サーモグラフィー（赤外線分析）の理解

1. 定義: サーモグラフィーとは何ですか?

サーモグラフィー赤外線（IR）分析は、物体から放出される熱エネルギー（熱）を検出し、可視化する非接触・非破壊検査技術です。専用の赤外線カメラを用いてこの熱エネルギーを捉え、サーモグラムと呼ばれる画像に変換します。この画像では、異なる色が異なる温度を表しており、訓練を受けたサーモグラファーは、肉眼では見えない高温部や低温部を瞬時に特定することができます。

メンテナンスと信頼性の観点から、サーモグラフィーは、問題が進行する最初の兆候となることが多い温度異常の検出に使用されます。これは、 状態基準保全（CBM） プログラムと非常に補完的であり、 振動解析 そして オイル分析.

2. どのように機能するのか?

絶対零度を超える温度の物体はすべて、赤外線スペクトルの熱エネルギーを放出します。赤外線カメラには、この放射に感度を持つ特殊な検出器が搭載されています。カメラは赤外線エネルギーを検出器に集光し、サーモグラムと呼ばれる詳細な温度パターンを生成します。

サーモグラムは放出された熱エネルギーのマップであり、温度を直接測定したものではないことを理解することが重要です。正確な温度測定を行うには、サーモグラファーは測定対象の表面の2つの重要な特性を考慮する必要があります。

• 放射率: 表面が熱エネルギーをどれだけ効率的に放射するかを表す指標。鈍く黒い表面は放射率が高く（1.0に近い）、光沢のある反射面は放射率が低く（0.0に近い）。
• 反射率: 光沢のある表面は、自身の熱を放出するだけでなく、周囲の物体（サーモグラファー自身の体を含む）からの熱も反射します。

訓練を受けたサーモグラファーは、放射率に合わせてカメラを調整する方法や、反射を避けるために自分の位置を決める方法を熟知しており、正確で有意義なデータを確保します。

3. 機械およびプラントメンテナンスにおける応用

サーモグラフィーは、幅広い用途を持つ多用途の技術です。

a) 電気システム

これは最も一般的で価値のある用途の一つです。過熱は、電気部品に問題が発生した場合、ほとんどの場合、最初の兆候となります。

• 緩い接続を見つける: モーター制御センター（MCC）、ブレーカーパネル、または配電盤の接続部が緩んだり腐食したりすると、抵抗が高くなり、負荷がかかった際に発熱します。これはサーモグラム上で明確なホットスポットとして現れます。
• 過負荷回路の検出: 過負荷の回路ブレーカーまたはケーブルは、同様の、正しく負荷がかかったコンポーネントよりも暖かく見えます。
• 不均衡な負荷の特定: 3 相システムでは、相間の温度差が大きい場合、負荷が不均衡になっている可能性があります。

b) 機械システム

• ベアリング: ベアリングの過熱は、潤滑不足（潤滑過多または潤滑不足）や摩耗の進行の兆候である可能性があります。振動解析で発見されたベアリングの不具合は、サーモグラフィーによって確認できる場合が多くあります。
• カップリング: カップリングの位置がずれると、摩擦とストレスにより大量の熱が発生する可能性があります。
• ギアボックスとポンプ: 異常な温度は、オイルレベルの不適切、内部摩擦、または流れの閉塞を示している可能性があります。
• ベルトとシーブ: ベルトの位置がずれていたり、張力が適切でなかったりすると、滑車が熱くなる可能性があります。

c) その他のアプリケーション

• 蒸気システム: 蒸気トラップの故障を検出し、蒸気が吹き抜けてエネルギーを無駄にしているかどうかを確認します。
• 耐火物/断熱材: 炉内の耐火ライニングやパイプの断熱材が破損した箇所を見つけます。
• タンクレベル: 大きなタンク内の液面は、液体とその上の蒸気空間の温度差により「見える」ことがよくあります。

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