サーモグラフィー（赤外線分析）の理解
サーモグラフィー、あるいは赤外線（IR）分析とは、物体から放射される熱エネルギー（熱）を検知・可視化する、非接触かつ非破壊の技術です。専用の赤外線カメラがそのエネルギーを捉え、視覚的な画像（サーモグラム）に変換します。この画像では、色によって温度の違いが表され、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箇所や低温箇所を瞬時に確認することができます。 保守・信頼性管理の現場では、故障の兆候として最も初期に現れる温度異常を検知するために使用され、あらゆる 状態監視型保全（CBM） プログラムであり、自然なパートナーとして 振動解析 そして オイル分析.
1. 定義: サーモグラフィーとは何ですか?
絶対零度より高い温度にあるあらゆる物体は、赤外線領域でエネルギーを放射しており、温度が高いほど放射量も増えます。サーモグラフィーはこの物理的現象を利用して、温度を可視化する技術です。カメラが対象物に接触することはないため、通電中かつ稼働中の設備に対しても、安全な距離から調査を行うことができます。これは、機械を停止させたり電気盤を開けたりする必要がある場合に比べ、決定的な利点となります。より広い 状態監視 戦略として、サーモグラフィーは、一度の巡回で大量の設備の不具合をスクリーニングする最も迅速な方法の一つです。
2. どのように機能するのか?
赤外線カメラには、赤外線に反応する検出器が搭載されています。このカメラは、入射する赤外線エネルギーをその検出器に集光し、詳細な温度分布図、すなわちサーモグラムを作成します。重要な点は、サーモグラムが 放出される熱エネルギー、温度そのものではなく。そのエネルギー分布図を正確な温度に変換するには、サーモグラフィー担当者は、観察対象となる表面の2つの特性を考慮に入れなければなりません：
- 放射率: 表面が熱エネルギーをどの程度効率的に放射するかを示す指標。つやのない黒い表面は放射率が高く（1.0に近い）、光沢のある反射性の高い金属表面は放射率が低く（0.0に近い）、カメラの補正を行わないと実際の温度より低く測定されてしまう。
- 反射率: 光沢のある表面は、それ自体の熱を放出するだけでなく、周囲の物体（サーモグラファーの身体も含む）からの熱も反射するため、それが対象物上のホットスポットとして誤って認識されることがあります。
熟練したサーモグラフィー技術者は、カメラの放射率を適切に設定し、不要な反射を避けるための最適な位置取りを行うことで、正確かつ有意義なデータを取得します。当社の製品のような基準資料があれば、認められた許容基準に基づいて数値を解釈することが容易になります。 サーモグラフィー温度限界計算ツール（ISO 18434）これは、測定された温度上昇と深刻度区分を関連付けたものです。
3. 電気システムへの応用
これはサーモグラフィの最も一般的かつ有用な用途の一つです。なぜなら、過熱は電気的な問題の最初の兆候としてほぼ常に現れるからです。
- 接続不良箇所の発見： モーター制御盤（MCC）、ブレーカー盤、または開閉装置内の接続部が緩んでいたり腐食していたりすると、抵抗値が高くなり、負荷がかかると発熱するため、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： 過負荷のブレーカーやケーブルは、適正な負荷がかかっている周辺のものと比べて温度が高くなるため、この比較自体が診断の根拠となる。
- 不均衡な負荷の特定： 三相システムにおいて、相間の著しい温度差は、不平衡負荷の存在を示唆している。これは、 電気的な不具合 モーターで検出される振動解析。
4. 機械システムへの応用
回転機器や駆動機器において、異常な発熱は、摩擦、摩耗、または潤滑トラブルの確実な兆候となります：
- ベアリング: ベアリングの過熱は、潤滑状態の不適切（潤滑油の量が多すぎる、または少なすぎる）や、摩耗の進行を示しています 着る. サーモグラフィー検査により、疑われた病変が確認されることがよくあります ベアリング不良 最初に振動解析によって検出され、直接関連している ベアリング潤滑 状態。
- カップリング: 1つの ズレ カップリングは摩擦や繰返し応力によって多量の熱を発生させるため、カップリングが熱くなっていることは、位置合わせの状態を判断する有力な手がかりとなります。
- ギアボックスとポンプ： 異常な温度は、オイル量の不適切さ、内部摩擦、または流れの阻害を示唆しています。
- ベルトとプーリー： 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、プーリーが過熱し、以下の診断結果を裏付けることになります。 ベルト駆動の不具合.
5. その他の用途
サーモグラフィーは、回転機械にとどまらず、プラント全体のエネルギー効率調査や設備健全性調査にも幅広く活用されています：
- 蒸気システム： 蒸気が吹き抜け、エネルギーを浪費している故障したスチームトラップを検出する。
- 耐火材および断熱材： 炉の耐火ライニングや配管の断熱材が劣化している箇所を見つけ、その箇所が外表面に高温箇所として現れている。
- タンクのレベル 大きなタンク内の液面は、液体とその上部の蒸気空間との温度差から「確認」できることがよくあります。
6. 複合技術プログラムにおけるサーモグラフィー
サーモグラフィーは、より広範な手法の一要素として活用される際に、その真価を発揮する 予知保全 単なるツールというよりは、戦略そのものです。ある種の 非破壊検査、それは「何か熱くなっている？「……ですが、それだけでは根本的な機械的な原因がわかることはめったにありません。そこで、振動との組み合わせが非常に有効になるのです。その好例が……」 アンバランス：熱調査ではベアリングの過熱が判明する場合がありますが、その熱が潤滑不良によるものなのか、あるいはローターの不均衡によって生じた過大な動的負荷によるものなのかを特定することはできません。これらを区別するには、振動を直接測定する必要があります。原因が不均衡である場合は、次のような携帯型2チャンネルアナライザーを使用します。 バランセット-1A 1回測定すれば確認できます 振幅と位相 そして、次のように修正します フィールドバランシング ローターを専用のベアリングに収めることで、そもそもベアリングの過熱を引き起こしていた動的荷重を取り除きました。このように――赤外線を用いて症状を特定し、振動を用いて原因を突き止めて修正する――ことで、サーモグラフィはプラントの信頼性を確保するための、迅速かつ安全で極めて効果的な第一線の手法となります。
