Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kamery termowizyjne

w badaniach urządzeń elektrycznych (część 1)
mgr inż. Karol Kuczyński  |  elektro.info 11/2013  |  03.12.2013  |  2
Fot. 1.  Złe dokręcenie przewodu w podstawie bezpiecznikowej
Fot. 1. Złe dokręcenie przewodu w podstawie bezpiecznikowej
G. Dymny, K. Kuczyński

Pomiary termowizyjne znajdują zastosowanie we wszystkich przypadkach, w których na podstawie rozkładu temperatury na powierzchni badanego obiektu można oceniać jego stan techniczny. Najpopularniejszym sposobem wykrywania uszkodzeń urządzeń elektroenergetycznych jest wykonanie badań z użyciem kompaktowych kamer termowizyjnych. Wykrycie elementu przegrzanego i prawidłowa klasyfikacja zagrożenia w zależności od obciążenia prądowego i przyrostu temperatury – to typowe zadania kontroli termograficznej. Dostępne na rynku mobilne kamery termowizyjne ułatwiają diagnostykę często trudno dostępnych elementów w stacjach elektroenergetycznych i rozdzielnicach.

pojęcie termografii

Termografia, zwana potocznie termowizją, opiera się na detekcji i rejestracji promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekty, których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego i przekształceniu tego promieniowania na światło widzialne. Otrzymany obraz termalny jest odwzorowaniem pola temperaturowego na powierzchni badanego obiektu. Badania takie możemy wykonywać za pomocą specjalnych urządzeń zwanych kamerami termowizyjnymi. Kamera termowizyjna jest urządzeniem służącym do bezkontaktowego zobrazowania rozkładu temperatury na obserwowanej powierzchni na podstawie pomiaru mocy promieniowania podczerwonego emitowanego przez poszczególne elementy tej powierzchni [2, 3]. Dzięki temu możliwe jest uwidocznienie kierunków przepływu ciepła, szybki przegląd dużych powierzchni, znalezienie punktowego źródła ciepła. Po skierowaniu kamery na jakiś obiekt, podzespół, część instalacji, budynek, linię technologiczną czy energetyczną linię przesyłową, na ciekłokrystalicznym wyświetlaczu ukazuje się obraz odwzorowujący promieniowanie obiektu w podczerwieni.

Wyniki takich badań otrzymujemy w postaci barwnych obrazów zwanych termogramami (fot. 1.). Każdej barwie zarejestrowanej na termogramie odpowiada na skali temperatur określona temperatura zarejestrowana przez kamerę termowizyjną. Z reguły barwami jasnymi oznacza się powierzchnie o wysokiej temperaturze, natomiast kolorami ciemniejszymi – powierzchnie o temperaturze niższej. Ponadto do analizy zarejestrowanych obrazów termalnych wykorzystuje się specjalistyczne programy komputerowe, które umożliwiają precyzyjne określenie temperatury w wyznaczonym miejscu. Porównując termogramy wykonane w różnym czasie lub na różnych obiektach łatwo wyłowić tendencje i różnice, dzięki określeniu pola temperatury na powierzchni urządzenia.

Przeczytaj także: Zasady diagnostyki rozdzielnic nn przy zastosowaniu kamer termowizyjnych

detektory podczerwieni

Detektor promieniowania podczerwonego jest przetwornikiem, który pochłania energię tego promieniowania i zamienia ją na sygnał w postaci napięcia lub natężenia prądu elektrycznego. Detektory podczerwieni można grupować według rozmaitych kryteriów. Z punktu widzenia zjawisk stanowiących podstawę działania, detektory dzielą się na termiczne i fotonowe.

Detektorem termicznym promieniowania podczerwonego może być materiał, który pochłania promieniowanie podczerwone i którego dana właściwość fizyczna zależy od zmiany temperatury detektora. Poważnym ograniczeniem osiągnięcia tego stanu jest wymiana ciepła pomiędzy elementem aktywnym detektora a otoczeniem na drodze promieniowania. Właściwością zależną od temperatury może być, na przykład, oporność elektryczna materiału detektora. Detektory, w których wykorzystuje się tego typu zależność, nazwano bolometrami. Do termicznych detektorów podczerwieni należą także detektory, w których wykorzystuje się zjawisko termoelektryczne, znane także jako zjawisko Seebecka [2, 3]. Jego istotą jest indukowanie siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym, zestawionym z co najmniej dwóch różnych, połączonych szeregowo, materiałów przewodzących prąd elektryczny, gdy ich złącza są utrzymywane w różnych temperaturach. Wartość siły elektromotorycznej jest wprost proporcjonalna do różnicy temperatury złączy. Jeśli jedno z nich umieścimy w temperaturze odniesienia, a drugie w jakimś ośrodku o nieznanej temperaturze, to jej wartość możemy wyznaczyć mierząc siłę elektromotoryczną i znając współczynnik proporcjonalności. Taki obwód elektryczny nazywamy termoparą. Może on stać się detektorem promieniowania podczerwonego, jeżeli przyrost temperatury drugiego złącza jest wynikiem absorpcji promieniowania termicznego. Między złączami powstaje napięcie elektryczne, którego wartość jest funkcją mocy absorbowanego promieniowania [2, 3].

W detektorach fotonowych pochłanianie promieniowania termicznego jest rezultatem kwantowych oddziaływań fotonów z elektronami. Detektory te reagują na strumień fotonów. W odróżnieniu od detektorów termicznych, ich czułość zależy od długości fali padającego promieniowania. Charakteryzują się one krótszymi czasami odpowiedzi. Wszystkie fotonowe detektory wykonuje się z półprzewodników, w których absorpcja fotonu powoduje uwolnienie lub przesunięcie nośnika ładunku. Ponieważ energia fotonu (kwant energii) jest odwrotnie proporcjonalna do przyporządkowanej mu długości fali, to zakres widmowy detektorów fotonowych zależy od szerokości przerwy energetycznej półprzewodnika i jest tym szerszy, im ta szerokość jest mniejsza. Mniejsza przerwa sprzyja większej liczbie nośników ładunku generowanych termicznie, co podnosi poziom szumu, a więc pogarsza detekcyjność przetwornika. Dlatego detektory fotonowe wymagają chłodzenia. Rozróżnia się trzy typy detektorów fotonowych: detektory fotoprzewodzące (fotorezystory), fotowoltaiczne i detektory na studniach kwantowych [2, 3].

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Literatura

1. red. H. Madury „Pomiary termowizyjne w praktyce” Agenda Wydawnicza PAK-u, Warszawa 2004

2. Wiera Oliferuk „Termografia podczerwieni w nieniszczących badaniach materiałów i urządzeń”, Biuro Gamma, Warszawa 2008

3. K. Kuczyński, Zastosowanie termowizji w badaniach urządzeń elektroenergetycznych, „elektro.info” 11/2008

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 11/2013

Komentarze

(2)
Dawid | 20.12.2013, 17:32

Ostatnio miałem takie badania z wykorzystaniem [url=]kamera termowizyjna[/url] w swojej firmie. Na szczęście wszystko w porządku.


komentarz zmoderowany

Michał | 31.10.2014, 13:38
U mnie w spółdzielni przeprowadzono badanie za pomocą firmy Kamery Termowizyjne Warszaw i jak się okazało trzeb będzie docieplić naszą kamienice i teraz pytanie czy tylko na takim badaniu się zakończy czy też zostaną przekazane jakieś środki, aby pozbyć się problemu.

Pozdrawiam
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja!

Termowizja z wizytą w rozdzielnicy Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »


Innowacyjne wnętrzowe stacje transformatorowe ICZ-E?

Jak monitorować i sterować procesami przemysłowymi »

Stacje termotranferowe procesy przemysłowe
Materiały dla Projektantów oraz Wykonawców (...) czytam więcej » DWiększość wyświetlaczy jest zaprojektowana do montażu panelowego, ale niektóre urządzenia mogą być również montowane zarówno w panelu (...) czytam dalej »

Jaka jest funkcja enkodera i czujnika ruchu »

Czujniki ruchu i enkodery Enkodery i czujniki nachylenia umożliwiają dokładny i wydajny pomiar prędkości oraz ustalenie(...) czytam dalej »


Czy istnieje niezniszczalna oprawa LED?

Jaki jest najlepszy hermetyk na rynku »

Niezniszczalne oprawy LED Ebook
Oprawy, które łączą w sobie zalety źródeł światła LED z nowoczesnymi systemami optycznymi. Źródła LED o dużej wydajności świetlnej, wytwarzają oświetlenie o bezprecedensowej (...) zobacz więcej  » Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom konstrukcyjnym oprawa charakteryzuje się szczelnością oprawy IP66. Podstawa i klosz wykonany z poliwęglanu zapewnia oprawie wysoki stopień odporności na uderzenia IK09.
(...)
czytam dalej »

System zarządzania energią EMS CX3 »

System zarządzania energią EMS CX3 składa się z urządzeń o niezwykle kompaktowej budowie modułowej, które w łatwy sposób można zainstalować zarówno w nowopowstających instalacjach jak i już istniejących, w jednym rzędzie rozdzielnicy elektrycznej z innymi aparatami (...) czytam dalej »


Energetyka i OZE. Ważna rola miedzi »

Przewody elektryczne i kable spełniające normy CPR »

Miedź i fotowoltaika Kable przeowdy lapp
Miedź jest jednym z najlepszych przewodników elektryczności i ciepła, więc trudno się dziwić, że na te zastosowania przypada około 60% całkowitego...  czytam więcej » Nieposiadanie Deklaracji Własności Użytkowych na kabel lub przewód jako wyrób budowlany oznacza brak możliwości wprowadzenia go na rynek Unii Europejskiej jako wyrób budowlany, a w konsekwencji niemożliwość (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Zobacz nowości na ELEKTROTECHNIKA 2019 »

PRzewody i kable standardy Ochrona przepięciowa systemów alarmowych
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Targi ELEKTROTECHNIKA skierowane są do producentów i użytkowników sprzętu niskiego, średniego i wysokiego napięcia oraz systemów alarmowych i rozwiązań umożliwiających instalację przewodów elektrycznych w nowoczesnych budynkach. Równolegle odbędą się Targi ŚWIATŁO oraz Wystawa TELETECHNIKA..(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

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 »
1-2/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 1-2/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala
  • - Zasady wprowadzania do obrotu i stosowania urządzeń przeciwpożarowych
Zobacz szczegóły

Nowa kamera termowizyjna FLIR T840

FLIR Systems wprowadziła na rynek nową kamerę termowizyjną FLIR T840 należącą do serii T. Wysokiej rozdzielczości model T840 ma jaśniejszy wyświetlacz oraz wbudowany wizjer pomagający...

Nowa kamera termowizyjna FLIR T840

FLIR Systems wprowadziła na rynek nową kamerę termowizyjną FLIR T840 należącą do serii T. Wysokiej rozdzielczości model T840 ma jaśniejszy wyświetlacz oraz wbudowany wizjer pomagający...
System zarządzania energią EMS CX 3

System zarządzania energią EMS CX3

Firma Legrand wprowadziła do sprzedaży nową, innowacyjną ofertę urządzeń do pomiaru, stałej kontroli i sterowania instalacją elektryczną w budynku, zarówno lokalnie w...
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