درک ترموگرافی (آنالیز مادون قرمز)

۱. تعریف: ترموگرافی چیست؟

ترموگرافییا آنالیز مادون قرمز (IR)، یک فناوری آزمایش غیر تماسی و غیر مخرب است که انرژی حرارتی (گرما) ساطع شده از یک جسم را شناسایی و تجسم می‌کند. این روش از یک دوربین مادون قرمز تخصصی برای ثبت این انرژی حرارتی و تبدیل آن به یک تصویر بصری به نام ترموگرام استفاده می‌کند. در این تصویر، رنگ‌های مختلف نشان‌دهنده دماهای مختلف هستند و به یک ترموگراف آموزش‌دیده اجازه می‌دهند تا فوراً نقاط داغ یا نقاط سردی را که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، شناسایی کند.

در زمینه نگهداری و قابلیت اطمینان، از ترموگرافی برای یافتن ناهنجاری‌های دمایی که اغلب اولین نشانه یک مشکل در حال توسعه هستند، استفاده می‌شود. این یک فناوری کلیدی در ... نگهداری و تعمیرات مبتنی بر شرایط (CBM) برنامه و بسیار مکمل آن است vibration analysis and آنالیز روغن.

۲. چگونه کار می‌کند؟

تمام اجسامی که دمایی بالاتر از صفر مطلق دارند، انرژی حرارتی را در طیف مادون قرمز ساطع می‌کنند. یک دوربین مادون قرمز دارای یک آشکارساز ویژه است که به این تابش حساس است. دوربین انرژی مادون قرمز را روی آشکارساز متمرکز می‌کند و سپس یک الگوی دمایی دقیق به نام ترموگرام ایجاد می‌کند.

درک این نکته مهم است که ترموگرام نقشه‌ای از انرژی حرارتی ساطع شده است، نه اندازه‌گیری مستقیم دما. برای بدست آوردن یک قرائت دقیق دما، ترموگراف باید دو ویژگی کلیدی سطح مورد اندازه‌گیری را در نظر بگیرد:

• ضریب انتشار: معیاری برای سنجش میزان مؤثر بودن انتشار انرژی حرارتی توسط یک سطح. یک سطح کدر و سیاه، ضریب انتشار بالایی (نزدیک به ۱.۰) دارد، در حالی که یک سطح براق و بازتابنده، ضریب انتشار پایینی (نزدیک به ۰.۰) دارد.
• بازتابندگی: یک سطح براق نه تنها گرمای خود را منتشر می‌کند، بلکه گرمای اجسام اطراف (از جمله بدن خودِ ترموگراف) را نیز منعکس می‌کند.

یک ترموگراف آموزش دیده می‌داند که چگونه دوربین را برای میزان گسیلندگی تنظیم کند و چگونه خود را در موقعیت مناسب قرار دهد تا از بازتاب‌ها جلوگیری کند و داده‌های دقیق و معناداری را تضمین کند.

۳. کاربردها در تعمیر و نگهداری ماشین‌آلات و کارخانه‌ها

ترموگرافی یک فناوری همه کاره با طیف وسیعی از کاربردها است:

الف) سیستم‌های الکتریکی

این یکی از رایج‌ترین و ارزشمندترین کاربردها است. گرمای بیش از حد تقریباً همیشه اولین نشانه وجود مشکل در یک قطعه الکتریکی است.

• یافتن اتصالات سست: یک اتصال شل یا خورده شده در مرکز کنترل موتور (MCC)، پنل بریکر یا تابلو برق، مقاومت بالاتری خواهد داشت و باعث می‌شود که زیر بار گرم شود. این به صورت یک نقطه داغ مشخص در ترموگرام ظاهر می‌شود.
• تشخیص مدارهای دارای اضافه بار: یک مدارشکن یا کابلِ دارای اضافه بار، نسبت به اجزای مشابه و دارای بار صحیح، گرم‌تر به نظر می‌رسد.
• شناسایی بارهای نامتعادل: در یک سیستم سه فاز، اختلاف دمای قابل توجه بین فازها می‌تواند نشان‌دهنده‌ی بار نامتعادل باشد.

ب) سیستم‌های مکانیکی

• بلبرینگ‌ها: یاتاقان بیش از حد داغ می‌تواند نشانه‌ای از روانکاری نامناسب (خیلی زیاد یا خیلی کم) یا سایش پیشرفته باشد. ترموگرافی اغلب می‌تواند نقص مشکوک یاتاقان را که با آنالیز ارتعاش پیدا شده است، تأیید کند.
• کوپلینگ‌ها: کوپلینگ‌های ناهمراستا می‌توانند به دلیل اصطکاک و تنش، گرمای قابل توجهی تولید کنند.
• گیربکس و پمپ: دمای غیرطبیعی می‌تواند نشان‌دهنده‌ی سطح نادرست روغن، اصطکاک داخلی یا انسداد جریان باشد.
• تسمه‌ها و قرقره‌ها: تسمه‌های ناهم‌تراز یا کشش نامناسب می‌توانند باعث داغ شدن قرقره‌ها شوند.

ج) سایر کاربردها

• سیستم‌های بخار: تشخیص تله‌های بخار معیوب که در حال باد کردن و هدر دادن انرژی هستند.
• نسوز/عایق: پیدا کردن مناطقی که پوشش نسوز در کوره یا عایق روی لوله دچار نقص شده است.
• سطح مخزن: سطح مایع در یک مخزن بزرگ اغلب به دلیل اختلاف دما بین مایع و فضای بخار بالای آن قابل مشاهده است.

← بازگشت به فهرست اصلی