Termografian ymmärtäminen (infrapuna-analyysi)

1. Määritelmä: Mitä on termografia?

Termografia, eli infrapuna-analyysi (IR), on kosketukseton ja rikkomaton testaustekniikka, joka havaitsee ja visualisoi kohteesta säteilevän lämpöenergian (lämmön). Se käyttää erikoistunutta infrapunakameraa tämän lämpöenergian tallentamiseen ja muuntamiseen visuaaliseksi kuvaksi, jota kutsutaan termogrammiksi. Tässä kuvassa eri värit edustavat eri lämpötiloja, jolloin koulutettu termografi voi tunnistaa välittömästi kuumat tai kylmät kohdat, jotka ovat paljaalla silmällä näkymättömiä.

Kunnossapidon ja luotettavuuden yhteydessä termografiaa käytetään lämpötilapoikkeamien löytämiseen, jotka ovat usein ensimmäinen merkki kehittyvästä ongelmasta. Se on keskeinen teknologia Kuntoperusteinen kunnossapito (CBM) ohjelmaa ja se täydentää erittäin hyvin värähtelyanalyysi ja öljyanalyysi.

2. Miten se toimii?

Kaikki absoluuttisen nollapisteen yläpuolella olevat kohteet lähettävät lämpöenergiaa infrapunaspektrissä. Infrapunakamerassa on erityinen ilmaisin, joka on herkkä tälle säteilylle. Kamera kohdistaa infrapunaenergian ilmaisimeen, joka luo sitten yksityiskohtaisen lämpötilakuvion, jota kutsutaan termogrammiksi.

On tärkeää ymmärtää, että termogrammi on kartta emittoidusta lämpöenergiasta, ei suora lämpötilan mittaus. Saadakseen tarkan lämpötilalukeman termografin on otettava huomioon mitattavan pinnan kaksi keskeistä ominaisuutta:

• Emissiivisyys: Mitta siitä, kuinka tehokkaasti pinta säteilee lämpöenergiaa. Himmeällä, mustalla pinnalla on korkea emissiivisyys (lähellä 1,0), kun taas kiiltävällä, heijastavalla pinnalla on matala emissiivisyys (lähellä 0,0).
• Heijastavuus: Kiiltävä pinta ei ainoastaan säteile omaa lämpöään, vaan se myös heijastaa ympäröivien esineiden (mukaan lukien termografin oma keho) lämpöä.

Koulutettu lämpökuvaaja osaa säätää kameran emissiivisyyttä ja sijoittua heijastuksien välttämiseksi tarkkojen ja merkityksellisten tietojen varmistamiseksi.

3. Sovellukset koneiden ja laitosten kunnossapidossa

Termografia on monipuolinen tekniikka, jolla on laaja valikoima sovelluksia:

a) Sähköjärjestelmät

Tämä on yksi yleisimmistä ja arvokkaimmista sovelluksista. Ylikuumeneminen on lähes aina ensimmäinen merkki sähkökomponentin ongelmasta.

• Löysien liitosten etsiminen: Moottorinohjauskeskuksen (MCC), katkaisijapaneelin tai kojeiston löysällä tai syöpyneellä liitoksella on suurempi vastus, mikä aiheuttaa sen kuumenemisen kuormituksen alaisena. Tämä näkyy selkeänä kuumana pisteenä lämpökuvassa.
• Ylikuormitettujen piirien havaitseminen: Ylikuormitettu sulake tai kaapeli näyttää lämpimämmältä kuin vastaavat, oikein kuormitetut komponentit.
• Epätasapainoisten kuormien tunnistaminen: Kolmivaihejärjestelmässä merkittävä lämpötilaero vaiheiden välillä voi viitata epätasapainoiseen kuormitukseen.

b) Mekaaniset järjestelmät

• Laakerit: Ylikuumentunut laakeri voi olla merkki virheellisestä voitelusta (liikaa tai liian vähän) tai pitkälle edenneestä kulumisesta. Termografia voi usein vahvistaa värähtelyanalyysillä löydetyn epäillyn laakerivian.
• Kytkimet: Väärin linjatut kytkimet voivat tuottaa merkittävää lämpöä kitkan ja rasituksen vuoksi.
• Vaihteistot ja pumput: Epänormaalit lämpötilat voivat viitata virheellisiin öljytasoihin, sisäiseen kitkaan tai virtaustukoksiin.
• Vyöt ja väkipyörät: Väärin linjatut hihnat tai väärä kireys voivat aiheuttaa hihnapyörien kuumenemisen.

c) Muut sovellukset

• Höyryjärjestelmät: Havaitsee vialliset, läpivirtaavat ja energiaa tuhlaavat lauhteenpoistimet.
• Tulenkestävä/Eristys: Alueiden löytäminen, joissa uunin tulenkestävä vuoraus tai putken eristys on pettänyt.
• Säiliötasot: Nesteen pinta suuressa säiliössä voidaan usein "nähdä" nesteen ja sen yläpuolella olevan höyrytilan välisten lämpötilaerojen vuoksi.

← Takaisin päähakemistoon