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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zastosowanie biernej termografii do kontroli elementów sieci elektroenergetycznych

SC Electro-Service Srl.

Promieniowanie podczerwone, to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali z zakresu 0,76–2000 μm. Zakres ten leży tuż obok pasma widzialnego dla człowieka jednak jest on już niedostępny dla zmysłu wzorku, choć można go odczuwać poprzez zmysły związane z receptorami na skórze (odczuwanie bólu, zimna albo ciepła). ­Właśnie poprzez dotyk człowiek zawsze intuicyjnie próbował stworzyć mapę kilku- lub kilkunastopunktowy obraz rozkładu temperatury interesujących go obiektów, ale dopiero pojawienie się w drugiej połowie XX wieku kamer termowizyjnych umożliwiło realizację tych potrzeb.

Obecnie uzyskiwane kamerami termowizyjnymi obrazy termiczne mają rozdzielczość wystarczającą nie tylko do obserwacji obiektu i jego otoczenia, ale również na zauważenie w tym obrazie szczegółów niosących informacje o zachowaniu jego mniejszych fragmentów. Mimo znacznie mniejszej niż dla pasma widzialnego rozdzielczości przestrzennej detektorów termicznych małe jest prawdopodobieństwo pominięcia niewielkich detali, gdy obserwowane zjawisko cechuje silna emisja ciepła (rys. 1.) [1, 2].

Dodatkowo zastosowanie różnych obiektywów pozwala na obserwację obiektów z bezpiecznej odległości. Bezkontaktowy pomiar na odległość eliminuje zagrożenia wynikające ze zbytniego zbliżenia się do obiektów bardzo gorących lub z innych przyczyn bhp.

Rys. 1. Widmo promieniowania elektromagnetycznego
Rys. 1. Widmo promieniowania elektromagnetycznego; mat. AGH

Różnorodność informacji, jaką pośrednio niesie dwuwymiarowy rozkład temperatur, zainteresował naukowców z wielu dziedzin nauki, a w tym również z zakresu pomiarów i obserwacji instalacji i urządzeń elektrycznych.

Technika obrazowa pozwala w wygodny sposób obserwować różnice w emisji ciepła kilku obiektów usytuowanych obok siebie, które w świetle widzialnym wyglądają identycznie.

Obrazy termowizyjne pozwalają ocenić stan urządzeń elektrycznych i zestyków, symetryczność obciążenia w układach trójfazowych, a wzrost temperatury pozwala wnioskować o usterkach mogących spowodować awarię.

Zjawiska zwiększonej emisji ciepła pozwalają, jeśli tylko wiedza operatora jest wystarczająca, na wnioskowanie nie tylko o stanie zarejestrowanych w obrazie powierzchni, ale również o zjawiskach zachodzących wewnątrz obiektów [1, 3].

Wsparcie techniczne i merytoryczne zapewnia firma TERMOCENT
Zobacz film: jak wygląda pomiar przy użyciu termowizji

 

Obserwacje termowizyjne obiektów mogą pozwolić na uniknięcie różnego typu awarii, a w skrajnych przypadkach również pożaru.

Obraz termowizyjny

Aktywną termografią podczerwieni nazwano metodę wykrywania defektów zawartych w mierzonych obiektach na podstawie analizy odpowiedzi badanego materiału na zewnętrzną stymulację obiektu przez impuls energii.

Informacją jest zarówno pojedynczy obraz, jak i sekwencja obrazów odpowiedzi obiektu. Dla odróżnienia metod badawczych opartych na detekcji promieniowania podczerwonego dla tych niewymagających dostarczenia dodatkowej energii w trakcie pomiaru przyjęto nazwę termografii biernej lub pasywnej, gdzie całość interesującej nas informacji zawiera się w pojedynczym obrazie [2].

Termografia opiera się na detekcji i rejestracji promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekty, których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego i przekształceniu tego promieniowania (np. poprzez układ wielu światłoczułych elementów) na proporcjonalny do ilości tego promieniowania sygnał elektryczny, który poddany obróbce cyfrowej daje dwuwymiarowy obraz.

Otrzymany obraz termalny jest odwzorowaniem pola temperaturowego na powierzchni badanego obiektu. Dzięki temu możliwe jest uwidocznienie kierunków przepływu ciepła, szybki przegląd dużych powierzchni czy znalezienie punktowych źródeł ciepła. Wyniki takich badań otrzymujemy w postaci barwnych obrazów zwanych termogramami.

W największym uproszczeniu 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 oznacza się powierzchnie o temperaturze niższej. Ponadto do analizy zarejestrowanych obrazów termalnych wykorzystuje się 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 [3, 4]. Poszczególne punkty – piksele zarejestrowanego przez kamerę termowizyjną obrazu odwzorowują w uproszczeniu powierzchniową gęstość mocy promieniowania podczerwonego z obserwowanego przez kamerę obiektu. Jak wspomniano to wcześniej, jest ona proporcjonalna do temperatury.

 

Często takie uproszczenie ograniczające się do wizualizacji różnic emisji promieniowania i jedynie jego jakościowej oceny jest zupełnie wystarczające. Zmniejszone oczekiwania dotyczące precyzyjnego, bezkontaktowego wyznaczania temperatur obiektu zaowocowały szeregiem rozwiązań tańszych, prostszych i bardzo funkcjonalnych kamer, lecz o nieco gorszych cechach metrologicznych. Natomiast zwiększanie rozdzielczości detektorów oraz nieco inne konstrukcje teleobiektywów dały impuls do rozwoju diagnostyki termowizyjnej na coraz większą odległość. Jednakże niezależnie od różnic w konstrukcjach detektorów, optyki, toru przetwarzania sygnałów, redukcji szumów, kalibracji, oprogramowania do analizy obrazów i innych elementów toru pomiarowego wciąż największe znaczenie w precyzyjnych pomiarach temperatur obiektów i interpretacji wyników ma zrozumienie przez operatora zjawisk fizycznych oraz jego doświadczenie.

Interpretacja termogramów wymaga uwzględnienia wielu czynników. Przede wszystkim związanych z istniejącymi w obserwowanej przestrzeni różnicami współczynników emisyjności powierzchni obiektów, ich geometrii, stanu tych powierzchni, odwzorowania ich przez układy optyczne i zjawiska wynikające z warunków środowiskowych, w których wykonywany jest pomiar. W dokładniejszej analizie termogramów wspiera obsługę specjalistyczne oprogramowanie. Komputerowa analiza termogramów umożliwia bardzo przydatne przedstawianie wyników pomiaru wzdłuż wybranej linii, wykreślenie izoterm w określonym przedziale temperatury czy wyznaczenie rozkładów temperatury w postaci histogramów z całego obrazu lub wybranego pola. Bardzo przydatne jest również komputerowe nałożenie termogramu na obraz uzyskany z kamery rejestrującej obraz w paśmie widzialnym, co ułatwia powiązanie uzyskanych wyników z subtelnymi detalami obiektu [3, 4]. Czytaj następną stronę artykułu: Czynniki wpływające na obraz. Mimo wizualnego podobieństwa geometrii obserwowanych obiektów...

Zobacz: Jaką kupić kamerę termowizyjną - zobacz porównanie.

Przeczytaj też: Wykrywanie zagrożeń w sieciach elektroenergetycznych przy zastosowaniu kamer termowizyjnych >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2015

Komentarze

(4)
BladyRom | 03.11.2017, 13:00
W sumie taka kamera to pomiarów termowizyjnych trochę kosztuje ale w porównaniu z prostotą uzycia i oszczędnością czasu oraz wykonaniu pomiaru w trudno dostępnych miejscach to chyba się bardzo szybko zwraca. Ktoś coś może powiedzieć na ten temat?
Wlodizw | 07.11.2017, 12:42
Myślę, że to bardzo ułatwia i przyspiesza pracę, niestety cenowo taka kamera termowizyjna jest raczej dla ludzi którzy się tym zajmują na co dzień, chociaż są też fajne rzeczy jak tu np. http://www.elektro.info.pl/aktualnosc/id4018,jakosc-w-przystepnej-cenie-kamera-termowizyjna-ti9-firmy-fluke
Grzes_Gronski | 12.06.2018, 14:32
Ok może i nietanie,ale zastanawiamy się nad tym. Kiedy pracowałem we Włoszech to był standard.
Dłubieniecki | 19.06.2018, 13:10
Ciekawie wygląda taka instalacja w obrazie z tej kamery
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Nowy wspornik do mocowania przewodów ochrony odgromowej?

Wspornik odgromowy W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i erozją(...) czytam dalej »


Elektryku, sprawdź, co zyskasz dołączając do Programu »

Badania kabli wysokiego napięcia - zobacz video »

Punkty same trafiają na Twoje konto, a Ty wygrywasz nagrody i uzyskujesz dostęp do wartościowych szkoleń. czytam dalej » Wiele firm zajmujących się budową linii kablowych nie posiada sprzętu do wykonania badań odbiorczych i badań po-naprawczych. Powód jest prosty...(...) czytam dalej »

Zalania i uszkodzenia instalacji - zobacz, jak im zapobiegać »

Często elementy automatyki muszą pracować w niekorzystnych warunkach, gdzie może dojść do ich zalania lub uszkodzenia. Nie inaczej jest z elementami bezpieczeństwa, które chronią ludzkie życie. Dlatego może warto byłoby zadbać o te elementy tak, aby do tych awarii nie dochodziło? czytam dalej »


Jak sprawdzić gdzie mogą nastąpić awarie w urządzeniach elektrycznych»

Zintegrowane usługi materiałowe dla instalatorów »

Diagnozowanie urządzeń elektrycznych Produkty dla elektryków
Wykrycie elementu przegrzanego i prawidłowa klasyfikacja zagrożenia w zależności od obciążenia prądowego i przyrostu temperatury – to typowe zadania ... czytam dalej » Usługi materiałowe dla instalatorów  - poznaj zalety tego rozwiązania, zawsze masz dostęp do najnowszych jakościowo produktów i materiałów, możesz proponować swoim klientom konkurencyjne ceny, (...) czytam dalej »

Darmowy ebook “Sterowniki PLC, enkodery, pulpity sterownicze”»
ebook Sterowniki PLC i enkodery

Każdy nowo powstały obiekt nie może istnieć bez punktów rozdzielczych, które w związku z rozwojem (...) czytam dalej »


Sondy pomiarowe - jakie wybrać?

Prąd budowlany, czyli skąd czerpać energię elektryczną na czas budowy domu»

Sondy pomiarowe Staubli Prąd budowlany - skąd czerpać?
Na jakie parametry zwrócić uwagę i jak dokonywać pomiaru... czytam dalej » W trakcie budowy domu lub innej inwestycji wiele prac nie da się wykonać bez dostępu do energii elektrycznej (...) czytam dalej »

Szynoprzewody - zalety i opłacalność ich stosowania »
Szynoprzewody zalety i wady

System prawny w prawodawstwie polskim porządkuje ważność aktów prawnych w następujący sposób: konstytucja, ratyfikowane umowy... 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 »
6/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Zasilacze UPS w układach zasilania urządzeń elektromedycznych
  • - Oszczędność kosztów dla przedsiębiorstwa przemysłowego na podstawie analizy faktur zakupowych za media energetyczne
Zobacz szczegóły
Jak zwiększyć niezawodność instalacji elektrycznej?

Jak zwiększyć niezawodność instalacji elektrycznej?

Instalacja elektryczna znajduje się w każdym budynku i jest częścią układu niskiego napięcia. Powinna być wykonana z niezwykłą starannością oraz dokładnością. Co...
ELEKTROMETAL ELEKTROMETAL
PRODUKCJA - DYSTRYBUCJA - SERWIS przeciwwybuchowych i przemysłowych opraw oświetleniowych przeciwwybuchowych puszek rozgałęźnych,...
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