Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Detektory podczerwieni a możliwości diagnozowania urządzeń i instalacji elektrycznych przy zastosowaniu kamer termowizyjnych

mgr inż. Karol Kuczyński  |  elektro.info 11/2012  |  27.11.2012  |  3
Matryca składająca się z 4 detektorów podczerwieni o rozdzielczości 2048x2048 pikseli systemu HAWK-I (High Acuity Wide field K-band Imager) zainstalowana w Yepun, czwartej jednostce teleskopu VLT (Very Large Telescope) znajdującego się na pustyni Atakama
Matryca składająca się z 4 detektorów podczerwieni o rozdzielczości 2048x2048 pikseli systemu HAWK-I (High Acuity Wide field K-band Imager) zainstalowana w Yepun, czwartej jednostce teleskopu VLT (Very Large Telescope) znajdującego się na pustyni Atakama
ESO

Diagnostyka termograficzna stosowana jest wszędzie tam, gdzie stan urządzenia może ujawnić się przez zmianę rozkładu temperatury na jego powierzchni. We wszystkich urządzeniach transmitujących lub zasilanych energią elektryczną przed uszkodzeniem lub w stanie krytycznym wzrasta temperatura, powyżej stanu normalnego. Poprzez wykrycie i wskazanie anomalii temperaturowych, bardzo często niewidocznych dla ludzkiego oka, termowizja pozwala na podjęcie działań prewencyjnych. Kamera termowizyjna jest dobrym narzędziem do prowadzenia przeglądów technicznych urządzeń, umożliwiającym szybkie i bezpieczne zlokalizowanie problemów oraz niesprawności, jeszcze zanim nastąpi awaria lub uszkodzenie.

Zobacz także: Termografia podczerwieni i zastosowanie jej do kontroli pracy urządzeń elektrycznych

Jest to możliwe zarówno w przypadku zewnętrznych i wewnętrznych instalacji elektrycznych, urządzeń mechanicznych, jak również instalacji przemysłowych. Współcześnie termowizja i jej narzędzia znajdują zastosowanie w medycynie czy wykrywaniu podsłuchów. Okazuje się, że obecnie zobrazowania z wykorzystaniem termowizji stały się najbardziej wiarygodną metodą pomiaru rozkładu temperatury. Pomiary z wykorzystaniem kamer termowizyjnych można wykonywać z bezpiecznej odległości, nawet gdy urządzenie elektryczne jest pod obciążeniem [1, 2].

budowa kamery

W początkowym okresie rozwoju techniki termowizyjnej stosowano w kamerach pojedyncze detektory promieniowania oraz skomplikowane systemy mechaniczno-optyczne (skanujące) umożliwiające badanie powierzchniowych rozkładów temperatury. Obecnie w konstrukcji kamer są stosowane głównie matryce detektorów. Upraszcza to znacznie ich konstrukcję i pozwala na poprawę parametrów metrologicznych. Jako szczególne osiągnięcie technologiczne ostatnich lat należy wymienić wprowadzenie niechłodzonych, tanich matryc detektorów termicznych. Spowodowało to przełom w masowym stosowaniu systemów termowizyjnych w codziennej praktyce: w przemyśle, medycynie i wielu innych dziedzinach życia.

Zobacz także: Diagnostyka termowizyjna instalacji elektroenergetycznych przy zastosowaniu kamer termowizyjnych

Obecnie produkowane i oferowane na rynku są matryce, w których liczba pojedynczych detektorów sięga rozmiarów 640x480, a nawet 1600x1200 pikseli, a prowadzone są intensywne prace rozwojowe nad zwiększeniem tej liczby [1, 3].

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Pierwsze kamery wyposażone w pojedyncze lub linijkowe detektory zwane są też odpowiednio skanerami punktowymi lub liniowymi. Obraz pola temperaturowego powstawał w nich za pomocą optomechanicznego układu omiatającego (skanującego), zbudowanego z wirujących lub drgających zwierciadeł albo z graniastosłupów skanujących. Częstotliwość skanowania wynosiła zwykle 25 Hz (50 Hz) dla sygnału PAL oraz 30 Hz (60 Hz) dla sygnału NTSC.

Powstające w wyniku skanowania sekwencje sygnałów są przekazywane do detektora, przetwarzającego je na sygnał elektryczny. Sygnał ten jest proporcjonalny do natężenia promieniowania w poszczególnych punktach przetwarzanego obrazu. Po wzmocnieniu jest przekazywany synchronicznie z ruchem skanującym na ekran monitora, gdzie powstaje termowizyjny obraz pola temperaturowego badanego obiektu (termogram). Opisana zasada działania była wykorzystywana od początku powstania kamer termowizyjnych przez około 20 lat. Charakterystyka detektora określała wówczas rodzaj skanera oraz jego rozdzielczość: temperaturową, zdolność określania różnic temperatury pomiędzy dwoma sąsiednimi punktami oraz przestrzenną liczbę punktów w termogramie.

Zobacz także: Zestawienie kamer termowizyjnych

Od lat dziewięćdziesiątych XX wieku są produkowane kamery wyposażone w matryce detektorów typu FPA. W takich kamerach nie ma wirujących elementów mechanicznych. Zastosowanie szybkich matryc umożliwiło budowanie kamer do rejestracji ultraszybkich procesów cieplnych. W związku z tym faktem powstała nowa dziedzina pomiarów termowizyjnych, tzw. ultraszybka termografia (ultrafast thermography). Obecnie na rynku są oferowane systemy termowizyjne, umożliwiające uzyskanie nawet do kilku tysięcy termogramów na sekundę. Kolejnym etapem w budowie współczesnych kamer termowizyjnych było wprowadzenie na rynek w 1997 roku pierwszej kamery z mikrobolometryczną matrycą termicznych detektorów niechłodzonych.

Kilka lat później wprowadzono niechłodzone matryce zbudowane z detektorów piroelektrycznych. Możliwość wyeliminowania konieczności skanowania oraz chłodzenia poprawiła znacznie parametry eksploatacyjne kamer, które ze względu na wyeliminowanie części mechanicznej stały się lekkie i bardziej niezawodne. Czas schładzania detektora do temperatury kriogenicznej trwał niekiedy nawet do 10 minut, natomiast czas potrzebny na stabilizację temperatury jego pracy, w kamerach bez chłodziarek, nie przekracza obecnie kilkudziesięciu sekund [1].
Czytaj następną stronę tego artykułu » Pojawiły się również kamery termowizyjne pracujące w standardach szybkości

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 11/2012

Komentarze

(3)
MałyMichaś | 03.11.2017, 14:50
Ostatnio gdzieś widziałem kamerę termowizyjną w smartphonie - tylko ciekawe czy to się nadaje do jakichkolwiek pomiarów czy to tylko taki gadżet?
Sloniumd | 07.11.2017, 12:59
Takie kamery w smartphonach do jakichś tam pomiarów termowizyjnych się nadają. Nie wiem jak z rozdzielczością takiego pomiaru http://www.elektro.info.pl/artykul/id5684,diagnostyka-termowizyjna-instalacji-elektroenergetycznych-przy-zastosowaniu-kamer-termowizyjnych a co za tym idzie z dokładnością.
Piękny Marjan | 09.11.2017, 14:54
A ja dodam że termografia idzie do przodu i to mnie cieszy, Prosta emisja cieplna przedmiotów
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Zerwij z rozmazanymi etykietami - trwałe oznaczenia kabli i aparatur » »
Oznaczenie kabli i przewodów elektrycznych

Oznacznik powinien umożliwić identyfikację komponentów systemu i dostarczać informacje na temat instalacji przez wiele kolejnych lat (...) czytaj dalej »


Złącza do podłączenia silnika - przejrzyste i oszczędzające miejsce »

Jaki osprzęt instalacyjny do nowoczesnych wnętrz?

Jak podłączyć silnik elektryczny Jakie włączniki do nowoczesnych wnętrz
Oszczędność miejsca z jednej strony, przejrzystość i funkcjonalność z drugiej - takie są dziś wymagania... czytaj dalej » Świeże pomysły łączące wysmakowaną awangardę i nowoczesność charakteryzujący współczesne wnętrza... (...) czytaj dalej »

Jak skomunikować wszystkie urządzenia na obiekcie w jednej sieci?

komunikacja urządzeń w sieci W systemach energetyki i zasilania z roku na rok coraz więcej można znaleźć urządzeń mających interfejsy komunikacyjne...  czytaj dalej »


Czy Przemysł 4.0 zmieni cyfrowy świat » Poznaj rozwiązania zasilania światowej klasy »
Przemysł 4.0 - cyfrowy świat Jaki UPS do wrażliwych odbiorników
Cyfryzacja przemysłu oraz rynku elektroenergetycznego staje się faktem i wiele wskazuje na to, że (…) czytaj dalej »
Urządzenia zasilania bezprzerwowego są niezbędnym elementem układów zasilania wrażliwych odbiorów (...) czytaj dalej»

Zobacz produkty dedykowane energii odnawialnej »

energia odnawialna Świat potrzebuje energii odnawialnej, a NKT uważa, że przyjęcie swojej części odpowiedzialności to naturalny krok(...) czytaj dalej »


   
Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
12/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Straty mocy w układach wyposażonych w filtry aktywne
  • - Krajowe uwarunkowania efektywności energetycznej
Zobacz szczegóły
Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego

Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce.
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl