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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Termowizyjna diagnostyka urządzeń elektrycznych

mgr inż. Karol Kuczyński  |  elektro.info 11/2015  |  15.12.2015  |  2
Przykład fotografii termowizyjnej.
Przykład fotografii termowizyjnej.
arch. redakcji

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. Dzięki temu możliwe jest zobrazowanie miejsc o wyższej temperaturze, szybki przegląd dużych powierzchni oraz znalezienie ewentualnego 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 [1, 2].

Wyniki badań przy użyciu kamery termowizyjnej otrzymujemy w postaci barwnych obrazów zwanych termogramami. 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 [1, 2].

Emisyjność

Rzeczywiste obiekty nie tylko emitują promieniowanie, ale również je częściowo pochłaniają, odbijają i przepuszczają.

Emitowany strumień promieniowania cieplnego jest zazwyczaj różny dla poszczególnych obiektów i zależny od ich własności fizykochemicznych. Nawet gdy temperatura tych ciał jest taka sama, każdy z obiektów ma określoną, własną zdolność do emitowania promieniowania, którą to zdolność opisuje się współczynnikiem zwanym emisyjnością.

 

Emisyjność zależy od temperatury, składu chemicznego, stanu fizycznego powierzchni (chropowatości, warstwy tlenków, zanieczyszczeń) i wielu innych czynników, a także od kierunku obserwacji [2, 3].

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

 

Wynika z tego, że każdy obiekt mierzony ma niepowtarzalną i charakterystyczną tylko dla tego przedmiotu emisyjność. Można stąd wyciągnąć wniosek, że dla pomiaru technikami wykorzystującymi moc promieniowania emitowanymi przez obiekt (na przykład wyznaczanie temperatury obiektu w pomiarach termowizyjnych) niepewność określenia emisyjności decyduje o niepewności całego pomiaru.

Najdokładniejsze wyznaczanie emisyjności kierunkowej materiałów uzyskuje się poprzez pomiar współczynnika odbicia za pomocą spektrometrów podczerwieni, ale prostsze, uśrednione emisyjności materiałów można wykonać również kamerami termowizyjnymi lub poprzez porównanie ze stykowymi metodami pomiaru temperatury, gdzie należy tak dobrać emisyjność w kamerze, aby wskazywała tę samą temperaturę, jaką uzyskano inną metodą pomiarową [3].

Czynniki wpływające na pomiar

Kolejnym czynnikiem utrudniającym pomiary mocy promieniowania emitowanego przez obiekt jest tłumienie propagacji promieniowania podczerwonego przez atmosferę spowodowane jej rozpraszaniem i pochłanianiem.

W zakresie podczerwieni promieniowanie pochłanianie jest głównie poprzez molekuły pary wodnej, dwutlenku węgla, tlenków azotu, ozonu oraz cząsteczek z dymów przemysłowych.

Wiadomo też, że zawartość składników atmosfery ulega zmianom wraz z pogodą czy bliskością obiektów przemysłowych. Warstwę powietrza można traktować jako filtr o bardzo złożonym widmowym współczynniku przepuszczalności i do tego niekoniecznie jednakowych właściwościach przy kolejnych pomiarach.

Dla niektórych zakresów długości fal, nazwanych „oknami atmosferycznymi” przepuszczalność promieniowania jest względnie wysoka. Stąd też powstał podział kamer termowizyjnych na pracujące w zakresach 3–5 μm oraz 8–15 μm [3].

 

Również promieniowanie słoneczne odbite bądź bezpośrednio oświetlające mierzone obiekty zakłóca pomiary, szczególnie dla obiektów o małej emisyjności i dla kamer pracujących w bliższym zakresie podczerwieni.

Zobacz także: Możliwości diagnozowania urządzeń i instalacji elektrycznych przy zastosowaniu kamer termowizyjnych

 

W praktyce pomiarowej niektóre zakłócenia są na tyle małe, że można je pominąć, a odpowiednio przeszkolony operator uwzględni te czynniki, których pominąć się nie powinno. Operator zmieniając kierunek obserwacji, dobierając odpowiedni czas na wykonanie pomiarów bądź ekranując od kamery silne źródła promieniowania może uniknąć wielu zakłóceń, które są szkodliwe dla pomiarów [2, 3].

Zazwyczaj stosowane termowizyjne metody pomiarów są metodami pasywnymi, gdyż rejestrowane obrazy powstają poprzez analizę promieniowania odbitego.

Najczęściej w praktyce warsztatowej obraz termiczny wykorzystywany jest do obserwacji odstępstw od prawidłowego stanu obiektu lub porównywania kilku obrazów termicznych. Często w takich pomiarach stosowane są stosunkowo proste kamery obserwacyjne, ze specjalnie dostosowanym do potrzeb oprogramowaniem.

Większość obecnie stosowanych kamer to kamery wyposażone w matryce detektorów od 60x60 do 800x600 pikseli, które przetwarzają energię promieniowania na inną wielkość fizyczną. Wyświetlany obraz termiczny może znacznie różnić się od obserwowanego w świetle widzialnym, często więc kamerę termowizyjną wyposaża się również w prostą kamerę światła widzialnego i zapisuje rejestrowane obrazy jednocześnie. Obrazy termiczne wyświetla się najczęściej w postaci barwnej, aby łatwiej zauważyć niewielkie zmiany termiczne poszczególnych fragmentów obiektu [3]. Przeczytaj drugą stronę tego artykułu: Zastosowanie w diagnostyce. Termowizja stosowana jest przede wszystkim w diagnostyce podczas inspekcji urządzeń...

Czytaj też: Diagnostyka termowizyjna instalacji elektroenergetycznych przy zastosowaniu kamer termowizyjnych >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 11/2015

Komentarze

(2)
Wspolnicki | 12.06.2018, 14:25
Podobno te kamery ciekawie sprawdzają się w połączeniu z programem komputerowym
Fachstash | 19.06.2018, 13:05
Ja osobiście polecam używanie kamer termowizyjnych do diagnozowania awarii i nagrzewania się elementów maszyn - można zapobiec poważnym awariom
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Jak czyścić i konserwować urządzenia elektryczne pod napięciem?

czyszczenie urządzeń pod napięciem Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można uniknąć poważnych awarii, nadmiernych strat energii i w najgorszym wypadku (...) czytam dalej »


Nowe wtykowe złącza silnoprądowe przystosowane do podłączania mobilnych zespołów prądotwórczych do rozdzielnic nn»

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Złącza silnoprądowe wtykowe Rola miedzi w energetyce słonecznej
Wykonane z tworzywa sztucznego odpornego na wysokie temperatury z kolorowymi oznaczeniami i znacznikami kodowymi uniemożliwiającymi błędne połączenie(...) 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 »

Przeciwpożarowa kontrola instalacji elektrycznej »

Kamera termowizyjna przy badaniu sieci elektrycznej Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można uniknąć poważnych awarii, nadmiernych strat energii i w najgorszym wypadku (...) czytam dalej »


Miejskie stacje ładowania pojazdów elektrycznych - jakie mogą mieć funkcjonalności»

Licznik zużycia energii elektrycznej - na jakie parametry zwrócić uwagę?

miejska stacja ładowania Liczniki energii elektrycznej
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Rozwój technologii przemysłowych oraz rozwój budownictwa powodują coraz większe zapotrzebowanie na moc (...) czytam dalej »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »
Magazyny energi w polsce

Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków... czytam dalej »


Co się stało z tymi kablami?»

Jakie bezpieczniki wybrać do projektu?

Plątanina kabli  jak sobie z nią poradzić Bezpieczniki siba
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 zwiększając koszty ... czytam dalej » "Okazało się, że bezpiecznik przegrzał się, ponieważ zamontowano go w miejscu gdzie nie miał wystarczającego chłodzenia. Byliśmy w stanie znaleźć rozwiązanie tego problemu - także (...) czytam dalej»

Bezpłatne ebooki dla elektryków i nie tylko !
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Darmowe ebooki i poradniki: projektowanie, budowa, osprzęt... (...) 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 »
9/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne urządzenia rozdzielcze zwiększające bezpieczeństwo pracy
  • - Projekt zasilania osiedla domków jednorodzinnych w energię elektryczną
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...
Essentra Components Essentra Components
Essentra plc jest spółką notowaną w indeksie FTSE 250 i wiodącym międzynarodowym dostawcą specjalistycznych produktów i 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