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].

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

(2)
Bredniew | 18.08.2019, 22:27
Tak tylko że taka kamera termowizyjna dobrej jakości i rozdzielczości to wydatek 10k+
ars2 | 19.08.2019, 18:00
Zgadzam się z przedmówcą, ale zawsze można zlecić takie badanie - sporo firm oferuje badanie termografią i w cena przystępnych
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Zapisz się do Ligi Specjalistów i zdobywaj nagrody!

Liga Specjalistów 2.0

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... 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 »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

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