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


Programowalny wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

wyświetlacze Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz (...) czytam dalej »


Stacja transformatorowa na kółkach - robi wrażenie »

Rozdzielnica na kołach Jest to lekka stacja w obudowie metalowej, na podwoziu jezdnym – DMC 3,5T, z obsługą z zewnątrz, z możliwością łatwe (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Szynoprzewody w instalacjach elektrycznych - czy warto je wykorzystywać?

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

szynoprzewody jak podłączyć bezpanelowa energia słoneczna
Przyjazne instalatorom ze względu na ich intuicyjny montaż i nieskomplikowaną budowę oraz szeroki wachlarz możliwości z zakresu wykonania różnego (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaki licznik energii elektrycznej wybrać - porównanie 2019 »

Fotowoltaika Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania ... czytam dalej »


Jak mocować przewody instalacji odgromowej?

Czy energii odnawialnej uda się zastąpić węgiel?

Wsporniki ochrony odgromowej energia odnawialna a węgiel
W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i... czytam więcej » Według ostatniego raportu brytyjskiego koncernu BP do 2040 r. odnawialne źródła energii staną się głównym źródłem energii na świecie. Czy rzeczywiście ... czytam dalej »

Sekcja: Instaluj z Legrandem dla profesjonalisty »

System zarządzania energią Jesteś Instalatorem? W tej sekcji w szybki i łatwy sposób znajdziesz niezbędne ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

PRzewody i kable standardy Termowizja w elektryce
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) 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 ??

Ograniczniki przepięć (SPD) o udoskonalonych osiągach »

Switche zarządzalne spd ograniczniki
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 » SPD o takim układzie elementów ograniczających przepięcia są stosowane w instalacji elektrycznej, w której nie powinny występować prądy upływu, nawet o niewielkich(...) 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 »
4/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt instalacji piorunochronnej wolno stojącego budynku magazynu mps
  • - Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej
Zobacz szczegóły

Oświetlenie i elektrotechnika przemysłowa

Kolejna edycja Targów Techniki Świetlnej LUMENexpo oraz Salonu Elektrotechniki Przemysłowej odbędzie się już jesienią tego roku. Na wydarzenie zapraszamy do Centrum Targowo-Konferencyjnego...
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