CCBot/2.0 (http://commoncrawl.org/faq/)
Статьи
09.12.2016
 Оборудование для бестарного хранения от «Русской трапезы»: всё в интересах заказчика
Что надо знать о емкостях, силосах и бункерах для пищевой, фармацевтической и строительной промышленности

Главная   Интервью   Другое   Инфракрасное диагностирование оборудования

$f_alt_image$f_Name_Link

Инфракрасное диагностирование оборудования

Добавлено: 16.10.2009
Инфракрасное диагностирование оборудования
Тамадаев
Вячеслав Геранович
Директор станции технического обслуживания
Южно-российского технического университета

В конце  XVIII века физик Уильям Гершель, изучая с помощью призмы спектр Солнца, обнаружил невидимое излучение, способное нагреть термометр. В спектральной картинке, составленной на то время, оно фиксировалось за красным краем, и оттого было названо инфракрасным. Дальнейшие исследования установили, что свет не является однородным и состоит из инфракрасной (тепловой или окислительной) составляющей, видимой области и ультрафиолетового (актинического) излучения. По мере развития атомарной физики, ученые доказали, что частоты колебаний и вращений атомов и отдельных их групп в молекулах лежат в инфракрасной области. В дальнейшем стало ясно, что по инфракрасному спектру поглощения (особенно, по его коротковолновому участку) можно судить о составе и структуре молекул вещества, являющего предметом изучения. Вскоре на смену академическим исследованиям пришли инженерные разработки, воплощенные в целую серию методов и приборов  неразрушающего контроля и диагностики – в биологии, медицине, химии и, конечно же, в технике.

Современные нано- и компьютерные технологии позволили трансформировать инфракрасные лучи в видимое изображение; техника, реализующая подобную трансформацию, получила название тепловизоров или инфракрасных камер.

Для разъяснения сути и предмета инфракрасного диагностирования (ИД) журналист Equipnet.ru, обратился к специалисту по материаловедению и станкам, к.т.н., доценту кафедры автомобильного транспорта, директору станции технического обслуживания Южно-российского технического университета Вячеславу Герановичу Тамадаеву  (Новочеркасск).

снято тепловизором ТН-7102

Equipnet.ru: На каких принципах базируется ИД?

Тамадаев В.Г.: На двух основных принципах – анализе поглощения  обследуемым объектом инфракрасного излучения и исследовании инфракрасных лучей, излучаемых тестируемым оборудованием.

Equipnet.ru: Расскажите, где применяют ИД, основанное на поглощении, и, если можно, приведите пример из вашей практики?

Тамадаев В.Г.: Прежде всего, для обнаружения дефектов мономатериала. Между источником инфракрасного излучения и прибором, фиксирующим инфракрасные лучи, устанавливают исследуемый предмет. Если тепловое излучение пронизывает материал неоднородно, «натыкаясь» на трещины, заполненные воздухом, или структурно измененные вкрапления, имеющие иную теплопроводность, то можно с достаточной уверенностью судить о наличии дефектов, особенно, при многократной, растянутой по времени  диагностике. Из моей практики – это прибор ГАИ-1, позволяющий на основании данных об инфракрасном поглощении СО в выхлопных газах, диагностировать состояние автомобильного двигателя.

Equipnet.ru: Где и как применяют ИД, базирующееся на данных инфракрасного излучения  оборудования?

Тамадаев В.Г.:  Этот вид ИД применяют достаточно широко. Он основан на изучении термограммы, получаемой тепловизором. Успешно применяется для работающего оборудования в разных областях промышленности. Сравнивая на тепловизоре инфракрасные картинки – тестовую и текущую – и температуры в контрольных точках, можно сделать вывод о наличии тех или иных «болячек» в оборудовании. Так, по более высокой, чем указанно в техрегламенте, температуре в электрических трансформаторах, легко обнаруживаются проблемы в обмотках.

Equipnet.ru:  Пользуетесь ли вы аналогичными приборами? 

Тамадаев В.Г.:    Да. На нашем предприятии достаточно широко применяют портативные инфракрасные пирометры, фиксирующие инфракрасное излучение, для определения работоспособности подшипников, коробок передач и двигателей внутреннего сгорания.  

Equipnet.ruНа ваш взгляд, какое будущее за ИД?

Тамадаев В.Г.: Я не считаю ИД идеальным инструментом тестирования оборудования, но уверен, что это направление будет востребованным, как одно из многих.

Итак, как показали вышеуказанные ответы, основными приборами инфракрасной диагностики являются тепловизоры и инфракрасные пирометры. Причем именно тепловизоры, по выводам  Equipnet.ru, наиболее полно отражают температурное поле эксплуатируемого оборудования. Именно они  координатно или визуально указывают на конкретные горячие (иногда – холодные) места, которые могут быть источником опасных дефектов, потерь энергии, коротких замыканий и т.д. Более того, качественные тепловизоры способны измерить температуру этих «горячих» точек, т.е. дать необходимую «пищу» для цифрового анализа.

Приведём пример  успешного использования тепловизоров при контроле  высоковольтного электрооборудования. На инфракрасной съемке контакта на разъединителе (снимок сделан тепловизором ТН-7102) отчётливо видна «горячая точка», сигнализирующая о предаварийном состоянии. По индикаторной полоске сбоку термограммы, на которой цвет меняется от чёрного до белого и которая промаркирована в градусах по Цельсию, можно определить температуру контакта.  На отрезке, окрашенном в белое, температура больше 250° C; розовый цвет на прилегающем к соединителю проводу соответствует 129° C; синий -  «говорит» о нормальном режиме эксплуатации. 

тепловизор определяет КЗ в микрочипе

Другой сферой применения тепловизоров является диагностика микроэлектроники и, в частности, микрочипов, которые тестируются крайне сложно из-за своих  микроскопических размеров и высокоплотной интеграции. Известно, что в дефектной области, возникшей в результате замыкания, происходит повышение температуры. На этой серии термограмм микрочипа размером в 10 мкм четко виден это процесс в после включения электропитания (сфотографировано тепловизором TVS-8100). 

Безусловным лидером в разработке, проектировании и производстве тепловизоров является международная компания Fluke Corporation, имеющая свои офисы в США и Европе и поставляющая инфракрасные приборы в восемь десятков стран по всему миру. Наиболее популярными среди  них являются бюджетные тепловизоры Fluke Ti40 и Ti45 серии IR FlexCam., укомплектованные матрицами с разрешением 160 x 120 пикселей, что эквивалентно тепловой чувствительности 0,08° C NETD. В более качественных моделях серии FT используют технологию IR-Fusion, позволяющую совмещать видимое изображение с термограммой. Тепловизоры компании Fluke Corporation имеют широкий диапазон измерения температуры от -20 до +1200° C в зависимости от модели.

Тепловизор Fluke Ti40 и Ti45 серии IR FlexCam®

 Тепловизоры Fluke Ti40 и Ti45 серии IR FlexCam

Кроме тепловизоров для ИД успешно применяют более простые  портативные инфракрасные пирометры. Остановимся на типичном пирометре компании Raytek.  Это специальные, узкопрофильные приборы, откалиброванные для бесконтактной диагностики оборудования и используемые в производстве стекла и обработке металлов.

Модель Ti50 / Ti50 с функцией Fusion Ti55 / Ti55 с функцией Fusion
Матрица Плоская фокальная матрица 60 Гц 320х240 точек (FPA), неохлаждаемый микроболометр
Спектральный диапазон 8-14 µm
Температурная чувствительность ≤ 0.070 ° С при 30° С ≤ 0.050 ° С при 30° С
Функция улучшения цифрового изображения Автоматическая, постоянно включена
Дисплей 5-ти дюймовый320х240 точек LCD

Модели Raytek, технические характеристики

Пирометр Raytek MiniTemp MiniTemp
Диагностика и обнаружение неисправностей
Модель MT2 MT4
Применение Диагностика автомобилей, систем ОВВС, электрооборудования
Оптическое разрешение 6:1 6:1
Прицел - Laser Point
Диапазон измерений -18o ... 260oC -18o ... 260oC
Пирометр Raytek MX4+ MX
Техническое обслуживание
Модель MX2 MX4+
Применение Техническое обслуживание, диагностика ОВВС и электрооборудования, пищевая, автомобильная и морская промышленности
Оптическое разрешение 60:1 60:1
Прицел True Spot True Spot
Диапазон измерений -30o ... 900oC -30o ... 900oC

Инфракрасная диагностика имеет право на существование, поскольку существенно упрощает первичное тестирование технологического оборудования, а в определенных областях является просто незаменимой, однако, её использование резко ограниченно точностью и искажениями, возникающими из тепловых шумов, например, в жаркий солнечный день.

Александр Ситников, специально для Equipnet.ru
Фотографии и таблица с сайтов teplovizor.com, izme.ru, nw-technology.ru.

>>>Хотите обсудить это интервью подробнее? Ждем вас на нашем Форуме<<<

Комментарии

Оставить комментарий с помощью…
  • Equipnet (0)
  • Вконтакте (0)
  • Facebook (0)
Логотип компании
Комментариев пока нет

/interview/other/other_24.html 0
Почему доллар будет стоить 50 рублей?
Как зарабатывать по 3 000 000 рублей в месяц?
Где купить станок, который делает деньги?
Ответы на эти и другие вопросы ищи в рассылке EquipNet.ru