Termogrāfijas (infrasarkanās analīzes) izpratne
Termogrāfija, jeb infrasarkana (IR) analīze, ir bezkontakta, nedestruktīva tehnoloģija, kas uztver un vizualizē no objekta izstaroto siltumenerģiju (siltumu). Speciāla infrasarkana kamera uztver šo enerģiju un pārvērš to vizuālā attēlā — termogrammā —, kurā dažādas krāsas atspoguļo atšķirīgas temperatūras, ļaujot apmācītam termogrāfam uzreiz saskatīt karstās un aukstās vietas, kas ar neapbruņotu aci nav redzamas. Tehniskās apkopes un uzticamības nodrošināšanas darbos to izmanto, lai atklātu temperatūras novirzes, kas bieži vien ir pirmā pazīme par veidojošos defektu, tādējādi padarot to par pamatu jebkuram uz stāvokli balstīta apkope (CBM) programma un dabisks partneris vibrācijas analīze un eļļas analīze.
1. Definīcija: Kas ir termogrāfija?
Jebkurš objekts, kura temperatūra pārsniedz absolūto nulli, izstaro enerģiju infrasarkanajā diapazonā, un jo tas ir karstāks, jo vairāk enerģijas tas izstaro. Termogrāfija izmanto šo fizikālo faktu, lai padarītu temperatūru redzamu. Tā kā kamera nekad nesaskaras ar iekārtu, pārbaudes var veikt uz strāvas padevē esošām, darbojošām iekārtām no droša attāluma — tas ir izšķirošs priekšrocība, ja alternatīva ir iekārtas atslēgšana vai elektrosadales skapja atvēršana. Plašākā stāvokļa uzraudzība Saskaņā ar šo stratēģiju termogrāfija ir viens no ātrākajiem veidiem, kā vienā apgaitā pārbaudīt lielu skaitu iekārtu, lai atklātu iespējamās problēmas.
2. Kā tas darbojas?
Infrasarkanā kamera ir aprīkota ar detektoru, kas uztver infrasarkano starojumu. Tā fokusē ienākošo infrasarkano enerģiju uz šo detektoru, kas veido detalizētu temperatūras attēlu — termogrammu. Galvenā niansē ir tā, ka termogramma attēlo izstarotā siltumenerģija, nevis tieši temperatūru. Lai šo enerģijas karti pārvērstu precīzās temperatūrās, termogrāfam jāņem vērā divas novērojamās virsmas īpašības:
- Emisivitāte: rādītājs, kas raksturo, cik efektīvi virsma izstaro siltuma enerģiju. Matētai, melnai virsmai ir augsta emisija (aptuveni 1,0); spīdīgai, atstarojošai metāla virsmai ir zema emisija (aptuveni 0,0), un tā uzrādīs zemāku temperatūru nekā patiesībā, ja kamera nav kalibrēta.
- Atstarojamība: spīdīga virsma ne tikai izstaro paša siltumu, bet arī atstarojas siltumu no apkārtējiem objektiem — tostarp no paša termogrāfa ķermeņa —, kas var radīt iespaidu, ka uz objekta ir karstuma punkts.
Pieredzējis termogrāfs zina, kā iestatīt kameras emisijas koeficientu un kā novietoties, lai izvairītos no nevēlamiem atspoguļojumiem, tādējādi nodrošinot, ka dati ir gan precīzi, gan nozīmīgi. Skaitļu interpretēšana, ņemot vērā atzītus pieņemamības kritērijus, ir vieglāka, izmantojot tādu atsauces materiālu kā mūsu Termogrāfijas temperatūras robežvērtību aprēķinātājs (ISO 18434), kas saista izmērīto temperatūras paaugstināšanos ar smaguma pakāpēm.
3. Pielietojumi elektrosistēmās
Tas ir viens no visbiežākajiem un vērtīgākajiem termogrāfijas pielietojumiem, jo pārkaršana gandrīz vienmēr ir pirmā elektriskas problēmas pazīme.
- Nepareizu savienojumu meklēšana: nepiestiprināts vai korozijas skarts savienojums motora vadības centrā (MCC), slēdžu panelī vai sadales iekārtā rada lielāku pretestību un slodzes apstākļos uzkarst, termogrammā izpaužoties kā izteikts karstuma punkts.
- Pārslodzes noteikšana elektriskajās ķēdēs: pārslodzēts slēdzis vai kabelis kļūst siltāks nekā tā kaimiņi, kas darbojas ar pareizu slodzi, tādējādi salīdzinājums pats par sevi kalpo kā diagnostikas metode.
- Nelīdzsvarotu slodžu noteikšana: trīsfāzu sistēmā izteikta temperatūras starpība starp fāzēm liecina par nelīdzsvarotu slodzi — tas ir termiskais ekvivalents elektriskie defekti kas tiek konstatētas, veicot motoru vibrāciju analīzi.
4. Pielietojumi mehāniskajās sistēmās
Rotējošās un piedziņas iekārtās neparasta siltuma veidošanās ir drošs rādītājs, kas liecina par berzi, nodilumu vai eļļošanas problēmām:
- Gultņi: gultņa pārkaršana liecina par nepareizu eļļošanu (pārāk daudz vai pārāk maz) vai nopietnām problēmām valkāt. Termogrāfija bieži apstiprina aizdomas par gultņa defekts kas vispirms tiek konstatēts, veicot vibrāciju analīzi, un ir tieši saistīts ar gultņu eļļošana stāvoklis.
- Savienojumi: a nepareizi izlīdzināts Savienojums berzes un cikliskas slodzes dēļ rada ievērojamu siltumu, tāpēc karsts savienojums ir drošs pazīme, ka tas ir izkliedējies.
- Pārnesumkārbas un sūkņi: Nenormālas temperatūras liecina par nepareizu eļļas līmeni, iekšējo berzi vai plūsmas bloķējumiem.
- Siksnas un skriemeļi: nepareizi izvietota siksna vai siksna ar nepareizu spriegojumu izraisa rullīša pārkaršanu, kas apstiprina diagnozi par siksnas piedziņas defekti.
5. Citas lietojumprogrammas
Termogrāfija tiek izmantota ne tikai rotējošajām iekārtām, bet arī enerģijas patēriņa un iekārtu stāvokļa pārbaudēm visā rūpnīcā:
- Tvaika sistēmas: bojātu tvaika slazdu atklāšana, kas nefunkcionē pareizi un rada enerģijas zudumu.
- Ugunsizturīgie materiāli un izolācija: noteikt vietas, kur krāsns ugunsizturīgā apšuvuma vai cauruļu izolācijas stāvoklis ir pasliktinājies, kas izpaužas kā karsta vieta uz ārējās virsmas.
- Tvertnes līmenis: šķidruma līmeni lielā tvertnē bieži var „noteikt” pēc temperatūras starpības starp šķidrumu un virs tā esošo tvaika telpu.
6. Termogrāfija daudzveidīgas tehnoloģiju programmas ietvaros
Termogrāfija vislabāk darbojas kā viens no elementiem plašākā prognozējošā apkope drīzāk stratēģija nekā atsevišķs instruments. Kā viena no nerūpnieciskā pārbaude, tas atbild uz jautājumu „Vai kaut kas kļūst karsts?„, taču tas reti kad pats par sevi norāda uz mehānisko cēloni. Tieši tādēļ tas tik labi sader ar vibrāciju. Izcils piemērs ir nelīdzsvarotība: termiskā pārbaude var atklāt pārkarstu gultni, taču tā nevar noteikt, vai siltums rodas no eļļošanas problēmas vai no pārmērīgas dinamiskās slodzes, ko izraisa rotora nelīdzsvarotība. Lai atšķirtu šos divus iemeslus, ir jāveic tieša vibrāciju mērīšana — un gadījumos, kad cēlonis ir nelīdzsvarotība, piemēram, ar tādu portatīvo divkanālu analizatoru kā Balanset-1A to var apstiprināt, veicot 1× mērījumu amplitūda un fāze un pēc tam to izlabot, lauka balansēšana rotors savos gultņos, tādējādi novēršot dinamisko slodzi, kas sākotnēji izraisīja gultņa pārkaršanu. Tādā veidā izmantojot — infrasarkano starojumu simptoma noteikšanai un vibrāciju cēloņa atklāšanai un novēršanai — termogrāfija kļūst par ātru, drošu un ļoti efektīvu līdzekli rūpnīcas darbības drošības nodrošināšanai.
