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


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Konkurs dla elektryków Ebook
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Jak zdalnie monitorować pracę silnika?

UPS zasilacze Jak przekształcić silni elektryczny w inteligentne, połączone bezprzewodowo urządzenia. Czujnik montowany jest na kadłubie silnika indukcyjnego niskiego napięcia bez potrzeby okablowania czy wprowadzania zmian mechanicznych (...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
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 » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania 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 »
12/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej
  • - Optymalizacja elektroenergetycznych sieci SN
Zobacz szczegóły

Do końca stycznia trwa konkurs na zakup autobusów elektrycznych

Do końca stycznia trwa nabór wniosków w konkursie dla miast na rozwój transportu publicznego. Do rozdysponowania jest 300 mln zł z Programu Infrastruktura i Środowisko. Za te pieniądze...

Torba i walizka na narzędzia Knipex 1

Każdy posiadacz dużej liczby narzędzi zdaje sobie z tego sprawę, że utrzymanie ich w porządku ułatwia i przyspiesza pracę. Dlatego torby czy też walizki na narzędzia są świetnym...
Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Unosisz dźwignię, wsuwasz przewód, opuszczasz dźwignię i gotowe. Podobnego rozwiązania jeszcze nigdy nie zastosowano w złączkach listwowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
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