Компания «Балтех» – это лидер российского промышленного рынка по производству и поставке систем лазерной центровки валов, балансировочных станков и приборов балансировки, виброметров, стетоскопов и виброанализаторов
kz / ru / en / de Отправьте нам письмо    
BALTECh GmbH приглашает 04-08 декабря 2017г на семинар
«Современные технологии совершенствования производства» Advanced technologies of produktion improvement. Семинар организуется для первых руководителей и ведущих технических специалистов промышленных предприятий Казахстана с целью обмена опытом и повышения квалификации.

Астана, пр. Победы 79б, офис 104
Т/ф (7172) 52-29-42,
52-29-43, 52-29-66,
E-mail:
info@baltech.kz

ГлавнаяСтатьиСертификатыКонтакты
Версия для печати
Сделать стартовой

-- Учебник

Учебник Основы термографии и тепловидения

Введение в тепловидение и инфракрасную термографию

Учебник основы термографии «Основы термографии BALTECH» содержит методики, широко применяемые в энергоаудите, всех отраслях промышленности, научных исследованиях, медицины и в быту. Эти методики могут изменяться в зависимости от применения и д.олжны применяться специалистами, имеющими достаточную квалификацию и прошедшие аттестацию по курсу ТОР-104 в компании BALTECH. Для максимального обеспечения безопасности необходимо всегда следовать рекомендациям производителей, страховым требованиям, правилам техники безопасности, относящимся к работе на конкретных объектах,правилам техники безопасности, установленным на предприятии, законодательным общегосударственным и местным требованиям технического надзора, a также требованиям других уполномоченных органов. Данные материалы предназначены в качестве учебного пособия для пользователей тепловизоров серии BALTECH TR.

приборы термографической диагностикиУчебник «Основы термографии BALTECH» был создан при взаимодействии BALTECH Corporation и передовых университетов, и предназначен в качестве введения в основы работы тепловизоров и методики проведения термографических обследований. Тепловизоры BALTECH TR стали важными средствами поиска неисправностей и профилактического обслуживания, а так же инструментом диагностики для электриков и специалистов в различных отраслях промышленности. Они также являются ключевым инструментом для сервисных организаций, которые работают в сфере диагностики зданий и занимаются выполнением обследований. «Основы термографии BALTECH» охватывает фундаментальную теорию, принципы работы и применение тепловизоров. Дополнительную информацию по различным диагностическим приборам, по основам поиска неисправностей, обслуживанию и применению для энергоаудита зданий и ограждающих конструкций, можно получить на сайте www.teplovizor-tr.ru или www.pirometr-tl.ru

Работа тепловизоров BALTECH TR основана на использовании принципов инфракрасной термографии. Тепловизоры используют как инструменты для снижения затрат, и даже для того, чтобы зарабатывать деньги, как диагностический инструмент для поиска неисправностей, обслуживания и обследования электрических систем, механических систем и ограждающих конструкций зданий.

Инфракрасная термография – это наука использования электронно-оптических устройств для регистрации и измерения излучения и сопоставления его с температурой поверхностей. Излучение – это передача тепла в виде лучистой энергии (электромагнитных волн) без промежуточной среды, используемой для передачи. Современная инфракрасная термография использует электронно-оптические устройства для измерения потока излучения и вычисления температуры поверхности обследуемых конструкций или оборудования. Люди всегда могли чувствовать инфракрасное излучение. Нервные окончания человеческой кожи могут регистрировать изменения температуры величиной ±0,009°C (0,005°F).

Несмотря на свою высокую чувствительность, нервные окончания человека совершенно не подходят для неразрушающего теплового контроля. Даже если бы люди обладали такой же способностью чувствовать тепло, как животные, которые могут находить теплокровную добычу в темноте, все равно потребовался бы более совершенный инструмент для обнаружения тепла. Поскольку люди имеют физиологические ограничения способности чувствовать тепло, были разработаны сверхчувствительные к тепловому излучению механические электронные устройства. Эти устройства стали обычными для проведения теплового контроля при решении бесчисленного количества задач.

История развития инфракрасной технологии

Слово «инфракрасный» означает «за красным», что указывает на место, которое занимают эти длины волн в спектре электромагнитного излучения. Термин «термография» происходит от двух корней, которые означают «температурное инфракрасная термографияизображение». Корни термографии уходят в пошлый век, когда специалисты корпорации BALTECH начали исследования в направлении лазерной центровки, пирометрии и разработке методов и методик для анализа термограмм на базе первых приборов серии ThermaRed (BALTECH TR) и программы «Протон-Эксперт». Важно знать, что первые тепловизоры разработанные в Санкт-Петербурге (ГОИ – Государственный оптический институт) были сажевые и охлаждение производилось с помощью жидкого азота. Так же полезно знать, что первые тепловизоры отображали тепловизионное изображение с помощью черно-белой электронно-лучевой трубки. Запись изображения можно было осуществлять только с помощью фотографии или магнитной ленты.

Тепловизоры для невоенных целей применялись не только до 1960-х гг. Хотя ранние тепловизионные системы были громоздкими, медленными, имели низкую разрешающую способность, их использовали в промышленности для обследования систем передачи и распределения электроэнергии. В 1970-х гг. достижения в области военных применений привели к появлению первых переносных систем, которые можно было использовать для диагностики зданий и неразрушающего контроля. В 1970-х гг. тепловизионные системы были прочными и надежными, однако качество изображений было низким по сравнению с современными тепловизорами BALTECH TR-0150. К началу 1980-х гг., тепловидение широко применялось в медицине, в основных отраслях промышленности, а так же для обследования зданий. Тепловизионные системы калибровались таким образом, чтобы можно было получать полностью радиометрические изображения, чтобы радиометрические температуры можно было измерить по всему изображению. Радиометрическое изображение – это тепловое изображение, содержащее рассчитанные значения температур для всех точек на изображении.

На замену сжатому или сжиженному газу, который использовался для охлаждения тепловизоров, пришли более надежные улучшенные устройства охлаждения. Так же были разработаны и широко применялись менее дорогие тепловизионные системы на основе пировидиконов (пироэлектрических видиконных трубок). Хотя они не были радиометрическими, тепловизионные системы на основе пировидиконов имели небольшой вес, были переносными и работали без охлаждения.

В конце 1980-х гг. военные сделали доступными для широкого применения матричные приемники излучения (матрицы в фокальной плоскости, FPA). Матрицы в фокальной плоскости состоят из массива (обычно прямоугольного) инфракрасных приемников излучения, расположенных в фокальной плоскости объектива. Смотрите фотографии. Это был значительный прогресс по сравнению со сканирующими приемниками излучения, которые использовались с самого начала. Это привело к повышению качества изображения и пространственного разрешения. Типичные матричные приемники излучения современных тепловизоров имеют размер от 160х120 до 640х480 пикселей. Таким образом, пиксель является самым маленьким отдельным элементом матричного приемника излучения, который может улавливать инфракрасное излучение. Для специальных задач существуют приемники излучения, размер которых превышает 1000х1000 элементов, но они очень дорогостоящие и поставляются компанией BALTECH только по заказу. Первое число представляет собой количество вертикальных колонок, а второе – количество горизонтальных линий, отображаемых на дисплее. Например, матрица тепловизоров BALTECH TR-0110 и BALTECH TR-0120 размером 160х120 элементов в сумме имеет 19200 пикселей (160 пикселей х 120 пикселей = 19200 пикселей всего). Развитие технологии матриц в фокальной плоскости, использующих различные типы приемников излучения, далеко шагнуло, начиная с 2000г. Длинноволновые тепловизоры – это тепловизоры, которые чувствительны к инфракрасному излучению в диапазоне длин волн от 8 до 15 мкм. Микрон (мкм) – это единица измерения длины, равная одной тысячной миллиметра (0,001 м). Средневолновые тепловизоры – это тепловизоры, чувствительные к инфракрасному излучению в диапазоне длин волн от 2,5 мкм до 6 мкм. В настоящее время существуют как длинноволновые, так и средневолновые полностью радиометрические тепловизионные системы, часто с функцией наложения изображений и температурной чувствительностью 0,05 °С (0,09°F) и менее.

За прошедшее десятилетие стоимость таких систем снизилась больше чем в десять раз, а качество значительно повысилось. Кроме того, значительно возросло использование программного обеспечения для обработки изображений. Практически все современные инфракрасные системы используют программное обеспечение, разработанное специалистами BALTECH, для облегчения анализа и подготовки отчетов. Отчеты можно быстро создать и отправить в электронном виде через Интернет, либо сохранить в одном из широко используемых форматов, таких, как PDF, а так же записать на одном из цифровых устройств хранения данных различных типов.

Принципы работы тепловизоров

термографический отчетПолезно иметь общее представление о том, как работают тепловизионные системы, поскольку для термографистов чрезвычайно важно учитывать пределы возможностей оборудования. Это позволяет более точно выявлять и анализировать возможные проблемы. Тепловизоры предназначены для регистрации инфракрасного излучения, которое испускается объектами. Объект обследуется с помощью тепловизора.

Инфракрасное излучение фокусируется с помощью оптики тепловизора на приемнике излучения, который выдает сигнал, обычно в виде изменения напряжения или электрического сопротивления. Полученный сигнал регистрируется электроникой тепловизионной системы. Сигнал, который дает тепловизор, превращается в электронное изображение (термограмму), которое отображается на экране дисплея. Термограмма (теплограмма) – это изображение объекта, обработанное электроникой для отображения на дисплее таким образом, что различные градации цвета соответствуют распределению инфракрасного излучения по поверхности объекта. Таким образом, термографист может просто увидеть термограмму, которая соответствует тепловому излучению, приходящему с поверхности объекта.

Термограмма (теплограмма) – это обработанное электроникой изображение на дисплее, где различные градации цвета соответствуют распределению инфракрасного излучения по поверхности объекта.

образцы термограмм

Компоненты тепловизора

Тепловизор BALTECH TR имеет несколько общих для всех подобных приборов компонентов, включающих объектив, крышку объектива, дисплей, приемник излучения и обрабатывающую электронику, органы управления, устройства хранения данных, а так же программное обеспечение для обработки данных и создания отчетов. Эти компоненты могут изменяться в зависимости от типа и модели тепловизионной системы.

Объективы

Тепловизоры имеют как минимум один объектив. Объектив тепловизора собирает инфракрасное излучение и фокусирует его на приемнике излучения. Приемник термограмма коэффициент излученияизлучения выдает сигнал и создает электронное (тепловое) изображение или термограмму. Объектив тепловизора используется для того, чтобы собрать и сфокусировать приходящее инфракрасное излучение на приемнике излучения. Объективы большинства длинноволновых тепловизоров изготовлены из германия.

Пропускание объективов улучшается за счет тонкопленочных просветляющих покрытий. При выборе тепловизоров серии BALTECH TR мы рекомендуем сразу заказать опциональные узкоугольные и широкоугольные объективы, т.к. докупая позже Вам придется отправить прибор на перекалибровку.

Дисплеи

термографическое обследование отчетТепловое изображение отображается на жидкокристаллическом дисплее (ЖКД), расположенном на тепловизоре BALTECH TR. Дисплей должен иметь большой размер и высокую яркость, чтобы изображение на нем можно было легко увидеть в различных условиях освещенности в различных местах работы. На дисплее часто отображается дополнительная информация, такая как уровень заряда аккумулятора, дата, время, температура объекта (в °F, °C, или K), видимое изображение и цветовая шкала температур.

Приемник излучения и схемы обработки сигнала

Приемник излучения и схемы обработки сигнала используются для превращения инфракрасного излучения в полезную информацию. Тепловое излучение от объекта фокусируется на приемнике излучение, который обычно изготовлен из полупроводниковых материалов. Тепловое излучение генерирует измеряемый сигнал на выходе приемника излучения. Сигнал обрабатывается электронными схемами внутри тепловизора, чтобы на дисплее прибора появилось тепловое изображение.

Органы управления

С помощью органов управления можно выполнить разнообразные электронные настройки для улучшения теплового изображения на дисплее. В электронном виде изменяются такие настройки, как диапазон температур, тепловой уровень и диапазон, цветовая палитра и настройки слияния изображения. Так же можно установить значение коэффициента излучения и отраженной фоновой температуры.

Устройства хранения данных

Электронные цифровые файлы, содержащие тепловые изображения и дополнительные данные, сохраняются на различных типах электронных карт памяти или устройств хранения и передачи данных. Инфракрасные тепловизионные системы BALTECH TR-0150 так же позволяют сохранять дополнительные голосовые и текстовые данные, а так же соответствующее видимое изображение, полученное с помощью встроенной камеры, работающей в видимом спектре.

инфракрасная термография. основы техника примененияПрограммное обеспечение для обработки данных и создания отчетов «Протон-Эксперт» Программное обеспечение, которое используется с большинством современных тепловизионных систем серии BALTECH TR, является функциональным и удобным для пользователя. Цифровые тепловые и видимые изображения (термограммы) импортируются на персональный компьютер, где их можно просмотреть с использованием различных цветовых палитр, построить изотермы и гистограммы, произвести другие настройки всех радиометрических параметров, а так же воспользоваться функциями анализа. Обработанные изображения можно вставить в шаблоны отчетов и либо отправить на принтер, либо сохранить в электронном виде, или отправить заказчику через Интернет. Программа обработки теплограмм «Протон-Эексерт» позволяет дополнительно построить тренд температуры во времени, что позволяет спрогнозировать остаточный ресурс исследуемого объекта с помощью термографии.

ОКУПАЕМОСТЬ ТЕПЛОВИЗОРОВ BALTECH TR

С помощью тепловизоров BALTECH TR-0110-Zero (самый низкобюджетный тепловизор в мире) термографию можно использовать для решения множества критических задач в промышленных и коммерческих условиях, включая поиск неисправностей и обслуживание оборудования, а так же обследование ограждающих конструкций зданий. Тепловизоры других производителей обычно считаются дорогими. Однако расходы, связанные с обслуживанием и незапланированным простоем производства могут быть значительно снижены при использовании тепловизоров для выполнения профилактического и предупредительного обслуживания. Например, тепловизор BALTECH TR-0110-Zero стоит всего 3000USD.

Поиск неисправностей

Тепловидение играет важную роль при поиске неисправностей в работе коммерческих и промышленных систем. При ненормальном состоянии или поведении оборудования зачастую возникают вопросы о его состоянии. Очевидными признаками могут быть значительные вибрации, звуки или показания температуры. При отсутствии видимых проявлений основную причину проблемы бывает трудно или невозможно разглядеть.

Тепловая сигнатура – это искусственное цветное изображение инфракрасного излучения или тепла, испускаемого объектом. Сравнение тепловых сигнатур нормально работающего оборудования с оборудованием, состояние которого проверяется, дает великолепный способ поиска неисправностей. Основные преимущества инфракрасной термографии заключаются в том, анализ показателей термографиичто проверку можно произвести быстро и без вмешательства в оборудование. Поскольку тепловизоры не требуют непосредственного контакта, их можно также использовать в то время, когда оборудование или его компоненты находятся в работе. Если даже ненормальное тепловое изображение и не может быть полностью оценено термографистом, его можно использовать для того, чтобы определить необходимость дополнительных проверок. Например, можно произвести быстрый осмотр электродвигателя и выяснить, есть ли какие-то аномалии в поведении подшипников или сцеплений. Подшипник двигателя, который выглядит значительно теплее корпуса двигателя, может иметь проблемы со смазкой или соосностью. На проблемы с соосностью может так же указывать то, что одна часть сцепления теплее другой.


Поиск неисправностей в подшипниках двигателей

термография электрооборудования приборКлючом к успешному поиску неисправностей с использованием термографии является понимание основных условий, необходимых для выявления возможных проблем или ненормального состояния, если они присутствуют, в любой части оборудования. Например, нет смысла искать неисправности разъединителя с помощью тепловизора, если он не находится в работе, поскольку потенциальные проблемы (места перегрева) не будут видны до тех пор, пока на разъединитель не будет подано напряжение. Точно так же, для успешного выявления неисправности конденсационного горшка, его необходимо наблюдать на протяжение всего рабочего цикла. Выяснить, какие условия необходимо соблюдать для выявления неисправности конкретного элемента оборудования не всегда просто. Кроме опыта, термографисту необходимо глубокое понимание таких процессов, как передача тепла, радиометрия, использование тепловизора, а так же работы оборудования и его неисправностей.

Радиометрия – это регистрация и измерение электромагнитного излучения, в частности, в инфракрасной области спектра.

Профилактическое обслуживание (ПО) – это плановые работы, необходимые для поддержания оборудования в наилучшем рабочем состоянии. Профилактическое обслуживание сокращает количество неисправностей и отказов и в то же время обеспечивает оптимальную эффективность и безопасные условия производства. Оно позволяет продлить срок службы оборудования, сократить время простоя и повысить общую эффективность производства. Виды профилактического обслуживания и частота его проведения для каждого элемента оборудования определяются требованиями производителя, руководствами по эксплуатации оборудования, публикациями в отраслевых изданиях и опытом обслуживающего персонала.

Стратегия, направленная на обеспечение глубокого понимания рабочего состояния оборудования на основе оценки и контроля его состояния, является важной частью программ профилактического обслуживания. Программы профилактического обслуживания, которые включают оценку и контроль состояния оборудования, гораздо проще выполнять с использованием тепловизионного оборудования. При наличии тепловых изображений оборудования, принятие решений о ремонте/замене становится более эффективным, общий объем расходов сокращается, а надежность работы оборудования повышается. Если производство требует, чтобы элемент оборудования был полностью работоспособным, руководство предприятия может быть полностью уверенным в том, что он будет полностью готов к работе.

Обслуживание – это сложный набор различных мероприятий. Не так давно было обнаружено, что многие старые методы, такие как профилактическое обслуживание, часто порождают больше проблем, чем решают. Более того, они часто не окупаются.

Диагностическое обслуживание – это контроль износа и соответствия характеристик оборудования предварительно установленным допускам для предупреждения возможных неисправностей или отказов. Производится сбор и анализ данных о работе оборудования для выявления трендов в работе и характеристик отдельных компонентов. Ремонт производится по мере необходимости. Диагностическое обслуживание часто требует значительных вложений в контрольно-диагностическое оборудование и обучение персонала. Его обычно применяют для дорогого или критичного для работы оборудования. Данные, получаемые с помощью контрольно-диагностического оборудования, регулярно анализируются для определения, находятся ли рабочие характеристики в допустимых пределах. Если рабочие характеристики выходят за допустимые пределы, производится обслуживание. Затем, после выполнения обслуживания производится тщательный контроль оборудования. Если проблема снова возникает, производится анализ использования и конструкции оборудования, и вносятся необходимые изменения.

Цикл обследования, рекомендованный при термографии специалистами компании BALTECH представлен на рисунке.

Цикл обследования  при термографии

При удачной программе диагностического обслуживания обычно можно сократить профилактическое обслуживание. Определенные мероприятия по обслуживанию, такие как смазка и чистка, выполняются тогда, когда они действительно необходимы, а не в соответствии с фиксированным графиком. Термография и тепловидение могут использоваться для определения состояния оборудования и если возникают вопросы с его состоянием, они так же могут использоваться для контроля оборудования до тех пор, пока не появится возможность произвести обслуживание. Специалисты компании BALTECH разработали несколько вариантов проведения цикла обслуживания объектов в зависимости от специфики термографии и исследуемых объектов.

Приемочные испытания – это испытания, которые производятся при начальной установке оборудования, либо при замене компонентов, для установки начального опорного состояния оборудования. Опорное состояние используется для проверки рабочих характеристик, определенных производителем, или для последующего сравнения. Приемочные испытания нового или отремонтированного оборудования важны для экономичных программ диагностического обслуживания. Не важно, производится ли установка нового пульта управления двигателями, кровли, паропровода или теплоизоляции здания, термография используется для регистрации действительного состояния оборудования на момент приемки. Тепловое изображение можно использовать для проверки правильности установки. Если в установке обнаружены недостатки, их можно сразу же исправить, или, если позволяют обстоятельства, их можно контролировать до момента, когда будет запланирован ремонт. Независимо от используемых на предприятии программ обслуживания, использование термографии и тепловизоров дает преимущества. При их использовании для обслуживания и поиска неисправностей, преимуществами являются сокращение простоя оборудования и увеличение времени в работе. Другие существенные преимущества заключаются в окупаемости за счет надежности обслуживания, сокращения расходов за счет сокращения затрат времени и общее снижение напряжения у обслуживающего персонала. По статистике компании BALTECH до 20% дефектов остаются после ремонтов из-за организационных проблем, несовершенства технологий ремонта, а также из-за человеческого фактора, поэтому приемочные испытания очень важны на всех этапах жизни исследуемых объектов.

ОБУЧЕНИЕ ТЕРМОГРАФИСТОВ

Тепловизоры BALTECH TR-0110 и BALTECH TR-0150 можно использовать для решения широкого спектра задач в промышленности и бизнесе. Многие из этих задач могут быть связаны с потенциальной опасностью, а такие виды опасностей, как электрооборудование под напряжением или большая высота, являются обычными. Для эффективного и безопасного решения требуемых задач необходимо соответствующее обучение использованию тепловизоров, а так же следование правилам техники безопасности. Для обучения используются различные стандарты и методики, разработанные специалистами BALTECH.

Обучение и сертификация термографистов

Научиться использовать современные тепловизоры сравнительно просто. Это можно сделать с помощью базовых тренингов и практических занятий ТОР-104 или НО-2010. Однако правильная интерпретация и анализ тепловых изображений (термограмм) часто является более трудной задачей. Она требует не только понимания задачи, для которой применяется тепловидение, но так же дополнительного, более широкого обучения и практического опыта использования тепловизоров. Чтобы получить максимальную окупаемость термографии, важно подтверждать квалификацию и сертифицировать термографистов. Независимо от того, для чего применяется термография, квалификация термографиста основывается на его обучении, опыте и прохождении экзаменов на обучение термографистасоответствие одной из трех категорий сертификации. И хотя сертификация термографиста – это тоже вложения, но именно эти вложения обычно дают наибольшую окупаемость. Сертифицированный персонал не только обеспечивает проведение обследований более высокого качества, их обследования так же являются технически более последовательными. Не сертифицированные термографисты с большей вероятностью могут допустить дорогостоящие опасные ошибки. Эти ошибки часто приводят к серьезным последствиям, таким, как неточные рекомендации касательно критичности обнаруженных проблем, или вообще пропуск проблем. Хотя соответствующая квалификация является важной, для получения результатов высокого качества так же важно иметь утвержденные методики проведения обследования.

В развитых странах сертификация производится работодателем в соответствии со стандартами регионального общества неразрушающего контроля.

Учебный центр компании BALTECH– это организация, которая помогает создавать безопасное окружение, обслуживая профессии, связанные с технической диагностикой и неразрушающим контролем, и продвигая технологии неразрушающего контроля с помощью публикаций, сертификации, исследований, семинаров и конференций. В других странах сертификация производится центральным органом по сертификации, который соответствует стандартам Международной организации по стандартизации. Международная организация по стандартизации (ISO) – это неправительственная международная организация, в которой состоят организации по стандартизации из более чем 90 стран. В обеих моделях, квалификация основывается на соответствующем обучении, как описано в соответствующих стандартах. Так же требуется наличие квалификационного периода и какая-то форма письменного и практического экзамена.

Безопасность на рабочем месте

Частью любой программы сертификации является ознакомление с присутствующими опасностями, связанными с проведением обследования, а так же с техниками и навыками, необходимыми для обеспечения безопасности работы. То, что составляет технику безопасности при работе (требования ТБ), во многом определяется здравым смыслом, однако при решении отдельных задач часто приходится применять специальные средства. Например, термографисты, обследующие электрические системы, могут подвергаться большей опасности дугового разряда. Во многих случаях они производят обследование оборудования под напряжением, в котором при открытии крышек может возникнуть дуговой разряд между фазами или между фазой и землей.

Дуговой разряд – это высокотемпературный разряд, возникающий из-за электрического пробоя воздуха. Температуры при дуговом разряде могут достигать 35,000°F (19,427°C).

Дуговой разряд часто сопровождается взрывом, который возникает, когда воздух, окружающий электрооборудование, становится ионизированным и проводящим. Опасность дуговых разрядов является самой высокой для электрических систем с напряжением, равным и выше 380 В. Допустимое расстояние для защиты от дугового разряда – это расстояние, на котором требуется использование средств индивидуальной защиты для предотвращения ожогов в случае возникновения электрического пробоя. Хотя цепи, которые необходимо отремонтировать, всегда должны быть отключены, существует вероятность, что в пределах допустимого расстояния будут находиться цепи под напряжением. Поэтому, необходимо использовать барьеры, такие как изолирующие коврики, а так же соответствующие средства индивидуальной защиты для защиты от электрического пробоя. Несмотря на это, последствия дугового разряда могут привести к смерти и травмам. Всегда следует соблюдать требования техники безопасности. Хотя опасность дугового разряда можно сократить, избегая открывать крышки или дверцы корпусов, это так же сводит на нет большинство преимуществ термографии, поскольку мы не можем видеть сквозь крышки корпусов. В то же время сейчас на многих шкафах устанавливаются специальные смотровые окна, прозрачные в инфракрасной области спектра. Такие устройства уменьшают опасность дугового разряда и позволяют получить хорошие результаты Если электрические шкафы необходимо открывать, то следует разработать, внедрить и тщательно соблюдать методики для уменьшения опасности электрического пробоя. Стандарт безопасности – это один из нескольких стандартов, который можно использовать при разработке подобных методик. Регулярные обследования электрооборудования могут быть более безопасными и эффективными, если выполняются группами. Группа может состоять из двух человек, таких как термографист и квалифицированный специалист, который открывает шкафы, измеряет нагрузки, а затем безопасно закрывает оборудование после выполнения работы.

Квалифицированный специалист может быть человеком, который имеет необходимые знания о конструкции и работе, а так же навыки работы с электрическим оборудованием, прошел инструктаж по технике безопасности и имеет соответствующий допуск на выполнение работ. Работы по обследованию зданий обычно менее опасны. Однако существует опасность при работе в подвалах или на чердаках. Так же необходимо соблюдать осторожность при работе на площадках, где ведутся строительные работы. Термографисты, которые работают в различных промышленных условиях, должны всегда принимать во внимание различные опасности, включая возможность оступиться или упасть, а так же опасность, которую представляют замкнутые пространства. Во многих условиях может потребоваться яркая одежда. При работе на крышах следует остерегаться падений, не только на краю крыши, но так же и просто на участках с различной высотой или на участках с ослабленным настилом кровли. На крышах никогда не следует работать в одиночку. Кроме того, необходимо соблюдать меры предосторожности при работе ночью. Термографист может столкнуться с ослеплением, когда смотрит на тепловое изображение на ярком дисплее тепловизионной системы.

Ослепление – это состояние, которое возникает, когда глаза термографиста адаптируются к яркой подсветке дисплея и не адаптируются для того, чтобы видеть темные объекты. Несчастные случаи обычно происходят, когда работа не запланирована, или если природа запланированной работы изменилась, а план остался без изменений. Необходимо всегда разрабатывать план безопасной работы и следовать ему. При изменении обстоятельств, план необходимо пересмотреть и внести необходимые изменения.

Управление по охране труда и промышленной безопасности – это министерство, сформированное в соответствии с Законами об охране труда и здоровья, которые требуют, чтобы работодатели обеспечивали безопасные условия работы своим сотрудникам. Например, Управление по охране труда требует, чтобы в рабочих зонах не было источников опасности, которые могут привести к серьезным травмам. Постановления Управления по охране труда поддерживаются правительствами всех стран, и планы безопасной работы можно разработать в соответствии с нормами Управления по охране труда.

Стандарты и утвержденные методики термографического обследования

термографическое обследование отчет Утвержденные методики являются важными для обеспечения результатов высокого качества, например, гулять по новому городу намного сложнее без карты, чем когда имеется карта и заранее можно наметить маршрут. Утвержденные методики можно назвать «рецептами успешного выполнения работы» или «планированием последовательности действий». Создание таких «рецептов успешного выполнения работы» при вложении средств не обязательно должно быть трудным. Обычно, полезно привлечь небольшую группу специалистов, которые имеют необходимый опыт проведения обследований, чтобы учесть различные точки зрения, различный опыт и сферы ответственности. После разработки методики обследований, она должна пройти тщательные испытания, а затем необходим ее периодический пересмотр сертифицированным персоналом, чтобы она не устаревала. Существует множество стандартных методик, которые могут служить основой для создания простых методик тепловидения.

Международное общество по испытанию материалов – это техническое сообщество и основной разработчик рекомендуемых стандартов, сопутствующей технической информации, а так же услуг, которые направлены на обеспечение охраны здоровья и безопасности. Международное общество по испытанию материалов так же вносит вклад в надежность продукции, материалов и услуг. Эти стандарты помогают определить рабочие характеристики инфракрасных систем. Они так же описывают передовой опыт в проведении обследований теплоизоляции зданий, поиска воздушных течей, обследования электрических и механических систем, кровель, а так же покрытий автодорожных мостов. В отдельных странах другие организации по стандартизации могут иметь дополнительные стандарты, которые можно использовать. Например, существует множество стандартов по электробезопасности, которые могут непосредственно применяться в работе термографистов, производящих обследование электрических систем. Благодаря большому разнообразию тепловизоров, которые существуют сегодня, а так же благодаря широкому диапазону цен, инфракрасная технология стала легко доступной. Однако, организации, которые вкладывают средства в разработку серьезных программ использования термографии, в методики проведения обследований, а так же в квалифицированный персонал, имеют явное преимущество (например, компания BALTECH). Обычно они получают долговременные преимущества, которых другие организации могут и не получить.

ТЕОРИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ

Теория термодинамики основывается на различиях теплопроводящих свойств различных материалов. Тепловизоры серии BALTECH TR производят измерения на основе законов термодинамики. Специалисты должны понимать ограничения термографии и тепловизоров при обследовании различных конструкций, оборудования и материалов.

Основы термодинамики

Термодинамика – это наука о том, как тепловая энергия (тепло) передается, преобразуется и влияет на любое вещество. Для использования современного инфракрасного оборудования важно понимать основные принципы, как передачи тепла, так и физики излучения. Несмотря на все возможности современного оборудования, оно все еще не способно мыслить. Ценность современного оборудования определяется способностью специалиста по тепловидению интерпретировать данные, что требует практического понимания основ термодинамики и физики излучения.

Энергия – это способность выполнять работу. Энергия может принимать различные формы. Например, угольные электростанции преобразуют химическую энергию ископаемого топлива в тепловую энергию путем сжигания. Она, в свою очередь, производит механическую энергию, или движение в турбине генератора, которая затем преобразуется в электрическую энергию. При всех таких превращениях, хотя энергию становится все труднее использовать, никакая ее часть не теряется.

Первый закон термодинамики утверждает, что когда механическая работа преобразуется в тепло, или когда тепло преобразуется в работу, количество работы и теплоты всегда равны. Для термографистов преимуществом является тот факт, что побочным продуктомпрактически всех превращений энергии, является тепло, или тепловая энергия. Энергию невозможно создать или уничтожить, ее можно только преобразовать.

Температура – это мера относительного нагрева тела по сравнению с другими телами. Мы неосознанно делаем сравнения с температурой нашего тела, или с температурой воздуха, или с точками кипения или замерзания воды.

Второй закон термодинамики утверждает, что если существует разность температур между двумя объектами, то теплота передается от более теплых участков (имеющих большее количество тепловой энергии) к более холодным участкам (имеющим меньшее количество тепловой энергии) до тех пор, пока не будет достигнуто состояние термодинамического равновесия. Передача тепла может приводить либо к переходу электронов, либо к увеличению вибрации атомов или молекул. Это важно, поскольку именно эти эффекты используются при измерении температуры.

Способы передачи теплоты

Тепловая энергия может передаваться любым из трех способов: теплопроводность, конвекция или излучение. Каждый способ может наблюдаться как в стационарном, так и в нестационарным процессе. При стационарном процессе, скорость передачи остается постоянной и направление не изменяется со временем. Например, полностью прогретая машина, работающая с постоянной нагрузкой, передает тепло окружающим объектам с постоянной скоростью. В действительности, не существует идеальных стационарных тепловых потоков. Всегда существуют небольшие нестационарные процессы или флуктуации, однако для практических целей ими обычно можно пренебречь.

Теплопроводность – это передача тепловой энергии от одного объекта к другому при их прямом контакте. Конвекция – это передача теплоты, которая наблюдается при перемещении молекул и/или потоков, циркулирующих между теплыми и холодными областями в воздухе, газе или жидкости.

Излучение – это передача тепла в виде лучистой энергии (электромагнитных волн) без промежуточной среды. Когда машина нагревается или остывает, происходит

нестационарная передача теплоты. Понимание этих соотношений является важным для термографистов, потому что передача тепла часто связана с температурой объекта.

Понятие теплоемкости

Теплоемкость – это способность материала поглощать и сохранять теплоту. Когда теплота передается с различной скоростью, или изменяется направление передачи, то говорят о нестационарном процессе. Кроме того, когда различные материалы находятся в нестационарном состоянии, происходит обмен различным количеством теплоты, поскольку изменяется температура. Например, для изменения температуры воздуха в комнате требуется очень небольшое количество энергии, по сравнению с количеством энергии, которое требуется для изменения температуры аналогичного объема воды в бассейне.

Теплоемкость описывает, сколько энергии необходимо передать или отнять у вещества для изменения температуры. Как быстро или медленно происходят такие изменения, так же зависит от перемещения тепла.

Хотя теплоемкость, то, что мы называем связью между количеством теплоты и температурой, может вызвать затруднения, для термографиста она может быть полезной. Например, обнаружение уровня жидкости в емкостях возможно благодаря разности между теплоемкостью воздуха и жидкости. Когда емкость находится в нестационарном состоянии, два вещества часто могут находиться при различных температурах.

Теплопроводность

ТеплопроводностьТеплопроводность – это передача тепловой энергии от одного объекта к другому при непосредственном контакте. Передача теплоты посредством теплопроводности в основном наблюдается в твердых телах и в некоторой степени в жидкостях, поскольку более теплые молекулы передают свою энергию непосредственно более холодным соседним молекулам.

Например, теплопроводность наблюдается, если прикоснуться к теплой чашке кофе или к холодной банке с безалкогольным напитком. Скорость, с которой происходит передача тепла, зависит от коэффициента теплопроводности вещества и разности температур (?Т или разность температур) между объектами. Эти простые соотношения более строго описываются законом Фурье. Например, если взять горячую чашку кофе в перчатках, происходит слабый обмен теплом по сравнению с тем, если взять ее голой рукой. Теплая чашка кофе не передает так много энергии, как горячая, поскольку разность температур не настолько велика. Подобным образом, когда энергия передается с одинаковой скоростью, но через большую площадь, то передается большее количество энергии.

Теплопроводящие материалы – это материалы, которые быстро передают тепло. Обычно металлы имеют высокую теплопроводность.

Но даже теплопроводность металлов может зависеть от типа металла. Например, железо имеет меньшую теплопроводность, чем алюминий. Изоляторы – это материалы, которые передают тепло неэффективно. Материалы, которые плохо проводят тепло, называются теплоизоляционными. Обычно это простые материалы, такие как изоляционная пена или многослойная ткань, которые содержат маленькие полости с воздухом и замедляют распространение энергии.

Конвекция

КонвекцияКонвекция – это передача тепла, которая наблюдается при циркуляции потоков между теплыми и холодными областями в жидкостях. Конвекция наблюдается как в жидкостях, так и в газах и сопровождается массовым перемещением молекул с различными температурами.

Например, грозовые облака – это конвекция, которая наблюдается в большом масштабе, когда теплые массы воздуха поднимаются, а холодные опускаются. В малом масштабе конвекция наблюдается, когда холодные сливки, которые наливают в чашку с горячим кофе, опускаются на дно чашки. Конвективная передача тепла так же частично зависит от площади и разности температур, например, радиатор большого двигателя отдает больше тепла, чем радиатор маленького двигателя, из-за большей площади. На конвективный перенос тепла так же влияют другие факторы, такие, как скорость движения жидкости, направление потока жидкости и состояние поверхности объекта. Радиатор двигателя, который засорен пылью, отдает тепло не так эффективно, как чистый радиатор. Как в случае с теплопроводностью, большинство из нас на практике хорошо понимает эти соотношения, которые формально описываются законом охлаждения Ньютона. Естественная конвекция наблюдается, когда более теплая жидкость поднимается, а более холодная жидкость опускается, например, как в охлаждающих трубках трансформаторов, наполненных маслом.

При вынужденной конвекции, например вызванной с помощью насоса или вентилятора, естественные соотношения обычно не соблюдаются, поскольку вынужденная конвекция может быть достаточно мощной. Когда дует ветер, мы ощущаем прохладу, что происходит вследствие того, что мы теряем тепло быстрее, чем когда ветра нет. Ветер так же сильно влияет на температуру объектов, которые обследуются с помощью тепловизионных систем.

Излучение

Излучение – это передача энергии, в том числе и тепловой, которая происходит со скоростью света между объектами посредством электромагнитного излучения. Поскольку нет необходимости в промежуточной среде, излучение может наблюдаться даже в вакууме. Пример электромагнитной энергии – это ощущение солнечного тепла в прохладный день.

Электромагнитная энергия – это излучение в виде волн с электрическими и магнитными свойствами. Электромагнитная энергия может принимать несколько форм, включая свет, радиоволны и инфракрасное излучение. Основное отличие между всеми этими формами – это их длина волны. В то время как глаз воспринимает только длины волн, известные как видимый свет, тепловизоры улавливают длины волн, которые называются тепловым излучением (или инфракрасным излучением). Каждая длина волны находится в своей части электромагнитного спектра. Уравнение Стефана-Больцмана описывает соотношение, как тепло распространяется в виде излучения. Все объекты испускают излучение. Как и в случае теплопроводности и конвекции, общее количество испускаемой энергии зависит от площади и разности температур. Чем теплее объект, тем больше энергии он испускает. Например, когда горелка воздухонагревателя становится горячее, он испускает больше энергии, чем когда он холодный.

Тепловое излучение – это передача тепла посредством электромагнитных волн. Основное отличие между различными волнами их длина. Хотя электромагнитное излучение (свет) является видимым для глаза, испускаемое тепло является видимым только для тепловизионных систем. Электромагнитный спектр – это диапазон всех видов электромагнитного излучения в зависимости от длины волны.

Понятие энергосбережения

Свет и инфракрасное излучение ведут себя похожим образом при взаимодействии с различными материалами. Инфракрасное излучение отражается некоторыми видами поверхностей, такими как металлическая прокладка под воздухонагревателем. Отражение теплых и холодных объектов можно увидеть с помощью тепловизоров на таких поверхностях, как чистые металлы, которые называются «тепловыми зеркалами». В некоторых случаях, инфракрасное излучение проходит через поверхность, как, например, через объектив тепловизионной системы. Инфракрасное излучение так же может поглощаться поверхностью, например, рукой расположенной возле горячего воздухонагревателя. В таком случае происходит изменение температуры, которое заставляет поверхность испускать больше энергии.

Пропускание

Пропускание – это прохождение лучистой энергии через вещество. Инфракрасное излучение так же может поглощаться поверхностью, вызывая изменение температуры и испускание большего количества энергии поверхностью объекта. Поглощение это перехват лучистой энергии. Испускание это выпуск лучистой энергии. Хотя тепловизионные системы могут улавливать отраженное, прошедшее, поглощенное и испущенное излучение, только поглощенная или испускаемая энергия влияют на температуру поверхности. Кроме того, количество тепловой энергии излучаемой поверхностью, определяется тем, насколько эффетивно поверхность испускает излучение. Большинство неметаллических материалов, таких как окрашенные поверхности или человеческая кожа, эффективно испускают излучение. Это означает, что с повышением температуры они испускают значительно больше энергии, как, например, горелка воздухонагревателя.

Другие вещества, большинство неокрашенных и не сильно окисленных металлов, испускают тепловое излучение менее эффективно. При нагревании чистой металлической поверхности, количество тепловой энергии, испускаемой в виде излучения, возрастает незначительно, и трудно увидеть разницу между холодной и теплой металлической поверхностью, как с помощью глаз, так и с помощью тепловизионной системы. Чистые металлы обычно имеют низкий коэффициент излучения (низкая эффективность излучения). Коэффициент излучения имеет значения от 0,0 до 1,0. Поверхность со значением коэффициента излучения 0,10, например, блестящая медная поверхность, испускает небольшой поток теплового излучения по сравнению с человеческой кожей, которая имеет коэффициент излучения равный 0,98. Одна из трудностей использования тепловизоров состоит в том, что эти приборы отображают энергию, обычно невидимую человеческим глазом. Поверхности с низким коэффициентом излучения, такие, как металлы, не только плохо испускают излучение, они так же отражают излучение окружающих объектов. Если навести тепловизор на поверхность, то на изображении он покажет результат, состоящий из суммы испущенного и отраженного инфракрасного излучения. Чтобы понять, что же отображается на приборе, термографист должен разобраться, какая часть энергии составляет собственное излучение, а какая часть – отраженное. На коэффициент излучения материала могут повлиять так же другие факторы. Кроме типа материала, коэффициент излучения может изменяться в зависимости от состояния поверхности, температуры и длины волны. Значение коэффициента излучения объекта так же может изменяться в зависимости от угла, под которым виден объект.

Не составляет труда узнать коэффициент излучения большинства материалов, которые не являются полированными металлами. Значения коэффициентов излучения многих веществ уже были измерены и их можно найти в соответствующих таблицах. Значения коэффициентов излучения следует использовать только для справки. Поскольку точное значение коэффициента излучения материала может отличаться от табличных значений, опытные термографисты так же должны понимать, как измерить действительное значение.

Полости, впадины и отверстия испускают большее количество тепловой энергии, чем окружающие их поверхности. То же характерно и для видимого света. Зрачок человеческого глаза является черным, поскольку он является полостью, и когда свет попадает туда, он поглощается. Если свет поглощается поверхностью, мы говорим, что она «черная».

Коэффициент излучения полости будет приближаться к величине 0,98, если она в глубину в семь раз больше, чем в ширину.

Температура поверхности

Обычно, поскольку можно увидеть только распределение температур на поверхностях объектов (поскольку они непрозрачные), термографисты должны интерпретировать и проанализировать это распределение температур, чтобы связать их с внутренними температурами объектов и конструкций. Например, на наружной стене дома будет проявляться рисунок из различных температур, и задача термографиста в том, чтобы связать их с конструкцией и тепловыми характеристиками дома. Для того, чтобы сделать это наилучшим образом, необходимо иметь представление о том, как тепло распространяется через различные конструкции и материалы в стене. В холодную погоду тепло изнутри дома проходит через конструкцию стены на поверхность, а поверхность приходит в тепловое равновесие с окружением. Именно в этот момент термографист обследует поверхность с помощью тепловизора и должен интерпретировать то, что получилось. Эти соотношения часто могут быть достаточно сложными, однако во многих случаях в них можно разобраться, исходя из здравого смысла, используя научные основы.

Коэффициент излучения

Температуры неокрашенных и не окисленных металлов трудно определить на тепловом изображении, поскольку они слабо испускают и сильно отражают излучение. Независимо от того, мы просто смотрим на тепловое изображение, или производим радиометрическое измерение температуры, необходимо принимать во внимание данные факторы. Во многих тепловизорах можно произвести коррекцию как коэффициента излучения, так и температуры фона. Для многих материалов существуют таблицы значений коэффициентов излучения.

Хотя таблицы значений коэффициентов излучения могут быть полезными для того, чтобы понять, как будет вести себя материал, в действительности при попытке учесть коэффициент излучения большинства поверхностей с низким коэффициентом излучения, ошибки могут быть недопустимо большими. Поверхности с низким коэффициентом излучения необходимо каким-то образом изменить, например, с помощью изоленты или краски, чтобы повысить их коэффициент излучения. Это сделает как интерпретацию, так и измерения точными и подходящими для практических задач.

Материал Температура, °С Εт
Алюминий полированный 50...500 0,04...0,06
-“- с шероховатой поверхностью 20...50 0,06...0,07
-“- сильно окисленный 150...500 0,2...0,25
Медь полированная 50...100 0,02
-“- окисленная 50 0,06...0,7
-“- покрытая толстым слоем окиси 25 0,78
Сталь блестящая листовая 25 0,82
-“- с шероховатой плоской поверхностью   50   0,95...0,98
-“- ржавая, красная 20 0,69
-“- оцинкованная 20 0,28
-“- окисленная шероховатая 40...370 0,94...0,97
Чугун шероховатый, сильно окисленный 40...250 0,95
Краски масляные разных цветов 100 0,92...0,96
Лак черный, блестящий, распыленный на железо 25 0,88
-“- алюминиевый, на шероховатой поверхности 20 0,39
Стекло 22...100 0,94...0,91
Фарфор белый, блестящий ............ 0,7...0,75
-“- глазурованный 22 0,92
Бетон 20 0,92

Погрешность измерения температуры

Точность современных инфракрасных измерительных приборов достаточно высока. При осмотре поверхностей с высоким коэффициентом излучения, имеющих средние температуры, в пределах разрешающей способности системы, погрешность измерения обычно составляет ±2°C (3,6°F) или 2% от измеренного значения (но может изменяться в зависимости от модели тепловизора). Так же, поскольку инфракрасные измерительные приборы не требуют контакта с измеряемым объектом, инфракрасная технология имеет значительную ценность благодаря повышению точности измерений. Поскольку измерение температуры основано на регистрации инфракрасного излучения, погрешность измерения температуры может увеличиться под воздействием следующих факторов:

  • Значение коэффициента излучения ниже 0,6
  • Изменения температуры порядка ±30°C (54°F)
  • Проведение измерений за пределами разрешающей способности системы (объект слишком маленький или находится слишком далеко)
  • Поле зрения.

Поле зрения

Поле зрения – это характеристика, которая определяет размер теплового изображения. Самое большое влияние на величину поля зрения имеет объектив, независимо от размера матричного приемника излучения. Большие матричные приемники излучения, обеспечивают большую детализацию, независимо от используемого объектива, по сравнению с маленькими приемниками. Для некоторых задач, таких, как работа на больших подстанциях на улице или внутри здания, полезным является большое поле зрения. В то же время, хотя небольшие приемники излучения могут обеспечить достаточное количество деталей для здания, для работы на подстанции может быть важным большее количество деталей.

Мгновенное поле зрения

Мгновенное поле зрения – это характеристика, которую используют для описания способности тепловизора разрешать пространственные элементы (пространственное разрешение). Значение мгновенного поля зрения обычно выражается в виде угла в миллирадианах (мрад). Если спроектировать изображение приемника излучения через объектив, мгновенное поле зрения даст размер объекта, который можно увидеть на данном расстоянии. Мгновенное поле зрения для измерения является разрешающей способностью тепловизора для измерения, оно описывает наименьший размер объекта, который можно измерить с данного расстояния.

Оно выражается в угловых размерах (в мрад), и обычно в три раза больше мгновенного поля зрения. Это связано с тем, что для измерения тепловизору требуется больше информации об излучении от объекта, чем для того, чтобы зарегистрировать его. Важно понимать и работать в пределах пространственного разрешения и пространственного разрешения для измерения для каждой системы. Пренебрежение этим может привести к тому, что можно получить неточные данные или что-то пропустить.

Влияние окружающей среды

Ценность измерения температуры поверхности, даже выполненного с достаточной точностью, может значительно снизиться, если градиент температур между измеряемой поверхностью и внутренним источником тепла, является большим, например, как для внутренних неисправных контактных соединений в заполненном маслом электрооборудовании. Термографист просто не увидит на поверхности значительных перепадов температур при изменениях на внутренних контактных соединениях. На удивление, даже такие объекты, как болтовые контактные электрические соединения, часто имеют значительные градиенты температур, даже на небольших расстояниях. Поэтому при анализе тепловых изображений всегда необходимо тщательно выяснять, какими могут быть условия внутри. Похожее снижение ценности может происходить, когда внешнее влияние на поверхностные температуры значительно или неизвестно. Например, это может наблюдаться при обследовании кровли с небольшим уклоном в здании для поиска проникновения влаги, при сильном ветре. Следы наличия влаги можно и не заметить. А характерные проявления часто исчезают. Влажные поверхности так же могут дать неожиданные результаты при испарении или замерзании.

ПРИМЕРЫ ТЕРМОГРАММ СНЯТЫХ ТЕПЛОВИЗОРАМИ BALTECH TR-0110

- Термограмма 1. (термография очень успешно применяется в медицине)
анализ термограмм человека

- Термограмма 2 (фотография и термограмма обжигательной печи).

фотография обжигательной печи термограмма обжигательной печи


- Термограмма 3 (нагрев подшипника БДМ) и термограмма 4 (тепловое пятно редуктора глиноземного завода)
Термограмма нагрев  подшипникатермограмма тепловое пятно редуктора


- Термограмма 5 (нагрев подшипника скольжения) и термограмма 6 (нагрев шины после ремонта)

 Термограмма нагрев  подшипникатермограмма нагрев шины


- Термограмма 7 (нагрев щеток электродвигателя) и термограмма 8 (нагрев болтового соединения)

Термограмма  нагрев  щеток электродвигателятермограмма 8  нагрев болтового соединения


- Термограмма 9 (определение уровня жидкости резервуара) и термограмма 10 (отложения в трубопроводе)

Термограмма определение  уровня жидкости термограмма  отложения в трубопроводе


- Термограмма 11 и фотография (реактор НПЗ, температура которого выше нормы на 100С)
анализ термограмманализ термограмм


- Термограмма 12 (определения уровня нефтепродукта в цистерне) и термограмма 13 (нагрев буксового узла)

анализ термограмм
термограмма нагрев  буксового узла


- Термограмма 14 (скрытый нагрев элекроавтомата) и термограмма 15 ( критичный нагрев фазы)

Термограмма скрытый  нагрев элекроавтомататермограмма 15  критичный нагрев фазы


- Термограмма 16 (энергоаудит дома) и термограмма 17 (утечки тепла на чердаке)

примеры термограмм зданийэнергоаудит зданий


- Термограмма 18 и фотография (определение технического состояния трансформатора)

Термограмма технического состояния трансформатор


- Термограмма 19 и профилограмма ( перегрев фазы под 100% нагрузкой)

термограмма коэффициент излучения


- Термограмма 20 (несимметричная нагрузка) и термограмма 21 (нагрев пучка кабелей)

фото тепловизором


ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОГРАФИИ И ТЕПЛОВИДЕНИЯ

Тепловидение и термографию можно использовать для решения таких задач, как обследование электрического и технологического оборудования, а так же для диагностики зданий. К электрооборудованию относятся двигатели, распределительные устройства и подстанции. К технологическому оборудованию относится автоматизированное производственное и сборочное оборудование. Диагностика зданий включает в себя поиск влаги в кровлях, проверку теплоизоляции зданий. Теплоизоляционные материалы могут устанавливаться в стенах, потолках и полах ограждающих конструкций здания.

Термографическое обследование электрооборудования

необходимость проведения термографического обследованияТепловизоры BALTECH TR-0110-Zero чаще всего используются для проверки состояния электрических систем, поскольку они позволяют проводить обследование быстро и без непосредственного контакта. Большая часть работы по тепловизионному обследованию электрооборудования имеет качественный характер, то есть, производится простое сравнение тепловых изображений похожих компонентов. Тепловое изображение – это отдельный снимок теплового потока, который испускается объектом. Для трехфазных электрических систем это просто, поскольку в обычных условиях тепловое изображение фаз почти всегда просто понять. Тепловидение является очень эффективным, поскольку отказы оборудования часто имеют характерные распознаваемые тепловые сигнатуры. Более того, тепловизионное обследование обнаруживает проблемы даже тогда, когда визуальное обследование показывает очень мало, либо совсем ничего. Тепловые отклонения указывают на ненормальное или подозрительное состояние оборудования. Хотя тепловые отклонения не всегда можно обнаружить, или трудно найти их причину, без сомнения, тепло, которое выделяется на высоком электрическом сопротивлении, обычно предшествует неисправностям.

Если одна или две фазы или компоненты имеют различные температуры, которые нельзя объяснить обычным балансом нагрузок, это могут быть тепловые отклонения. Например, ненормально высокое сопротивление приводит к нагреву в точке соединения. Однако, если произошел отказ и напряжение пропало, то компонент может выглядеть более холодным. Открытые электрические шкафы могут представлять опасность для термографиста. Поражение электрическим током случается не часто, поскольку проведение тепловизионного обследования не требует контакта.

Однако существует опасность электрического пробоя, особенно при напряжениях 380 В и выше. Например, открывание дверцы может вызвать электрический пробой, поскольку блокировка может быть неисправна, или шевелятся объекты, например, останки насекомых, пыль или мусор, внутри электрического шкафа. Это может привести к пробою между фазой и землей. Возникшая дуга может достигнуть температуры более 16650°С (30,000°F) менее чем за секунду. Только персонал, имеющий специальный допуск, должен открывать шкафы, в которых находится электрооборудование под напряжением. термографическое обследованиеТермографисты должны прилагать все необходимые усилия для предупреждения и предотвращения электрического пробоя. Международные регулирующие органы могут разработать подробные требования, необходимые для минимизации опасности электрического пробоя. Эти требования включают в себя изучение опасности, методик проведения обследования и обсуждение необходимых средств индивидуальной защиты. Средства индивидуальной защиты предназначены для того, чтобы уменьшить возможные повреждения, вызванные интенсивным выделением тепла при электрическом пробое, и обычно включают средства защиты для глаз, головы, кожи и рук.

Методики обследования электрооборудования основаны на здравом смысле, технологии и практическом опыте обслуживания. По возможности, компоненты и оборудование должны находиться в работе, после чего можно произвести непосредственное обследование тепловизором BALTECH TR-0150 со встроенной камерой. Иногда обследования приходится производить косвенным образом, например, для закрытой соединительной коробки двигателя или для воздушного закрытого шинопровода. Хотя в некоторых случаях просто не остается другого выбора, как для воздушного шинопровода, однако это не рекомендуется делать регулярно. Если крышки невозможно открыть, данные, полученные в результате такого тепловизионного обследования, сами по себе могут не дать необходимой информации.

Некоторые виды оборудования бывает настолько трудно обследовать и/или настолько опасно иметь доступ, что для обследования приходится принимать специальные меры. Дополнительные способы проведения обследования могут включать использование смотровых окон или инфракрасных смотровых окон, чтобы обеспечить возможность обзора закрытых пространств. Так же можно использовать другие технологии, например, анализаторы ультразвука.

Место установки инфракрасных смотровых окон необходимо выбирать очень внимательно, чтобы можно было увидеть все компоненты и устройства. Инфракрасное смотровое окно – это устройство, которое устанавливается в электрических шкафах для прохождения инфракрасного излучения, которое видит» тепловизор. Инфракрасные прозрачные окна часто позволяют проводить тепловизионное обследования без необходимости открывать крышки и дверцы шкафов. Для поставки инфракрасных смотровых окон обращайтесь к специалистам компании BALTECH. Также можно использовать оборудование, которое регистрирует ультразвук.

Ультразвук порождается неисправным электрическим соединением. Он находится за пределами слышимого диапазона, но может быть обнаружен с помощью специальных устройств.

Даже микроразряды, возникающие в месте соединения, обычно производят ультразвуки, которые можно обнаружить через щели или небольшие отверстия в корпусе шкафов. Во время обследования особое внимание уделяется электрическим соединениям или контактам. Электрические соединения и контакты могут иметь нагрев вследствие ненормально высокого сопротивления и являются основным источником отказов в системах.

термографическое обследование электрических соединенийТакже можно обнаружить дисбаланс тока между фазами. Часто это считается нормальным, как, например, в сетях освещения. Однако это может привести к дорогостоящим неисправностям в других элементах электрической системы, таких как двигатели, на которых может пропасть одна из фаз, или для любых цепей, которые перегружены.

Хотя тепловизоры широко используются для диагностики электрооборудования, они часто используются неэффективно или неправильно. Термографист может пропустить или неправильно диагностировать возможные проблемы. На видимую через тепловизор температуру поверхности, кроме серьезности проблемы, могут влиять многие другие факторы. Более того, соотношение между нагревом и степенью неисправности, особенно во времени, не всегда хорошо понятно.

Хорошо известно, что температура электрического соединения изменяется с изменением нагрузки. Тепловую мощность, выделяемую на соединении с высоким сопротивлением, можно предсказать (I2R), однако температуру, которая при этом получается, предсказать труднее. По этой причине в некоторых стандартах рекомендуется, чтобы обследования проводились при нагрузке не менее 40% от максимально возможной нагрузки. Необходимо уделять особое внимание любым неоднородностям, обнаруженным на оборудовании под небольшой нагрузкой, где нагрузка должна возрасти в будущем. Если дверцы нельзя легко открыть и нагревающиеся компоненты не видны напрямую, как, например, в случае с закрытым воздушным шинопроводом, градиент температур между проблемой и видимой поверхностью будет обычно очень большой.

Градиент температур – это разность между действительной температурой в месте, где наблюдается проблема, и температурой, которая зарегистрирована или измерена на поверхности, которую фиксирует тепловизор. Разность температур величиной даже в 2,8°С (5°F) на закрытом шинопроводе может указывать на скрытое аварийное состояние.

Маслонаполненные устройства, такие, как трансформаторы, имеют похожие или даже большие градиенты температур. Внимательно необходимо подходить к проведению обследований на улице, когда скорость ветра превышает 8 км/ч (5 миль/ч). Например, перегревы на оборудовании необходимо сравнивать с тем, как они могли выглядеть в отсутствие ветра. Некоторые неоднородности могут стать ниже предела обнаружения, пока скорость ветра не упадет. Подобное влияние может наблюдаться на закрытом оборудовании, когда крышки открываются на какое-то время перед проведением обследования. Хорошие методики обследования требуют, чтобы обследование проводилось как можно более быстро и безопасно после открытия крышек.

Просмотр изображения на дисплее на улице так же может быть непростой задачей. Условия освещения могут привести к появлению нежелательных бликов, которые уменьшают видимость зафиксированных деталей.

Обследование оборудования, расположенного на улице, не обязательно проводить ночью, однако в ясную солнечную погоду можно так же получить ошибочные изображения из-за солнечного нагрева. Это особенно касается компонентов, окрашенных в темные цвета, таких как керамические изоляторы линий электропередач.

Задача получения надежных температурных данных об электрической системе не всегда является такой простой, как кажется. Даже при наличии хороших температурных данных, многие термографисты используют их неправильно при распределении приоритета или определении степени серьезности результатов. Например, температура не всегда является надежным показателем серьезности проблемы, поскольку она может измениться под влиянием многих факторов. Однако это не останавливает многих термографистов от неправильного восприятия, что чем более нагрет проблемный компонент, тем более серьезной является проблема по сравнению с другими, более холодными компонентами.

Точно так же можно ошибочно подумать, что проблемы нет, в случае, когда компонент или элемент оборудования не имеет особого нагрева. Для достижения максимальной эффективности применения тепловидения, при сборе и анализе тепловых данных необходимо быть внимательным. Вместо того, чтобы устанавливать приоритет исключительно на основе температуры, лучше рассмотреть, как все параметры будут взаимодействовать и влиять на проблемный компонент. Это можно просто выполнить с помощью диагностических приборов, или более формально, проведя анализ основной причины неисправности с помощью инженерных инструментов анализа. Достоинства правильно проведенных тепловизионных обследований электрооборудования являются неоспоримыми и успешные компании могут практически полностью исключить незапланированные простои, возникающие из-за отказов электрооборудования используя тепловизоры BALTECH TR-0150 и обучив специалистов по курсу ТОР-104.

Термографическое обследование электромеханического и механического оборудования

методы тепловизионного обследованияОбследование электромеханического и механического оборудования охватывает различные виды оборудования. Тепловидение доказало свою неоценимость при обследовании такого оборудования, как двигатели, вращающееся оборудование и конденсационные горшки. Большая часть такого применения является качественной. Текущее тепловое изображение сравнивается с изображением, полученным ранее. Затем регистрируются любые отличия или изменения состояния оборудования. Термографист должен иметь хорошее представление о способах передачи тепла, чтобы понимать, что происходит при работе и отказе оборудования.

Двигатели обследуют с помощью тепловизора, поскольку они являются очень восприимчивыми к неисправностям, связанным с тепловым режимом. Например, нарушение соосности или разбаланс обычно приводят к перегреву. И хотя полезно следить за температурами поверхности корпуса двигателя, изменение внутренних температур двигателя не всегда проявляется сразу. Может быть полезным получить тепловые изображения двигателя либо в течение времени, или в сравнении с другими подобными работающими двигателями. Например, это может помочь выявить двигатель, который засорился пылью или однофазный перегревающийся двигатель. Тепловое изображение подшипников двигателя так же можно использовать для обследования. Например, если подшипники двигателя значительно теплее самого двигателя, это указывает на возможные проблемы, которые требуют более внимательного изучения. Подобным образом, сцепления двигателей и подшипники валов, работающие нормально, должны иметь температуру, которая незначительно отличается от температуры окружающего воздуха. Вместе с тепловидением полезно пользоваться другими методами диагностики, такими, как вибрационный анализ или анализ двигательной цепи.

Тепловидение подтвердило свою особую ценность для обследования оборудования

с низкой скоростью вращения, такого как конвейеры, где другие методы обследования могут быть неэффективными или ненадежными. Более сложные виды оборудования, такие как турбины, коробки передач, а так же теплообменники, так же можно проверять с помощью тепловидения. Однако, они обычно требуют более значительных инвестиций в создание набора опорных данных до того, как результаты соответствующих обследований начнут приносить отдачу.

Применение в технологических процессах

принцип проведения тепловизионного обслеждованияТепловизионные обследования обычно используются для контроля оборудования, способного выдерживать высокие температуры, то есть, огнеупорного оборудования.

Например, специалисты по эксплуатации могут использовать температурные данные для проверки состояния изоляции или расчета температур на поверхности, которые могут вызвать проблемы.

Опорное обследование – это обследование, предназначенное для того, чтобы определить базовые точки для оборудования в надлежащем рабочем состоянии, работающего в нормальных условиях.

Обследование для выявления трендов – это обследование, которое выполняется после опорного обследования для получения изображений для сравнения.

Контроль трендов во времени часто обеспечивает диагностическую и предупреждающую информацию. Это позволяет термографисту производить сравнение любых отличий или схожих черт, которые могут указывать на рабочее состояние оборудования.

Вначале необходимо провести опорные обследования, а затем проводить регулярные обследования для выявления трендов. Эти обследования должны планироваться на основании выявленной частоты отказов и состояния оборудования. В результате контроля трендов, возможности активного подхода к обслуживанию значительно возрастают, а случаи незапланированных простоев и дорогостоящих отказов сокращаются. Все виды теплоизоляции можно проверить путем поиска неоднородностей температуры на поверхности. К таким видам теплоизоляции относится теплоизоляция, которая используется на паропроводах, производственных линиях, системах трубопроводов, а так же для теплоизоляции промышленных линий (как паровых, так и электрических). К сожалению, многие системы теплоизоляции часто покрыты оболочкой из неокрашенного метала, что может в значительной степени снизить возможности термографии. Тепловые следы не так хорошо проявляются на оболочке из неокрашенного металла из-за низкого коэффициента излучения и высокого коэффициента отражения.

Одно из самых распространенных применений тепловидения – это обнаружение или подтверждение уровней сыпучих веществ, жидкостей или газов в сосудах и бункерах.

Хотя большинство емкостей обычно оборудованы приборами для индикации уровня заполнения, их данные могут быть неточными из-за неправильной работы этих приборов, или, в других случаях, данные являются точными, но требуют независимой проверки.

Скорость, с которой эти материалы изменяют свою температуру при нестационарном теплообмене, определяется тем, как передается тепло, а так же различиями в теплоемкости сыпучих веществ, жидкостей и газов, находящихся в емкости. Температура газов изменяется быстрее. Например, солнце может вызвать значительные тепловые изменения в наполненной газом части большой емкости, находящейся на улице, за считанные минуты. Сыпучие вещества, жидкости и плавающие материалы по-разному ведут себя при изменении температуры. Даже емкость, находящаяся в помещении, может иметь некоторые тепловые флуктуации, которые позволят обнаружить различные уровни.

Опытный термографист часто может определить уровни жидкости в емкостях. Там, где имеется теплоизоляция, для появления тепловых сигнатур может потребоваться больше времени, или необходимо предпринять какие-то дополнительные меры. Для проявления уровней материала в емкости можно использовать дополнительные простые методы активной термографии, такие, как подача тепла или охлаждение за счет испарения. Например, простое кратковременное распыление воды на емкости и ожидание в течение нескольких минут, пока наружная поверхность емкости изменит температуру, часто позволяет проявить уровни. Нанесение вертикальной полосы краски или ленты, по которым может быть легко определен уровень, может помочь в случае теплоизолирующего металлического покрытия с низким коэффициентом излучения.

Термографическая диагностика зданий

Тепловидение уже долгое время используется для решения различных задач, связанных с диагностикой жилых и коммерческих зданий. Применение тепловидения для диагностики зданий включает поиск влаги в кровлях, обследование теплоизоляции зданий для выявления потерь тепла и течей воздуха, а так же выявления влаги. Как и в других случаях применения термографии, для успешного применения, необходимо понимания теоретических аспектов теплообмена, а так же конструкции зданий. Обследование коммерческих зданий может быть более сложным, чем обследование жилых зданий.

Обнаружение влаги в кровлях

По разным причинам, связанным с конструкцией, установкой или обслуживанием, в большинстве кровель с небольшим уклоном в течение года или двух развиваются серьезные проблемы.

примеры тепловизионного обследования зданийтепловизионное обследование зданий


Крыши с небольшим уклоном – это плоские крыши, имеющие небольшой уклон для отвода осадков. Они состоят из несущего каркаса, на котором установлена жесткая изоляция и водостойкая мембрана. Хотя повреждения, вызванные течью, возникшей в настоящее время, уже могут быть значительными, скрытые долгосрочные повреждения, вызванные захваченной влагой, обычно обходятся гораздо дороже. Как только влага попадает в систему кровли, она вызывает повреждение и преждевременное разрушение кровли. Благодаря выявлению и замене влажной теплоизоляции, удаляется влага из-под поверхности кровли, а срок службы кровли может быть значительно увеличен, превосходя средние ожидаемые значения. Поиск влаги в кровлях, выполняемый с помощью тепловизора, является неразрушающим. Влажная теплоизоляция имеет более высокую теплоемкость, чем сухая.

Например, после теплого солнечного дня, в ясный безветренный вечер, крыша может быстро остыть. При быстром остывании крыши влажная теплоизоляция остается более теплой по сравнению с сухой теплоизоляцией. Поскольку можно увидеть такие проявления, большие площади крыш можно обследовать сравнительно быстро, отмечая участки, указывающие на влажную теплоизоляцию. При необходимости действительное наличие влаги во влажных областях можно подтвердить традиционными средствами, хотя такие методы часто являются медленными и требуют нарушения кровли. «Окно для проведения обследования» ночью может оставаться «открытым» на протяжении длительного времени, если будут благоприятные условия. Точный тепловой след, который можно увидеть на тепловизоре, а так же время, когда его можно выявить, зависит от состояния и типа теплоизоляции кровли. Адсорбирующие виды теплоизоляции, которые обычно используют в кровлях с небольшим уклоном, такие как стекловата, целлюлоза, базальтовая вата, дают четкие тепловые следы. Неадсорбирующие виды теплоизоляции, такие как пеноблоки, которые используются в однослойных системах кровель, обследовать труднее. Это связано с тем, что они слабо поглощают воду. Многие однослойные кровли так же имеют балласт в виде тяжелого слоя щебня, который может давать слабые проявления тепловых следов.

методики проведения тепловизионного обследования зданий методики  тепловизионного обследования зданий

На тепловые сигнатуры, кроме влаги, находящейся под поверхностью, так же влияют различные условия. Поверхность кровли должна быть сухой, иначе испарение уменьшит солнечный нагрев. Сильная облачность вечером может снизить охлаждение, а сильный ветер может вообще убрать все тепловые сигнатуры.

Конструкция крыши и ее физическое состояние так же влияют на тепловые сигнатуры. Например, западная стенка парапета может долгое время излучать тепло на кровлю ночью. Дополнительное песчаное покрытие кровли будет оставаться более теплым, а недавно отремонтированные участки кровли могут иметь вид, который будет отличаться от окружающих участков. Понимание такого влияния и того, как оно будет сказываться на тепловых сигнатурах, важно для успешного проведения обследования.

В идеальном случае необходимо провести обследование кровли сразу же после установки, чтобы получить опорное тепловое изображение. А затем провести следующее обследование сразу же после событий, которые могли привести к возможным повреждениям, например, сильная гроза с градом, торнадо или ураган. При появлении сильных течей, быстрое тепловизионное обследование сразу же после их выявления может помочь определить их точное местоположение, а так же степень повреждения теплоизоляции. При проведении обследования кровель необходимо уделять большое внимание безопасности работы. Работы на крыше никогда нельзя выполнять в одиночку. Термографисты подвергаются дополнительной опасности, поскольку яркий дисплей не дает их глазам адаптироваться к условиям низкой освещенности, которые бывают на большинстве крыш. Такое состояние известно как ночная слепота. Важным является предварительное обследование кровли в дневное время для выявления возможных опасностей, а так же определения состояния кровли.

Обследование теплоизоляции зданий. проблемы с  теплоизоляцией теормограммаТепловидение идеально подходит для определения наличия и эффективности теплоизоляции. Его широко применяют энергоаудиторы, различные подрядчики, а так же строительные инспекторы. Обычно теплоизоляция в зданиях используется для управления теплопередачей, связанной с получением или потерями тепла. Если теплоизоляция отсутствует, повреждена или работает не так, как необходимо, увеличивается потребление энергии и стоимость кондиционирования, а так же снижается комфорт в здании. Хотя сокращение чрезмерного энергопотребления является важным, хорошо спланированное тепловизионное обследование может так же повысить комфорт для жителей, а так же привести к снижению энергопотребления. К другим проблемам, которые часто можно обнаружить с помощью тепловизионных обследований, относятся нежелательные течи или конденсация влаги, формирование льда на крыше, а так же замерзание трубопроводов. Тепловидение также помогает проверить циркуляцию воздуха в кондиционируемых помещениях и проверить размещение звукоизоляции.

Обычно проблемы с теплоизоляцией можно выявить, когда разность температур воздуха снаружи и внутри здания составляет не менее 8-10°С (16-18°F). Например, во время отопительного сезона, отсутствующая теплоизоляция выглядит как холодный участок изнутри и теплый снаружи. Во время сезона, когда требуется охлаждение, тепловая сигнатура выглядит наоборот. Полезно знать, какой вид теплоизоляции используется, поскольку каждый вид может иметь свою собственную сигнатуру и постоянную времени. Большинство тепловизионных обследований требуют работы как внутри, так и снаружи здания. Однако сильный ветер и прямые солнечные лучи могут сделать работу снаружи трудной или невозможной. Эти условия могут привести к явлениям, которые так же проявятся изнутри, однако более неожиданным образом, поскольку они являются косвенными.

методы тепловизионного обследованияОбследования во время сезона охлаждения могут быть ограничены только проведением обследований внутри или проведением наружных обследований только в вечернее время. В оптимальных условиях, отсутствующая, поврежденная или недостаточная теплоизоляция, а так же расположение каркаса, могут быть обнаружены опытным квалифицированным термографистом, который правильно использует тепловизор.

Обнаружение течей воздуха.Чрезмерные воздушные течи, как направленные внутрь, так и из здания, потребляют до половины расходов на отопление, вентиляцию и кондиционирование. Воздушные течи обычно возникают за счет разности давлений по зданию. Разности давлений могут возникать за счет ветра, но так же могут быть вызваны конвективными силами, присутствующими в любом здании, а так же дисбалансом давлений, связанным с системой ОВКВ.

Разности давлений проталкивают воздух через множество отверстий и щелей, имеющихся в здании. Отверстия в тепловых ограждающих конструкциях, такие, как вводы проводов или трубопроводов, часто небольшие и незаметные на первый взгляд.

Тепловая ограждающая конструкция – это границы пространства, которое необходимо обогревать, вентилировать или охлаждать в здании. Обычно для обнаружения течей воздуха достаточно незначительной разности температур снаружи и внутри здания, порядка 3°C (5°F). Воздух сам по себе невозможно увидеть, но он часто проявляется на различных поверхностях здания в виде характерных размытых тепловых пятен.Во время отопительного сезона, тепловые сигнатуры будут обычно иметь вид холодных полос на внутренних поверхностях здания, или теплых цветов снаружи, где выходит теплый воздух. Так же можно увидеть перемещение воздуха внутри полостей здания, даже во внутренних или наружных стенах с теплоизоляцией. Если искусственно создать разность давлений в здании, следы течей воздуха можно сделать более четкими и охарактеризовать количественно. Это можно сделать с помощью системы ОВКВ или вентилятора для нагнетания воздуха через дверь.

учебные материалы о тепловизионных обследованиях

Обнаружение влаги. Влага часто попадает в здания и вызывает разрушение строительных материалов. Обычно влага проникает в здание через негерметичные стыки конструкций или швы. Влага так же может появиться в результате конденсации. Конденсация обычно возникает, когда влажный теплый воздух из здания попадает в более холодные полости в здании. Другими источниками влаги могут быть наводнения, подземные воды, а так же течи из водопровода и систем пожаротушения.

Во всех данных примерах тепловое пятно от наличия влаги является четким, особенно когда условия подходят для испарения с влажной поверхности. В таких случаях поверхность будет выглядеть более холодной. Влажные строительные материалы так же имеют более высокую теплопроводность, и в случае нестационарного теплообмена, имеют большую теплоемкость по сравнению с сухими. В таком случае тепловые следы могут быть не всегда четкими. Необходимо убедиться в том, что условия позволяют увидеть наличие влаги. Например, рекомендуется произвести дополнительные измерения с помощью измерителя влажности, чтобы в случае обнаружения подозрительных областей, произвести подтверждение.

Обследование коммерческих зданий. проведение  обследований  зданий В то время как проведение обследований жилых зданий достаточно понятно, обследование больших коммерческих зданий является более сложным. Однако их окупаемость, благодаря получению информации об эффективности больших зданий, часто является значительной и обычно оправдывает проведение тщательного обследования и анализа. Важно понимание особенностей конструкции здания и обеспечение термографисту полного доступа, чтобы выяснить комплексное взаимодействие между различными компонентами здания. Течи воздуха, проникновение влаги и конденсация являются самыми распространенными проблемами в коммерческих здания. Тепловизор – это мощный инструмент для поиска источника различных проблем, возникающих в больших строениях. По возможности, большие здания следует обследовать сразу же после завершения строительства, когда каждый этаж закрыт, имеет теплоизоляцию и отделку. Это позволяет выявить и устранить проблемы с конструкцией и выполнением строительных работ до того, как здание будет закончено и сдано.

МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ

Термографисты проводят три основных вида обследований. Это обследование для сравнения, получения опорных изображений и выявления температурных трендов. Выбор вида обследования зависит от типа обследуемого оборудования и типа необходимых данных. Каждый вид обследования может быть эффективным при правильном применении.

Сравнительная термография

Термографисты разработали ряд методов, расширяющих применение тепловидения.

Основной используемый метод – это сравнительная термография.

Сравнительная термография –это процесс, которым пользуются термографисты для сравнения состояния похожих компонентов в похожих условиях, для оценки состояния проверяемого оборудования. При правильном и корректном использовании сравнительной термографии, отличия в обследуемом оборудовании часто будут указывать на его состояние.

Количественная термография, в отличие от качественной термографии, требует более полного понимания переменных и ограничений, влияющих на результаты радиометрических измерений.

Количественная термография Количественная термография – это термография, которая использует радиометрические значения температуры. Качественная термография – это термография, которая не использует радиометрические значения температуры. Важно определить, какая величина погрешности является допустимой, перед началом обследования, чтобы работать внимательно и оставаться в пределах этой погрешности. В основном, для понимания количественной термографии важно практическое изучение передачи тепла и опыт использования тепловизора. Большая часть тепловизионных обследований состоит в сравнении. Сравнивая обследуемый объект с подобным зачастую просто обнаружить проблему. Обучение и опыт являются основой данного процесса, поскольку может существовать множество факторов, которые необходимо учитывать. Чтобы сравнительная термография была эффективной, термографист должен исключить из сравнения все факторы, кроме одного. Часто это простое, но важное требование не выполняется из-за сложных условий проведения обследования или недостаточных навыков термографиста. В результате, данные могут быть непоказательными или могут приводить к неверным выводам. Необходимо принимать во внимание все факторы, которые могут привести к образованию наблюдаемых тепловых сигнатур.

Например, тепловое изображение трехфазного электрического разъединителя может показать, что одна из фаз имеет более высокую температуру, чем другие. Если нагрузка на всех фазах сбалансирована, неравномерный нагрев может быть связан с соединением, имеющим высокое сопротивление. Однако если результаты измерений показывают, например, нагрузку 50/75/50 А, то полученные результаты скорее всего свидетельствуют о несбалансированности электрических фаз. Сам по себе, тепловизор не может проанализировать изображение. Это сочетание умения, опыта и уверенности термографиста в правильном использовании системы, зачастую в сочетании с дополнительными данными, необходимыми для правильной интерпретации. Конечно, неправильная диагностика отклонения может привести к повреждению или утрате ценного оборудования. При использовании сравнительной термографии, полезно собрать как можно больше информации об обследуемом оборудовании. Это может быть информация о конструкции, характере работы, возможных причинах неисправности, направлении тепловых потоков, а так же история работы объекта. Поскольку эти данные не всегда доступны, термографист должен уметь задавать владельцам оборудованиям или специалистам по эксплуатации четкие, простые вопросы.

Важнее, чем умение задавать вопросы, умение Тепловизор на штативетермографиста внимательно слушать ответы. Многие термографисты не справляются с этими задачами как вместе, так и по отдельности, что влияет на их работу. Навыки общения для термографиста так же важны, как и техническая подготовка, особенно при работе с незнакомым оборудованием или материалами.

Опорные обследования

Опорные обследования должны установить опорные точки, характеризующие работу оборудования в нормальном рабочем состоянии. Важно определить, что такое нормальное или желаемое состояние оборудования, и использовать его как опорную сигнатуру, с которой в дальнейшем будут сравниваться последующие изображения. Часто опорная сигнатура является однородной или каким-то образом связана со структурой обследуемого объекта. Например, после того, как двигатель был установлен и введен в работу, любые отличия проявятся на последующих тепловых изображениях.

Температурные тренды

методика тепловизионного обследованияДругая методика проведения тепловизионных обследований связана с выявлением тепловых трендов. Выявление тепловых трендов – это процесс, который используется термографистами для сравнения распределения температур компонента во времени. Определение тепловых трендов широко применяется для обследования механического оборудования, где нормальные тепловые сигнатуры могут быть сложными. Такая методика так же полезна, если тепловые сигнатуры, указывающие на неисправность, медленно изменяются со временем. Например, построение тепловых трендов может использоваться для контроля работы огнеупорной (высокотемпературной) теплоизоляции в специальной железнодорожной платформе, чтобы определить оптимальное время для проведения обслуживания. Для термографиста важно понимать все факторы, влияющие на обследуемое оборудование. Термографисты должны понимать принципы работы различных систем и развивать навыки поиска неисправностей. Если данные тщательно собираются, а изменения анализируются, эти методы могут очень точно отобразить развитие состояния. Однако, важно помнить, что построение тренда позволяет только сделать предположения, а не предсказать будущее.

Палитры

анализ термограммПалитра – это набор цветов, который используется для отображения различных температур и рисунков на тепловом изображении. Независимо от того, производится ли обследование или анализ, необходимо выбрать палитру, которая позволяет выделить проблему наилучшим образом. В идеальном случае, необходимо выбирать тепловизор, который позволяет пользователю выбирать или изменять необходимую палитру как на тепловизоре, так и в программном обеспечении. Например, для решения одних задач изображение лучше просматривать или анализировать в монохроматических палитрах, таких как серая или янтарная. В других ситуациях может быть проще и нагляднее использовать цветные палитры, такие как цвета побежалости, сине-красная или одна из высококонтрастных палитр. Широкий выбор доступных цветовых палитр обеспечивает термографисту гибкость при проведении тепловизионных обследований, анализа и составлении отчетов.

АНАЛИЗ, СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО ТЕРМОГРАФИЧЕСКОМУ ОБСЛЕДОВАНИЮ

Кроме способности правильно пользоваться и применять тепловизоры BALTECH TR, работа термографиста заключается в анализе, составлении отчетов и документировании результатов обследования оборудования. Для правильного выполнения этой задачи существуют специальные инструменты.

Анализ результатов обследования.

Термография сильно зависит от способности термографиста правильно проводить обследования, понимать ограничения работы, собирать необходимые дополнительные данные и правильно интерпретировать результаты. Факторы, которые приходится учитывать термографисту, могут изменяться, и их может быть множество (особенно на улице). В результате, термографист должен иметь достаточный опыт и квалификацию для проведения тепловизионных обследований. Термографисты могут иметь сертификацию Уровня I, Уровня II или Уровня III, где Уровень I – это начальный уровень сертификации, а уровень III – самый высокий уровень. С формальной точки зрения, при внедрении программы тепловизионных обследований, термографист, имеющий сертификацию Уровня I, может собирать данные, но должен работать под надзором сертифицированного термографиста Уровня II. Термографист Уровня II может интерпретировать данные и составлять отчеты. Правильная программа тепловизионных обследований должна иметь утвержденные методики проведения обследований, обычно основанные на промышленных стандартах и разработанные с участием термографиста, имеющего сертификацию Уровня III.

Создание отчетов и документирование.

После того, как была произведена правильная оценка температурных данных, результаты может потребоваться передать в понятной форме в виде написанного отчета. В процессе создания отчета может потребоваться сообщить заказчику об ограничениях, которыми обладает термография и о ценности тепловизионных обследований. В итоге, результатом отчета часто являются предписания выполнить необходимые действия для устранения проблем, выявленных во время тепловизионного обследования. Так же термографист обычно дает дополнительную информацию, включающую указание места, где находится проблема, диагноз и предполагаемые действия для исправления. Термографист предоставляет ключевую информацию по результатам тепловизионного обследования, которую можно совместить с результатами других обследований или испытаний, с расписанием проведения обслуживания или ремонта, а так же анализ расходов перед выдачей заключения. Поэтому, хорошие навыки общения так же важны, как и технические навыки.

Отчеты могут иметь разный вид и содержать различные данные. Однако любой отчет должен содержать следующую информацию:

    отчеты о тепловизионных обследованиях
  • ФИО термографиста
  • Производитель, модель и серийный номер тепловизора (дата последней калибровки)
  • Необходимая информация об окружающих условиях, такая как скорость и направление ветра, осадки, влажность и температура окружающего воздуха
  • Условия работы системы, такие, как текущая и максимальная нагрузка
  • Наименование и место расположения оборудования и обследуемых или проверяемых компонентов
  • Перечень критического оборудования, которое не было обследовано, с указанием причин, почему обследование не было произведено
  • Параметры настроек прибора, такие как коэффициент излучения и настройки температуры фона
  • Тепловизионные изображения и соответствующие изображения всего обследованного оборудования и компонентов в видимом спектре
  • Раздел, в котором рекомендуется проведение повторного обследования для подтверждения результатов ремонта оборудования

Документация так же должна быть представлена таким образом, чтобы не внести путаницу в отчет, а наоборот, четко и ясно выделить важную информацию. Самые лучшие отчеты о тепловизионных обследованиях предоставляют данные в естественном виде, чтобы прояснить тепловые и видимые изображения. Полезно иметь набор из нескольких различных шаблонов отчетов. Например, простой шаблон отчета можно использовать для подтверждения успешного выполнения ремонта оборудования, которое обследовалось или проверялось с помощью тепловизора. Для отдельных категорий тепловизионных обследований могут использоваться специальные шаблоны отчетов. После завершения подготовки отчета, при необходимости, ключевым сотрудникам должны быть предоставлены дополнительные копии каждого отчета. Копии могут быть в печатном или в электронном виде. Перед отправкой, во избежание манипуляций с результатами обследования и анализа, электронные отчеты должны быть сохранены и заблокированы от изменений (например, в формате PDF).

Дополнительную пользу от тепловизионных обследований можно получить при специальном отслеживании отдельных проблем по категориям. Например, можно указать и сохранить информацию, которая относится к проблемам, связанным с какой-то отдельной торговой маркой оборудования или с определенным процессом. Позже к этой информации можно обратиться и определить проблемы, общие для определенного оборудования, что поможет будущим пользователям. Кроме умения обращаться и правильно использовать тепловизоры, успешный термографист должен уметь правильно анализировать и сообщать результаты обследований. Это умение необходимо для того, чтобы заработать и поддерживать хорошую репутацию, связанную с качественно выполненной работой. Отчеты предоставляют наилучшую возможность оставить рекомендации после обследования.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ ПО ТЕРМОГРАФИИ

Для получения дополнительной информации о термографии и тепловизорах можно пользоваться такими источниками, как информация об обновлении оборудования, указания по технике безопасности, семинары и тренинги, учебные пособия компании BALTECH, а так же профессиональные организации и организации по стандартизации. Информация может быть в электронном или в печатном виде.

Источники информации

Информацию по термографии и тепловизорам заинтересованные пользователи могут получить из различных источников. Данная технология используется для диагностики в промышленности, коммерции и строительстве уже более 30 лет. Однако, многие профессионалы, такие, как специалисты по эксплуатации и электрики, находятся на начальных этапах освоения данной технологии, а так же преимуществ, которые дают термография и тепловизоры BALTECH TR. С наработкой новых данных, применение термографии в последние годы быстро расширяется. Следует помнить, что некоторая информация, относящаяся к термографии, особенно та, которая опубликована во всемирной паутине, может быть неточной или не соответствовать действительности. Настоятельно рекомендуется изучать основы, пользуясь источниками, такими как данная публикация, а так же перечисленными ниже источниками. Рекомендуется критически относиться к информации, которая приходит из непроверенных источников. Основными источниками информации являются стандарты, сетевые ресурсы, книги и публикации, а так же профессиональные организации.

Приглашаем Вас на наши недельные учебные курсы по направлениям:

Fix-300 - Лазерные системы центровки и выверки оборудования "Fixturlaser"

ТОР-101 - Профессиональный курс по центровке и выверки геометрии

ТОР-102 - Динамическая балансировка в собственных опорах

ТОР-103 - Основы вибрационной диагностики

ТОР-104 - Тепловизионный метод неразрушающего контроля

ПУ-201 - Надежность подшипниковых узлов

НО-2010 - Концепция "Надежное Оборудование"

Стандарты по термографии

Стандарты по термографии Стандарты «Надежное оборудование»– это утвержденный документ или методика, разработанная профессионалами. Стандарты предоставляют набор утвержденных требований, в соответствии с которыми можно выполнять работу. Хотя следование промышленным стандартам является добровольным, необходимо так же соблюдать утвержденные признанные стандарты. Стандарты создаются при участии различных промышленных экспертов и доступны в различных организациях. Они могут быть ценным источником необходимой подробной информации по различным аспектам термографии.

Сетевые ресурсы

Сетевые ресурсы доступны только пользователям Интернет (например, сайт www.teplovizor-tr.ru) . Эти ресурсы дают большое количество информации для студентов, термографистов и специалистов. Дополнительную информацию можно получить у производителей оборудования, в организациях по стандартизации, учебных пособиях и в профессиональных организациях. К сетевым ресурсам может относиться форум, где опытные представители производителей оборудования могут общаться с пользователями для разрешения проблем или предоставления рекомендаций по оборудованию.

Книги, печатные издания и учебные презентации компании BALTECH.

Книги, печатные издания и учебные презентации – это печатные источники, которые можно использовать для справки. Они служат для повышения уровня знаний любого, кто использует термографию и инфракрасную технологию для проведения обследований и проверок. Существует множество книг и печатных изданий, обращайтесь к нам по тел/факсу (812) 335-00-85.

Профессиональные организации

Профессиональные организации – это организации, которые предоставляют информацию и обучение по термографии посредством публикаций, тренингов и участия в местных организациях. Термографистам и специалистам рекомендуется вступать в различные профессиональные организации. Членство в таких организациях помогает отдельным членам быть в курсе последних технологий, тенденций и изменений в промышленности. Членство в профессиональной организации предоставляет новые возможности и помощь в получении знаний о тепловидении, новом оборудовании и методиках проведения проверок/обследований.

СОПУТСТВУЮЩИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Кроме термографии, для обследования и поиска неисправностей коммерческого и промышленного оборудования и компонентов, используются и другие сопутствующие технологии и методы. Эти методы включают визуальный осмотр и прослушивание, электрический анализ, ультразвуковой анализ, вибрационный анализ, анализ смазки и частиц износа. Их можно использовать как самостоятельно, так и после обследования с помощью тепловизора для подтверждения полученных результатов. Виброналадочные работы по балансировке и центровке должны выполняться с помощью приборов ПРОТОН-БАЛАНС и КВАНТ-Л соответственно.

Визуальный осмотр и прослушивание

Визуальный осмотр и прослушивание – это анализ внешних проявлений проблем и работы оборудования на слух для выявления компонентов, которые нуждаются в обслуживании или ремонте. Визуальный осмотр и прослушивание – это самые простые методы диагностического обслуживания, которые используют на предприятиях, и которые не требуют наличия инструментов или оборудования. Они являются самыми эффективными тогда, когда возможные проблемы являются очевидными для опытного специалиста по эксплуатации. Регистрируются необычные проявления в работе оборудования, и планируется проведение необходимого обслуживания. Визуальное обследование может дополняться вспомогательными методиками, такими как проверка с помощью проникающих красителей для выявления тонких трещин на поверхности металла. Металл очищается, на него наносится краситель, который собирается в маленьких трещинах или углублениях на поверхности металла. Излишки красителя удаляются, чтобы проявить маленькие трещины или углубления на поверхности. Рекомендуется применение стетоскопов «Протон-Эстет» или BALTECH VP-3450.

Анализ электрических параметров с помощью датчика магнитного поля BALTECH CSI 2130

Анализ электрических параметров – это методика анализа с использованием электроизмерительного оборудования для оценки качества электроэнергии, которая подается на оборудование, а так же эффективности работы электрооборудования. Можно установить оборудование для контроля качества электроэнергии и измерения минимального и максимального напряжений, изменения напряжения между фазами, падения напряжения и измерения силы тока. Так же производится оценка качества электроэнергии, которая подается на чувствительное электронное оборудование. Анализ электрических параметров больше всего используется для оценки состояния электрических двигателей и их цепей.

Анализ цепей двигателей – это вид анализа электрических параметров двигателей и их цепей, который можно выполнять либо во время работы (под напряжением), либо в выключенном состоянии. Оба метода проверки обеспечивают раннее выявление дефектов и неисправностей в электрораспределительных системах двигателей, цепях двигателей и приводах двигателей.

Ультразвуковой анализ BALTECH CSI

Ультразвуковой анализ – это способ контроля оборудования, в котором используется усиление высокочастотных звуков для выявления возможных проблем с оборудованием. Чувствительное звукоулавливающее устройство преобразует эти звуки, которые обычно находятся за пределами звукового диапазона, в сигналы, которые могут восприниматься человеком. Эти сигналы, кроме всего прочего, могут указывать на ненормальный нагрев электрических соединений, течи в воздушных и паровых системах, трение в подшипниках, а так же на множество других проблем оборудования.

Вибрационный анализ

Вибрационный анализ – это способ контроля вибрационных характеристик отдельных компонентов для определения состояния оборудования. Изношенные элементы часто вызывают отказы оборудования. Они так же производят повышенную вибрацию и шум, которые можно выделить. Вибрационный анализ является самым распространенным видом контроля, который используется для вращающегося оборудования. Для вибрационного анализа рекомендуется использовать аппаратуру серии BALTECH VP и BALTECH CSI 2130.

Анализ смазочного масла

Анализ смазочного масла – это метод диагностического обслуживания, который определяет наличие кислот, загрязнений, топлива или частиц износа в смазочном масле и анализирует эти вещества для предупреждения отказа оборудования. Анализ смазочного масла производится на регулярной основе. Из оборудования отбирается образец масла для определения состояния смазки и движущихся частей. Образцы обычно отправляются в компанию, которая специализируется на анализе смазочного масла. Обычно для решения задач, связанных с трибодиагностикой (анализ масел и смазок) рекомендовано применение приборов BALTECH CSI 5200.

Анализ частиц износа

Анализ частиц износа – это исследование частиц, присутствующих в смазочном масле. В то время, как анализ смазочного масла концентрирует внимание на состоянии смазочного масла, анализ частиц износа сконцентрирован на размере, концентрации, форме и составе частиц, которые получаются из изношенных элементов. Состояние оборудования оценивается посредством контроля частиц износа. При регулярном контакте элементов оборудования между собой, происходит нормальный износ. Для анализа частиц износа применят прибор BALTECH CSI 5100. Увеличение концентрации и размера частиц износа в смазочном масле указывает на износ элементов и предупреждает о возможном отказе.


Т/ф (7172) 52-29-42, 52-29-43, 52-29-66 Все права защищены. При использовании материалов сайта ссылка обязательна