Comprensione della termografia (analisi a infrarossi)
Termografia, o analisi a infrarossi (IR), è una tecnologia non a contatto e non distruttiva che rileva e visualizza l'energia termica (calore) irradiata da un oggetto. Una termocamera specializzata cattura tale energia e la converte in un'immagine visiva — un termogramma — in cui colori diversi rappresentano temperature diverse, consentendo a un termografo esperto di individuare immediatamente i punti caldi e freddi invisibili a occhio nudo. Nel campo della manutenzione e dell'affidabilità, viene utilizzata per individuare anomalie di temperatura che sono spesso il primo segnale di un guasto in fase di sviluppo, il che la rende un elemento fondamentale di qualsiasi manutenzione basata sulle condizioni (CBM) programma e un partner naturale per analisi delle vibrazioni e analisi dell'olio.
1. Definizione: Che cos'è la termografia?
Ogni oggetto con temperatura superiore allo zero assoluto emette energia nella banda dell'infrarosso e, più è caldo, maggiore è l'emissione. La termografia sfrutta questo fenomeno fisico per rendere visibile la temperatura. Poiché la termocamera non entra mai in contatto con le apparecchiature, è possibile effettuare ispezioni su impianti in funzione, sotto tensione e in attività da una distanza di sicurezza: un vantaggio decisivo quando l'alternativa è spegnere una macchina o aprire un quadro elettrico. In un contesto più ampio monitoraggio delle condizioni In questo contesto, la termografia rappresenta uno dei metodi più rapidi per individuare eventuali anomalie su un gran numero di apparecchiature con un unico sopralluogo.
2. Come funziona?
Una termocamera è dotata di un rilevatore sensibile alle radiazioni infrarosse. Essa concentra l'energia infrarossa in arrivo su tale rilevatore, che rileva un quadro dettagliato delle temperature: il termogramma. La sottigliezza fondamentale sta nel fatto che un termogramma mappa energia termica emessa, non direttamente la temperatura. Per tradurre quella mappa termica in valori di temperatura precisi, il termografo deve tenere conto di due proprietà della superficie osservata:
- Emissività: una misura dell'efficacia con cui una superficie emette energia termica. Una superficie nera e opaca ha un'elevata emissività (vicina a 1,0); una superficie metallica lucida e riflettente ha una bassa emissività (vicina a 0,0) e, se la termocamera non viene corretta, indicherà una temperatura inferiore a quella reale.
- Riflettività: una superficie lucida emette calore proprio, ma riflette anche il calore proveniente dagli oggetti circostanti — compreso il corpo dello stesso termografista — che può essere scambiato per un punto caldo sul bersaglio.
Un termografo esperto sa come impostare il valore di emissività della termocamera e come posizionarsi per evitare riflessi indesiderati, in modo che i dati risultino accurati e significativi. Interpretare i dati alla luce di criteri di accettazione riconosciuti è più semplice con un riferimento come il nostro Calcolatore dei limiti di temperatura per la termografia (ISO 18434), che mette in relazione l'aumento della temperatura rilevato con le categorie di gravità.
3. Applicazioni nei sistemi elettrici
Questo è uno degli impieghi più comuni e utili della termografia, poiché il surriscaldamento è quasi sempre il primo sintomo di un problema elettrico.
- Individuazione dei collegamenti allentati: un collegamento allentato o corroso in un quadro di comando del motore (MCC), in un quadro degli interruttori o in un quadro elettrico presenta una resistenza maggiore e si surriscalda sotto carico, risultando come un punto caldo ben definito nel termogramma.
- Rilevamento dei circuiti sovraccarichi: un interruttore sovraccarico o un cavo si surriscalda rispetto ai cavi adiacenti correttamente caricati, rendendo il confronto stesso la diagnosi.
- Individuazione dei carichi sbilanciati: in un sistema trifase, una notevole differenza di temperatura tra le fasi indica un carico sbilanciato — l'equivalente termico del guasti elettrici che l'analisi delle vibrazioni rileva sui motori.
4. Applicazioni nei sistemi meccanici
Nelle apparecchiature rotanti e motrici, il surriscaldamento è un indicatore affidabile di attrito, usura o problemi di lubrificazione:
- Cuscinetti: un cuscinetto surriscaldato indica una lubrificazione inadeguata (eccessiva o insufficiente) o un avanzato Indossare. La termografia conferma spesso un sospetto difetto del cuscinetto rilevato inizialmente tramite l'analisi delle vibrazioni e si ricollega direttamente a lubrificazione dei cuscinetti condizione.
- Giunti: UN disallineato Il giunto genera un notevole calore a causa dell'attrito e delle sollecitazioni cicliche, pertanto un giunto surriscaldato costituisce un chiaro indizio di disallineamento.
- Riduttori e pompe: Temperature anomale indicano livelli di olio non corretti, attrito interno o ostruzioni nel flusso.
- Cinghie e pulegge: una cinghia disallineata o con una tensione errata provoca il surriscaldamento della puleggia, confermando la diagnosi di difetti della trasmissione a cinghia.
5. Altre applicazioni
La termografia va ben oltre i macchinari rotanti, estendendosi alle analisi energetiche e di integrità a livello dell'intero impianto:
- Sistemi a vapore: individuare gli scaricatori di condensa difettosi che presentano perdite e causano sprechi energetici.
- Materiali refrattari e isolanti: individuare le zone in cui il rivestimento refrattario del forno o l'isolamento delle tubazioni si è deteriorato, presentandosi come una zona calda sulla superficie esterna.
- Livelli dei serbatoi: spesso è possibile "rilevare" il livello del liquido in un serbatoio di grandi dimensioni dalla differenza di temperatura tra il liquido e lo spazio di vapore sovrastante.
6. La termografia nell'ambito di un programma multitecnologico
La termografia dà il meglio di sé quando viene utilizzata come uno dei tanti elementi di un approccio più ampio manutenzione predittiva una strategia piuttosto che uno strumento a sé stante. Come forma di controlli non distruttivi, risponde alla domanda «C'è qualcosa che si sta surriscaldando?“, ma raramente è sufficiente da sola a individuare la causa meccanica alla radice. È proprio qui che si integra perfettamente con l’analisi delle vibrazioni. Un esempio lampante è sbilanciare: un'analisi termica può rivelare la presenza di un cuscinetto surriscaldato, ma non è in grado di stabilire se il calore sia dovuto a un problema di lubrificazione o a un carico dinamico eccessivo causato da uno squilibrio del rotore. Per distinguere le due cause è necessario misurare direttamente le vibrazioni — e, qualora la causa fosse lo squilibrio, è utile un analizzatore portatile a due canali come il Bilanciamento-1a è possibile verificarlo effettuando una misurazione 1× ampiezza e fase e poi correggerlo bilanciamento del campo il rotore nei propri cuscinetti, eliminando il carico dinamico che ne causava il surriscaldamento. Utilizzata in questo modo — gli infrarossi per individuare il sintomo, le vibrazioni per individuare e risolvere la causa — la termografia diventa uno strumento di prima linea rapido, sicuro e altamente efficace per garantire l'affidabilità degli impianti.
