成果与项目的背景： 目前，一些热力管线、石油部门采油现场由于泄漏的问题，每年造成国家资 产的损失十分严重。且微渗漏是大事故的预警。本项目为生产第一线的检测现场 应用研发了一套辅助性地下管道巡线及检测装备。 研究建立了热力管道周围温场分布模型，进行了从管道到地表的土壤层中温 度梯度的研究。针对管道支路与渗漏检测的生产第一线的迫切需要，设计了一种 专用的复合红外热成像仪，兼有管道走向指示及泄漏报警等功能。 81天津大学科技成果选编 技术原理： 依据目标和背景之间的温度差异来探测识别目标，采用红外热成像法检测这 些温度异常，推测地下输油管道的分布状态，对地下热力管道进行检测，探知管 道走向以及是否有偷油支管，并能够准确定位管道的分支点，为长期、慢速的泄 漏情况的检测及准确定位提供了一种快捷、准确的检测手段。该仪器由红外镜头、 红外探测器、成像电路、分析软件、显示部分和电源部分构成。本项目为便携结 构，可以随身携带，亦可以车载，便于实时观察。 技术水平及专利与获奖情况： 该成果经过天津市科委组织专家鉴定，鉴定结果为，该项目总体水平达到国 际先进水平。目前专利正在受理中，受理号为：200520025335.5。 应用前景分析及效益预测： 在现场应用方面：本项目为热力及石油管线检测现场提供了一种急需装备， 大大降低了检测成本，有效地减少了原油的漏失，节约了国家能源，提高了油田 的经济效益，具有良好的经济效益和社会效益。 在市场销售方面：本项目研发仪器是一种新的地下输油管道巡线及支路检测 辅助设备，该仪器成本为 12 万元人民币，按每台售价 20 万元来算，其经济效益 是可观的。 在产品化推广方面：本产品拥有自主的知识产权，可以形成工业产品在全国 油田相关部门进行推广使用，具有广阔的应用市场前景。 应用领域：石油行业及其相关领域。 产业化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 主要部件需要进口，加工设备和厂房面积要求不高，投资规模在 200 万左右， 预计产品化后的销售额为每月 20~40 万左右。 合作方式及条件： 技术转让或者技术合作，共同开发销售并利润分红。 13 光纤周界安全检测仪 14 分布式光纤管道安全预警系统 82天津大学科技成果选编 15 叶片振动测量系统 16 大型储罐罐底腐蚀声发射检测技术

脉冲红外热波（热像）无损检测设备以闪光灯为热激励源，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和金属板壳结构内部缺陷检测的可视化、数字化、定量化的检测设备。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘、异物和撞击缺陷；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱胶；铝蒙皮和金属板背面的腐蚀；热障涂层的内部脱粘、厚度不均；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 脉冲能量：3000～6000J；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：10～20s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

调制红外热波（热像）无损检测设备以频率可调的余弦波(Look-in法)或阶跃函数方式对检测对象进行连续光热激励，以红外热像的相位信息检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和多层胶接结构内部缺陷检测的可视化检测设备。与脉冲热像法相比检测设备简单、检测深度更深，但检测时间较长。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱粘；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 加热功率：1000～4000W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：20-300s；单次检测面积：300mm*200mm以上。

本项目研发的红外无损检测设备通过超声波、脉冲光源、连续光源等方式对被检测物体进行热激励，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、无需拆卸被检测部件、可在外场使用等优点，适合于多种形状固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测。其主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹等多种材料内部缺陷。

超声振动红外热波（热像）无损检测设备以超声激振被检测对象，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于任何固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测的可视化检测设备。主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，等等。设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 最大激振功率：2600W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：5s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

中试阶段/n该项目是利用近红外来检测稻米，其光谱区为780-2526nm，主要是由低能电子跃迁、含氢原子团伸缩振动的组合频和倍频吸收产生。稻米中含有较多的含氢基团，所产生近红外光谱可用于稻米成分、理化特性等的定量分析。确定了稻米主要营养成分（蛋白质、脂肪含量）和加工指标（出米率等）、稻米品质的特征波长、建立了稻米品质的预测模型和开发了稻米品质近红外检测软件，由于近红外光谱分析技术具有快速无损、测试简单、检测成本低和重现性好等优点，可广泛应用于农业领域（稻谷、小麦等粮食加工企业），实现稻米全产业链生产

本成果运用图像识别、智能诊断等技术，对电力设备运行状况进行实时分析并及时预警设备故障。该技术填补了电力设备检测与故障诊断领域的技术空缺，能够准确、全面地对电力设备的故障状态进行检测与定量分析。   目前的电力设备故障检测技术主要有基于红外成像的电力设备异常发热检测技术与基于紫外成像的电力设备异常放电检测技术，两种方法均独立应用。由于电力设备分布面广、数量众多且运行时具有高温、高电压等特殊性，常规检测方式难以准确判定电力设备的发热和放电情况。本

红外吸收光谱技术基于捕获物质的红外“指纹”来获得物质成分和含量信息，其核心是红外光谱器件和高效紧凑红外光学系统,主要的应用之一是针对气体的传感检测,如有毒有害气体、温室效应气体以及呼吸气体成分和浓度的检测等。相比传统的单气体成分的检测,同时检测多种气体是降低检测成本的有效途径;相比针对未知气体采用实验室傅里叶红外光谱仪的检测，可以现场检测的微小型化红外光谱仪具有更实用且成本更低的优势。另外, 越来越多的场景需要探测精度达到ppb 或亚ppm 精度的高精度气体检测,如有毒有害痕量气体、呼吸气体肺癌早期诊断、果蔬存储中具有催熟剂作用的微量乙烯气体释放的检测等。 现有红外气体传感技术中，基于激光光源的气体传感器虽然易于达到ppb级的高精度检测，但是激光传感器成本昂贵，而低成本的基于热光源的红外气体传感器虽然成本较低，但是却存在精度低的问题。 为了解决上述的精度和成本痛点问题，本成果掌握了高功率热红外光源、可级联长光程气体吸收池、多通道红外探测器和可调谐红外探测器以及多通道微弱信号数字锁相放大检测等技术，开发一系列探测精度到100ppb 以下的多通道红外气体传感器和演示模组，以及基于可调滤波器的小型化红外光谱仪，展示了集成多组分气体检测和现场未知气体成分的光谱仪检测能力，具有高精度和低成本优势，以及小体积和低功耗特点。 （１）高功率热红外光源：MEMS 热光源芯片阵列与微光学准直阵列集成，实现低发散角的高功率红外源。为实现高精度探测所需要的长光程气体吸收池提供足够的红外光能量。 （２）可级联长光程气体吸收池：高精度气体检测需要米级长光程池。现有长光程气体池主要有怀特池、Herriott 型、Chernin 型以及环形吸收池，配合低发散角的激光光源。但是这些吸收池结构复杂，装配难度高，成本高。自主提出的可级联气体池结构简单，光学效率高，且中心对称，加工和装配成本低。 （３）多通道红外探测器：不同敏感波长的红外探测单元集成在同一衬底上，构成多通道器件，可共用一个气体池和光源，节省器件，降低了成本，同时节省了体积和功耗。 （４）可调谐滤波器：采用电调FP 腔和单探测器可以动态选择透射波长进行探测。具有在一定波段内连续扫描实现红外光谱仪的功能，也可以随机定位某个特定波长探测，灵活性强。除了用于已知气体成分的浓度检测，还可用于对含有未知气体种类的应用场景进行气体检测。另外，大口径的压电驱动可调滤波器可用于电力开关柜SF6气体泄露、天然气管道气体泄露以及农作物长势和病虫害监测等场合的红外光谱成像检测。 （５）微小型红外光谱仪：红外光谱仪是在一个较宽的红外波段进行扫描以获取物质的光谱信息，借此探知物质的未知成分。传统的红外光谱仪体积大，主要在实验室使用。本技术采用FP 腔可调滤波器具有体积小结构稳定的特点，易于实现现场检测。 图1 四通道滤波聚焦单元、光学/探测器集成结构以及红外光谱探测器 图2  长光程气体池（平均光程>1米） 图3 可调光谱探测器-PZT压电陶瓷驱动FP腔可调滤波器及可调光谱 图4 红外气体传感器模组 【技术优势】 （1）基于表面微纳结构的窄带滤光片/微透镜阵列技术：实现覆盖中波和长波红外的宽波段滤光/聚焦结构，具有低成本制造优势。 （2）多通道红外探测器集成芯片技术：多通道滤波/聚焦阵列结构与红外探测单元阵列集成，实现多波长光谱探测芯片，具有低成本和小体积优势。 （3）可级联长光程池技术：适合热光源的米级光程气体吸收，实现低成本ppb 级红外气体探测。相比高精度的激光气体传感器，具有成本优势。

可以量产/n该项目公开了一种便携式葡萄糖度近红外检测装置，涉及农产品无损检测领域。本实用新型的结构是：在外壳的正面右上角开设圆孔安装近红外采样模块，在近红外采样模块下方设置有LED灯开关、电源按键和start按键，在外壳的正面靠左镶嵌触摸显示屏，在外壳的内部设置有Arm架构的嵌入式主板和供电电池；触摸显示屏、LED灯开关、电源按键、start按键、供电电池和近红外采样模块的近红外光源和检测器分别与Arm架构的嵌入式主板电气连接。本实用新型利用近红外光谱技术，能够完成葡萄糖度的快速无损检测；运用橡胶柔

产品详细介绍红外透镜，红外镜片特性详细描述：长春市金龙光电科技有限责任公司可为您加工订做各种红外光学透镜，红外光学窗口以及红外镀膜。材料包括：红外熔石英(JGS3)以及氟化钙(CaF2)、氟化镁(MgF2)、氟化钡(BaF2)、硒化锌(ZnSe)、锗(Ge)、硅(Si)等晶体材料镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------锗透镜特性详细描述：我们可为您加工订做各种锗平凸透镜，锗双凸透镜，锗平凹透镜，锗双凹透镜材料：锗(Ge)曲率半径:±10mm — ±1000mm直径:10mm — 200mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------锗窗口特性详细描述：我们可为您加工订做各种锗片，锗窗口，锗平面镜材料：锗(Ge)直径:10mm — 200mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------硅透镜特性详细描述：我们可为您加工订做各种硅平凸透镜，硅双凸透镜，硅平凹透镜，硅双凹透镜材料：硅(Si)曲率半径:±10mm — ±1000mm直径:10mm — 200mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------硅窗口特性详细描述：我们可为您加工订做各种硅片，硅窗口，硅平面镜材料：硅(Si)直径:10mm — 200mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------硒化锌（ZnSe）透镜特性详细描述：我们可为您加工订做各种硒化锌平凸透镜，硒化锌双凸透镜，硒化锌平凹透镜，硒化锌双凹透镜材料：硒化锌（ZnSe）曲率半径:±10mm — ±1000mm直径:10mm — 100mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------硒化锌（ZnSe）球面镜特性详细描述：我们可为您加工订做各种硒化锌平凸球面镜，硒化锌双凸球面镜，硒化锌平凹球面镜，硒化锌双凹球面镜材料：硒化锌（ZnSe）曲率半径:±10mm — ±1000mm直径:10mm — 100mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜--------------------------------------------------------------------------------------------------------------硒化锌（ZnSe）窗口特性详细描述：我们可为您加工订做各种硒化锌（ZnSe）窗口片，硒化锌（ZnSe）平面镜材料：硒化锌（ZnSe）直径:10mm — 100mm面型:λ/4 — 2λ光洁度:60-40 偏心:<3' 有效孔径:>90% 倒角:0.2×45°镀膜:可根据客户要求镀膜