一、地下动脉的品质密码
城市化进程不断提速,城市的 “面子” 是高楼广厦,城市的 “里子” 则是深埋地下的管网系统。从雨水排水、污水输送,到顶管施工、综合管廊,混凝土管道都是支撑城市肌体运转的关键基础设施。一根混凝土管的质量,直接关系到一条城市道路的使用寿命、一座污水处理厂的运行效率,乃至地下工程数十年的安全服役。
然而,混凝土管道这种看似 “笨重” 的工业品,恰恰是制造工艺要求极为精细的产品。它的质量密码,很大一部分藏在两个字里 —— 温度。从混凝土成型后的水化反应,到蒸汽养护过程中的升温、恒温、降温,温度贯穿了混凝土管生产的核心环节,决定着一根管子的强度、耐久性与外观质量。温度控制不当造成的裂缝与强度缺陷,轻则导致废品返工,重则埋下工程安全隐患。正是在这样的背景下,红外热成像技术作为新一代非接触式全域测温手段,正在混凝土管道制造车间里扮演越来越重要的角色。
二、一根混凝土管的 “温度一生”
要理解热像仪的价值,先要理解混凝土管道制造的温度逻辑。以最常见的混凝土与钢筋混凝土排水管为例,其生产工艺大体包括:原材料配料搅拌、成型(离心成型、悬辊成型、芯模振动成型等)、蒸汽养护、脱模、堆场自然养护与成品检验。
其中蒸汽养护是温度控制的主战场。根据《水泥制品工艺技术规程 第 1 部分:混凝土与钢筋混凝土排水管》(JC/T 2126.1—2012),蒸汽养护宜采用高效节能设施,应设置单独的蒸汽调节阀门和测温元件,温度可在 100℃以下任意调整,温度表分度值不应大于 5℃。而《水泥制品工艺技术规程 第 2 部分:预应力混凝土管》(JC/T 2126.2—2012)更进一步明确:管芯在蒸汽养护时必须严格控制温度,至少每小时测温一次并做好记录;升温速度应不大于 22℃/h;采用普通硅酸盐水泥时,最高恒温温度不宜超过 85℃;同时蒸养设施内上下温度要保持均匀。《预应力钢筒混凝土管》(GB/T 19685—2005)同样规定养护设施内最高升温速度不应大于 22℃/h。
行业通行做法通常把蒸汽养护划分为四个阶段:静停期(混凝土初凝前的预养,一般 1~2 小时,让混凝土获得一定初始强度以抵抗后续热冲击)、升温期(按不超过 20~25℃/h 的速率缓慢升温)、恒温期(排水管按管径大小通常控制在 50~65℃、持续数小时,使水泥水化充分进行,达到脱模强度)、降温期(缓慢降温,降温速率一般控制在 10℃/h 以内,防止内外温差产生温度应力)。整个过程对温度的要求近乎苛刻:升温太快,混凝土表面与内部产生巨大温差,热冲击会导致表面开裂;恒温过高,超过 85℃后可能引发延迟钙钛石生成等后期强度损失;恒温不足,则水化不充分,脱模强度不够,拉长生产周期;降温过快,内外温差拉裂管壁。
更关键的是,蒸汽养护环境是 “均匀性” 的战场。养护坑、蒸养窑内常常存在蒸汽分布不均、上下温度分层、进汽端与远端温差大等问题。同一批管子,有的恒温到位,有的却 “受热不均”—— 这正是传统测温方式难以覆盖的盲区。
三、传统测温的局限与红外热成像的破局
长期以来,混凝土管道生产企业的温度管理主要依赖两类手段:一是插入式热电偶、热电阻等点式传感器,二是人工手持测温枪定时巡检。这两类方式各有其难以克服的短板。
点式传感器只能测量 “点” 的温度。一根数米长、壁厚数十毫米的管道,养护坑里码放着成百上千根管子,传感器布置得再密,也只是在茫茫温度场里撒下几个孤岛。测温元件数量有限,养护设施内的温度分层、局部过热、蒸汽短路导致的 “冷区” 往往恰好出现在没有传感器的位置。更现实的问题是,热电偶长期埋在高温高湿的蒸汽环境中,接线腐蚀、接触不良、漂移失准屡见不鲜,测出来的数据本身就可能 “失真”。
人工巡检则受制于人。JC/T 2126.2 要求 “至少每小时测温一次并做好记录”,但实际操作中,工人手持测温枪在蒸养窑外隔着窑门测温,测的是窑内空气温度而非管体表面温度,数据代表性有限;夜班、交接班时段,巡检频次和记录质量更是难以保证。况且,人工巡检永远无法回答一个问题:此刻,整个养护空间里,温度分布是否均匀?哪里出现了异常热点或冷点?
红外热像仪的出现,正是为了解决这个问题。热像仪的本质是一台 “能看见温度的摄像机”,它通过接收物体发出的红外辐射,将整个视场内的温度分布转化为可视化的热像图,实现非接触、全域、连续、实时的温度监测。与点式传感器相比,它提供的是 “面” 的信息;与手持设备相比,它是 7×24 小时在线的 “眼睛”。当它被部署在蒸养窑、养护坑或码放区前,整个温度场的 “体检报告” 便一览无余:哪里升温滞后,哪里局部过热,哪里上下温差超标,全部以热像图的形式直观呈现,并可以联动报警、记录归档。
这正是红外热成像技术与混凝土管道制造工艺天然契合之处 —— 混凝土管表面温度与内部温度存在可追踪的关联,通过连续监测表面温度场,即可反推养护过程的均匀性与进程阶段,为温控决策提供完整的数据基础。
四、格物优信:国产工业热成像的 “温度专家”
谈及红外热像仪在工业测温领域的应用,格物优信是一个绕不开的名字。武汉格物优信科技有限公司 2016 年成立于武汉东湖新技术开发区,是一家专业从事红外热像仪及相关系统产品研发、生产与销售的高新技术企业、瞪羚企业、双软企业,拥有 30 余项自主知识产权。公司核心团队深耕红外图像与测温算法多年,围绕 “从探测器到算法的全链条自研” 构建了完整的技术底座。
在测温算法层面,格物优信自主研发了专利测温校正算法、动态发射率补偿算法、分段测温算法、热饱和抑制算法、DDE 细节增强算法、天空抑制算法、双波段图像融合算法等一整套算法体系。这套算法针对国内工业现场复杂工况开发,能够有效抵消发射率变化、烟尘遮挡、水汽干扰、背景辐射等现场问题 —— 这对于蒸汽弥漫、湿度极高的混凝土养护环境尤为关键。蒸养窑内水汽缭绕,普通热像仪测温容易受水汽吸收红外辐射的影响而产生偏差,而格物优信的自研校正算法正是为应对这类 “恶劣环境” 而生。
在产品矩阵上,格物优信覆盖在线测温热像仪、手持热像仪、双光谱球机、防爆热像仪、短波红外热像仪、中波制冷热像仪、显微热像仪等多个系列。其中,YOSEEN X 系列在线测温热像仪(如 X640F、X384F)适用于生产流水线 24 小时不间断在线温度监测,具备 IP65 工业防护等级,支持 ONVIF、GB28181 等视频协议,温度异常时可自动触发报警与抓拍,并持续记录存储测温数据,便于故障追溯分析 —— 这套能力与混凝土管蒸养车间的在线监测需求高度吻合。HA 系列手持红外热像仪(HA-384、HA-640)测温范围覆盖 – 20℃至 600℃(可拓展至 1600℃),搭载双波段图像融合算法,红外与可见光图像叠加显示,非常适合车间日常巡检与脱模后管体温度抽检。DS 双光谱红外球机则集成可见光与红外双通道,可覆盖养护车间、堆场的大范围安防测温监测。全国产化热像仪产品采用 640×512 分辨率探测器、50Hz 帧频、NETD≤50mK、测温精度 2%,整机防护等级达 IP67,工作温度覆盖 – 40℃至 + 70℃,抗冲击、抗振动性能扎实,为工业现场长期稳定运行提供了保障。
配套软件方面,格物优信 IRToolPro 红外专业分析软件支持热图像存储、温度曲线分析、异常温度报警、历史数据导出,并开放 SDK 接口,支持与工业物联网平台、自动化系统进行二次集成开发。这意味着混凝土管道企业不仅能用热像仪 “看” 到温度,还能把它接入 MES 生产管理系统,让温控数据融入质量管理与追溯体系。
五、落地场景:从蒸养窑到堆场的全流程温控
结合混凝土管道制造的实际工艺,格物优信热像仪可以构建一套覆盖全流程的温度监测体系。
场景一:蒸养窑 / 养护坑内的温度场均匀性监测。 这是混凝土管温度控制的核心场景。在养护窑内合适位置部署 X 系列在线测温热像仪,通过观察窗或耐高温防护罩实时采集管体表面温度场。软件系统自动绘制窑内温度分布云图,监控上下层温差、进汽端与远端温差。当出现局部热点(蒸汽喷射过猛)或冷区(蒸汽短路)时,系统即时报警并联动蒸汽调节阀门,实现升温速率、恒温温度、降温速率的闭环控制,满足 “升温速度不大于 22℃/h、恒温不超 85℃、设施内上下温度均匀” 的工艺要求。相比每小时人工测温一次的底线要求,在线热像仪实现了秒级的连续监测,把 “事后发现” 变成了 “实时干预”。
场景二:脱模后管体与堆场的温度巡检。 脱模后的混凝土管仍处于水化放热阶段,若环境温度骤降或昼夜温差大,管壁表面易因内外温差产生收缩裂缝。使用 HA 系列手持热像仪对堆场管体进行快速巡检,一秒钟即可扫描整根管子的表面温度分布,发现温差异常区段,及时采取覆盖保温或洒水养护措施。冬季施工中,这一场景的价值尤其突出。
场景三:车间与窑体的安全监测。 蒸汽管道、锅炉、养护设施长期在高温高压下运行,DS 双光谱红外球机可以对车间设备区进行大范围连续测温,及早发现蒸汽管道泄漏点、保温层破损、电气设备过热等隐患,把 “设备故障” 消灭在 “事故发生” 之前。
场景四:数据驱动的工艺优化。 依托热像仪积累的连续温度数据与 IRToolPro 软件的曲线分析能力,工艺人员可以复盘每一批次管子的养护曲线,对比不同季节、不同管径、不同配比下的最优温控参数,逐步优化静停时间、升温速率与恒温时长,缩短养护周期、降低蒸汽能耗,让 “老师傅的经验” 沉淀为 “可复制的数据模型”。
六、价值几何:质量、节能、效率与追溯
将格物优信热像仪引入混凝土管道制造,带来的价值是多维度的。
质量层面,全域温度监测直接降低了因 “受热不均” 导致的温度裂缝与强度不足风险,废品率与返工成本随之下降;严格的温控记录为产品质量追溯提供了完整证据链,对于参与市政重点工程投标、需要通过质量认证的企业而言,这本身就是硬实力。
能耗层面,蒸汽养护是混凝土管生产中的主要能耗环节之一。温度场可视化让操作人员能够精准掌握蒸汽供给的时机与流量,避免 “过度加热” 与 “无效加热”,蒸汽单耗可显著下降。在 “双碳” 目标与能耗双控政策背景下,节能即是竞争力。
效率层面,实时温控支持在保证强度的前提下合理压缩养护周期,加快模具周转与脱模节奏,释放产能;同时把工人从繁重的高温巡检中解放出来,降低劳动强度与安全风险。
追溯与合规层面,标准要求 “至少每小时测温一次并做好记录”,热像仪系统的自动记录、自动归档,比人工记录更完整、更真实、更可审计,帮助企业从容应对质量体系审核与工程验收。
七、从 “看得见” 到 “管得住”
截至目前,格物优信已积累 80 余个行业落地项目案例,业务覆盖冶金铸造、电力安全监测、煤矿井下巡检、危废环保监控、机器视觉检测等多个领域,并组建本土技术服务团队,可为客户提供方案设计、设备调试、操作培训、售后维保全流程服务,支持根据现场工况开展软硬件定制化开发。
对混凝土管道制造行业而言,红外热像仪的引入不只是 “多了一台测温设备”,而是生产管理方式的一次升级:从 “点式抽查” 走向 “全域感知”,从 “人工记录” 走向 “数据自动沉淀”,从 “经验调控” 走向 “数据闭环”。在制造业数字化转型的浪潮中,用红外热成像技术为混凝土管道装上 “温度之眼”,让每一根埋入城市地下的管子,都带着 “看得见的品质” 出厂 —— 这正是格物优信所擅长的,也正是一座现代化城市最需要的可靠保障。








