열화상(적외선 분석) 이해

1. 정의: 열화상이란 무엇인가요?

열화상적외선(IR) 분석은 물체에서 방출되는 열 에너지(열)를 감지하고 시각화하는 비접촉, 비파괴 검사 기술입니다. 특수 적외선 카메라를 사용하여 이 열 에너지를 포착하고 열화상(thermogram)이라는 시각적 이미지로 변환합니다. 이 이미지에서 다양한 색상은 서로 다른 온도를 나타내므로, 숙련된 열화상 전문가는 육안으로는 보이지 않는 고온 또는 저온 지점을 즉시 식별할 수 있습니다.

유지보수 및 신뢰성 측면에서 열화상 기술은 종종 문제 발생의 첫 징후인 온도 이상을 발견하는 데 사용됩니다. 이는 핵심 기술입니다. 상태 기반 유지 관리(CBM) 프로그램이며 매우 보완적입니다. 진동 분석 및 오일 분석.

2. 어떻게 작동하나요?

절대 영도 이상의 온도를 가진 모든 물체는 적외선 스펙트럼의 열 에너지를 방출합니다. 적외선 카메라에는 이 복사선에 민감한 특수 감지기가 있습니다. 카메라가 적외선 에너지를 감지기에 집중시키면, 감지기는 열화상(thermogram)이라고 하는 상세한 온도 패턴을 생성합니다.

열화상은 온도를 직접 측정한 것이 아니라 방출된 열 에너지를 나타낸 지도라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 정확한 온도 측정값을 얻으려면 열화상 측정자는 측정 대상 표면의 두 가지 주요 특성을 고려해야 합니다.

• 방사율: 표면이 열에너지를 얼마나 효과적으로 방출하는지를 측정하는 기준입니다. 흐릿하고 검은 표면은 높은 방사율(1.0에 가까움)을 갖는 반면, 윤기 있고 반사되는 표면은 낮은 방사율(0.0에 가까움)을 갖습니다.
• 반사율: 반짝이는 표면은 자체 열을 방출할 뿐만 아니라 주변 물체(열화상 카메라 사용자 자신의 신체 포함)에서 나오는 열을 반사합니다.

숙련된 열화상 카메라 기술자는 방사율에 맞춰 카메라를 조정하는 방법과 반사를 피하여 위치를 조정하는 방법을 알고 있어 정확하고 의미 있는 데이터를 얻을 수 있습니다.

3. 기계 및 플랜트 유지 관리 응용 분야

열화상 기술은 다양한 분야에 적용할 수 있는 다재다능한 기술입니다.

a) 전기 시스템

이는 가장 흔하고 귀중한 응용 분야 중 하나입니다. 과열은 거의 항상 전기 부품 문제의 첫 징후입니다.

• 느슨한 연결 찾기: 모터 제어 센터(MCC), 차단기 패널 또는 스위치기어의 연결부가 느슨하거나 부식되면 저항이 높아져 부하 시 발열이 발생합니다. 이는 열화상도에서 뚜렷한 고온 지점으로 나타납니다.
• 과부하된 회로 감지: 과부하된 회로 차단기나 케이블은 비슷하고 올바르게 부하가 걸린 부품보다 더 따뜻하게 보입니다.
• 불균형 하중 식별: 3상 시스템에서 각 상 사이에 상당한 온도 차이가 있는 것은 부하 불균형을 나타낼 수 있습니다.

b) 기계 시스템

• 문장: 베어링 과열은 부적절한 윤활(과도하거나 부족) 또는 심각한 마모의 징후일 수 있습니다. 열화상 촬영은 진동 분석에서 발견된 베어링 결함을 확인하는 데 도움이 되는 경우가 많습니다.
• 커플링: 정렬이 잘못된 커플링은 마찰과 응력으로 인해 상당한 열을 발생시킬 수 있습니다.
• 기어박스 및 펌프: 비정상적인 온도는 오일 레벨이 잘못되었거나, 내부 마찰이 있거나, 흐름이 막혔음을 나타낼 수 있습니다.
• 벨트와 도르래: 벨트가 잘못 정렬되었거나 장력이 부적절하면 풀리가 뜨거워질 수 있습니다.

c) 기타 응용 프로그램

• 증기 시스템: 에너지를 낭비하고 공기를 불어넣는 고장난 증기 트랩을 감지합니다.
• 내화재/단열재: 용광로의 내화 라이닝이나 파이프의 단열재가 손상된 부분을 찾습니다.
• 탱크 레벨: 대형 탱크의 액체 수위는 액체와 그 위의 증기 공간 사이의 온도 차이로 인해 종종 "눈으로 볼" 수 있습니다.

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