设备长期处于腐蚀、高负载、介质复杂的环境中，温度异常是设备故障的核心前兆——泵轴承磨损、反应器结垢、换热器堵塞等问题均会伴随温度异常升高。红外检测作为非接触式温度监测技术，能在不中断设备运行的前提下快速捕捉温度变化，成为工业废水处理设备状态监测的关键手段。本文围绕红外检测在该场景下的技术要点展开，聚焦设备适配、基准建立、干扰排除等核心环节，为现场应用提供可操作的技术参考。

设备类型与红外检测参数的适配策略

工业废水处理设备涵盖泵、反应器、换热器、压滤机等，不同设备的材质、结构与发热机制差异显著，直接影响红外检测参数选择。以泵类为例，离心泵轴承座多为铸铁，发射率（物体发射红外辐射的能力，0-1）约0.6-0.8；潜水泵外壳为不锈钢，发射率需调至0.3-0.5，否则会因发射率偏低导致测量值偏小。反应釜搅拌轴密封件多为橡胶或石墨，摩擦发热是主要问题，需选中短波红外仪器（2-5μm）——橡胶的红外吸收峰集中在此波段，能更准确捕捉密封件温度。换热器管程易结垢，垢层发射率低于金属管壁，需用长波红外仪器（8-14μm）穿透薄垢层，或增加发射率补偿。

基于设备全生命周期的温度基准构建

温度基准是判断异常的核心依据，需结合设备全生命周期数据建立。新设备投产前，要在空载、半负载、满负载下检测关键部位温度，记录初始基准——比如某离心污水泵满负载时轴承座温度45℃，波动±3℃。正常运行后，需积累负载变化（如进水流量从50m³/h增至80m³/h）、环境温度（夏季机房高10℃）的温度数据，用线性回归建立动态基准。例如，进水流量增加30%时，泵电机绕组温度从55℃升至62℃，这一变化要纳入基准波动范围，而非判定异常。

现场环境干扰的识别与应对方案

废水处理现场的蒸汽、水雾、粉尘会衰减红外信号。生物池曝气产生的蒸汽会遮挡镜头，需选带“蒸汽穿透模式”的仪器——该模式通过算法过滤蒸汽吸收峰，或从侧面避开蒸汽笼罩区。冷却塔附近的水雾会附着镜头，可用防雾涂层镜头，或检测前用压缩空气吹扫。污泥脱水车间的粉尘易积在镜头上，需用IP67级防尘仪器，每周用酒精棉清洁。电磁干扰（如变频器辐射）会影响仪器电路，要选带电磁屏蔽的设备，或远离强电磁源10米以上。

废水处理设备关键发热部件的检测要点

泵类重点是轴承与电机绕组：轴承磨损导致摩擦热增加，要测轴承座径向温度（而非泵体表面，因泵体受介质温度影响大）；电机绕组发热多因过载，测电机端盖温度，若超基准15℃需查绝缘。厌氧反应器重点是搅拌轴密封——密封磨损会漏介质、增摩擦，测密封腔温度，若骤升5℃以上可能密封失效。换热器重点是管壳程温差：管程入口80℃、出口60℃，壳程入口30℃、出口50℃，正常温差20℃；若温差缩至10℃，说明管程堵塞需清理。压滤机重点是液压系统——液压泵油温超60℃，可能油污染或滤芯堵，测油箱和液压管温度。

红外检测数据的定期校准与误差修正

红外仪器需定期校准，常用接触式（热电偶）与标准物质（黑体炉）结合。现场校准用热电偶：将热电偶紧贴泵轴承座，用保温棉包裹5分钟，读温度后用红外测同一位置，若偏差超2℃，调红外发射率至一致。每季度用黑体炉校准：将仪器对准黑体炉（温度设为50℃、100℃、150℃），调整仪器读数至标准值，确保全量程准确。发射率校准用陶瓷片（已知发射率0.95）：将陶瓷片贴设备表面，测陶瓷片温度，调仪器发射率至与陶瓷片一致，再测设备。

基于动态基准的异常温度阈值设定

阈值不能固定，要随基准调整。某厌氧反应器正常温度35℃，波动±2℃，夏季基准升至37℃，阈值设为40℃（基准+3℃）；冬季基准33℃，阈值36℃。还要分预警与报警：温度超基准5℃预警（提示检查），超10℃报警（停机）。比如某厂反应器温度从35℃升至38℃时预警，检查密封；升至40℃时报警，停搅拌电机防沼气泄漏。阈值需结合历史故障——某泵曾因轴承磨损超基准12℃故障，阈值设为基准+10℃提前预警。

基于设备优先级的检测频率优化

检测频率按设备重要性调整：主污水泵（全厂输送）每天1次；加药泵（次要）每周1次；备用泵每月1次。运行时间超1000小时的泵，磨损加剧，频率增至每天2次。历史故障多的设备要加频率——某反应器6个月内3次结垢，频率从每周1次改每天1次。检测时间选设备稳定运行时（如运行1小时后，介质温度稳定），避免启动时的 transient 温度波动。

红外检测数据的可视化与联动控制

红外数据要连入SCADA系统，实时显示温度曲线和热力图——热力图能直观看设备温度分布，比如反应器壁温度不均是结垢。温度超阈值时，SCADA触发报警：预警发短信给维护人员，报警联动PLC停设备或启动备用机。比如某泵轴承温度超基准10℃，SCADA触发报警，PLC停泵并启动备用泵，同时短信通知维修。还可关联运行参数：流量不变但温度升10℃是异常，流量增30%温度升10℃是正常。