Kamery_termowiz.pdf

Wyci Ģ g z ksi ĢŇ ki:

„WYTYCZNE – Pomiary w elektroenergetyce” wydanie V.

Wszelkie prawa zastrze Ň one:

Utwór w cało Ļ ci ani we fragmentach nie mo Ň e by ę powielany ani rozpo-

wszechniany za pomoc Ģ urz Ģ dze ı elektronicznych, mechanicznych, kopiuj Ģ -

cych, nagrywaj Ģ cych i innych, w tym równie Ň nie mo Ň e by ę umieszczany ani

rozpowszechniany w postaci cyfrowej zarówno w Internecie, jak i w sieciach

lokalnych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich.

Wydawca:

"KS KRAK"

31-609 Kraków, os. Tysi Ģ clecia 85

tel./fax (12) 647 51 63, (12) 641 64 49

http://www.pomiary-elektryczne.com http://www.krystyn.krakow.pl

Autorzy:

Paweł Rutkowski - FLIR Systems AB /o. Polska Piaseczno

Krystyn Kupras - KSKRAK Kraków

Nowoczesne techniki kontroli instalacji i urz Ģ dze ı

z zastosowaniem kamer termowizyjnych

Ka Ň dy obiekt budowlany podlega pomiarów powykonawczych

i okresowych, instalacji i urz Ģ dze ı elektrycznych. Nasze akty prawne przy-

wołuj Ģ przepisy, które nie nad ĢŇ aj Ģ z obecnym rozwojem techniki, czego

skutkiem jest to, Ň e po wykonaniu przegl Ģ dów i bada ı , zgodnie z polskimi

normami, wykonawca stwierdza Ň e instalacja wraz z urz Ģ dzeniami nadaje

si ħ do eksploatacji a po krótkim czasie okazuje si ħ , Ň e styki ł Ģ czeniowe si ħ

przepaliły i spowodowały przerw ħ w dostawie energii lub były przyczyn Ģ

po Ň aru.

Polskie Normy pisz Ģ o ogl ħ dzinach, sprawdzeniu poł Ģ cze ı itd.

Jednak czasami jest to niemo Ň liwe aby wszystkie takie czynno Ļ ci wykona ę

oraz okiem ludzkim nie wszystko si ħ zobaczy. W tym celu wymy Ļ lono

kamery termowizyjne, które to błyskawicznie wyka ŇĢ miejsca w których

to mo Ň e wyst Ģ pi ę awaria w instalacji lub urz Ģ dzeniach.

Coraz wi ħ cej u Ň ytkowników obiektów na całym Ļ wiecie, uwa Ň a

Ň e pomiary wykonane za pomoc Ģ kamer termowizyjnych s Ģ niezast Ģ pione

w wielu przypadkach i oprócz pomiarów ochrony przeciwpora Ň eniowej,

wymagaj Ģ pomiarów z kamer termowizyjnych.

W roku 2000, na które to nasze akty prawne si ħ nadal powołuj Ģ ,

kamery termowizyjne były du Ň o dro Ň sze ni Ň obecnie ale kiedy rozgraniczy ę

granic ħ Ň ycia ludzi, a kiedy kwot ħ na przyrz Ģ dy pomiarowe?

Urz Ģ dzenia do pomiaru temperatury wykorzystuj Ģ zwykle zjawisko

przewodzenia ciepła od obiektu do termometru. Tak jest w przypadku

termometrów rt ħ ciowych i innych wykorzystuj Ģ cych rozszerzalno Ļę ciepln Ģ

cieczy termometrycznej, tak jest równie Ň w przypadku termometrów wyko-

rzystuj Ģ cych inne zjawiska fizyczne zwi Ģ zane z temperatur Ģ czujnika ter-

mometrycznego jak zmiana rezystancji czy zmiana napi ħ cia zł Ģ cza. Termo-

metry te musz Ģ mie ę bezpo Ļ redni kontakt z mierzonym obiektem. W przy-

padku takich termometrów istotny jest niekiedy wpływ czujnika na pole

i warto Ļę temperatury obiektu. Odbiór ciepła przez czujnik, który „mierzy”

dopiero po zmianie swojej temperatury mo Ň e spowodowa ę zaburzenie

w obiekcie. W przypadku słabego kontaktu nie zapewniaj Ģ cego wystarcza-

j Ģ cej wymiany ciepła mi ħ dzy obiektem i czujnikiem mo Ň e by ę konieczne

wprowadzenie substancji polepszaj Ģ cej kontakt co w konsekwencji zwi ħ k-

szy zaburzenie pola temperatury obiektu.

Aby dokona ę pomiaru wystarczy przyrz Ģ d z systemem detekcji tego

promieniowania. Po kilkudziesi ħ ciu latach rozwoju systemów detekcyjnych

w podczerwieni na rynku cywilnym istniej Ģ dwa główne rodzaje systemów

pomiarowych:

- nie obrazowe,

- obrazowe.

Systemy nie obrazowe to popularne pirometry podczerwone, które

odbieran Ģ energi ħ z obiektu w postaci promieniowania podczerwonego

zamieniaj Ģ na wy Ļ wietlan Ģ w czasie rzeczywistym warto Ļę temperatury,

ale uwaga, u Ļ rednionej z pewnej powierzchni. Pole widzenia pirometru jest

zwykle kołowe, gdy Ň jest podstaw Ģ sto Ň ka o k Ģ cie wierzchołkowym zgod-

nym ze specyfikowanym przez wytwórc ħ k Ģ tem widzenia. Dla prostych

pirometrów wynosi on kilka stopni a dla specjalistycznych nawet ułamki

stopnia.

Bardziej zaawansowane s Ģ urz Ģ dzenia obrazowe, w których wynikiem

obserwacji obiektu jest „obraz cieplny” obiektu zwany termogramem

a samo urz Ģ dzenie nazywane jest kamer Ģ termowizyjn Ģ (termograficzn Ģ ,

termaln Ģ ). Najnowsze systemy termowizyjne przypominaj Ģ kamery wideo.

Fizyczne podstawy pomiarów.

Obraz cieplny obiektu nie zawsze jest to Ň samy z polem temperatury

na jego powierzchni. Dzieje si ħ tak dlatego, Ň e ró Ň ne ciała maj Ģ ró Ň ne

współczynniki emisyjno Ļ ci tzn. ró Ň ne s Ģ warto Ļ ci energii emitowanej w tym

samym kierunku przy tej samej temperaturze. Zdolno Ļę emisji ciepła

uzupełnia si ħ ze zdolno Ļ ci Ģ odbijania; im wi ħ ksza emisyjno Ļę , tym mniejsza

odbijalno Ļę . I odwrotnie. Cecha ta, znana pod nazw Ģ „prawa Kirchhoffa”

mówi, Ň e suma współczynników: emisyjno Ļę plus odbijalno Ļę plus przezro-

czysto Ļę (transmisja) jest wielko Ļ ci Ģ stał Ģ , niemianowan Ģ , równ Ģ 1.

Ka Ň dy z tych współczynników (mniejszy od 1) okre Ļ la stosunek

rzeczywistej emisji energii (absorpcji, transmisji) do maksymalnej mo Ň liwej

w danej temperaturze reprezentowanej przez ciało b ħ d Ģ ce idealnym emite-

rem (reflektorem, transmiterem).

W praktyce termograficznej bardzo rzadko zdarzaj Ģ si ħ ciała przezro-

czyste dla podczerwieni tak wi ħ c istotne s Ģ dwie cechy: emisyjno Ļę i odbi-

jalno Ļę . Pomiaru mo Ň na dokona ę tylko wtedy, gdy znamy co najmniej

te dwie cechy promienne obiektu oraz (przy nie daj Ģ cej si ħ pomin Ģę odbi-

jalno Ļ ci) cechy promienne otoczenia. Sytuacja najlepsza dla wykonania

pomiarów termowizyjnych wyst ħ puje gdy obiekt jest bardzo dobrym emite-

rem a otoczenie pozbawione jest gor Ģ cych i zimnych pól.

Metody i technika pomiarów

Pomiary termowizyjne, jak ka Ň de inne podporz Ģ dkowane s Ģ pewnym

rygorom, które musz Ģ by ę spełnione dla rzetelno Ļ ci, obiektywizmu i przy-

datno Ļ ci wyników. O rzetelno Ļ ci przeprowadzonych bada ı , a wi ħ c o trafno-

Ļ ci pó Ņ niejszej diagnozy decyduj Ģ nast ħ puj Ģ ce etapy metody i prowadzenia

bada ı :

Rozpoznanie obiektu bada ı .

Rozpoznanie warunków Ļ rodowiskowych i technicznych pracy obiektu.

Ustalenie warunków technicznych wykonania zadania.

Wykonanie bada ı .

Wykonanie sprawozdania.

Rozpoznanie obiektu bada ı

Poszukujemy istotnych cech obiektu, które mog Ģ wpływa ę na uzyska-

ny obraz cieplny oraz cech, które wpływaj Ģ na interpretacj ħ uzyskanych

termogramów. Pierwsze z nich to przykładowo stan i emisyjno Ļę po-

wierzchni, drugie to znajomo Ļę konstrukcji podpowierzchniowej, grubo Ļ ci,

współczynnika przewodnictwa cieplnego i ciepła wła Ļ ciwego, istnienie

warstw, przekładek itd.

Nie ka Ň da „plama cieplna” jest wad Ģ . Niektóre istniej Ģ w sposób

organiczny, s Ģ zwi Ģ zane z konstrukcj Ģ . Wykonawca bada ı rejestruje obraz

cieplny Ļ wiadomie a nie wszystko co przekracza przyj ħ te progi przyrostów

temperatury. Pó Ņ niejsza interpretacja uzyskanych obrazów cieplnych oparta

jest o znajomo Ļę konstrukcji obiektu, materiałów i ich podstawowych para-

metrów fizykochemicznych.

Dlatego te Ň po ŇĢ dane jest aby zarówno w czasie bada ı , jak i w proce-

sie interpretacji wyników uczestniczyła osoba znaj Ģ ca konstrukcj ħ i mate-

riały obiektu bada ı .

Rozpoznanie warunków Ļ rodowiskowych i technicznych obiektu.

Prawidłowo dokonany pomiar rozkładu temperatury opiera si ħ

na znajomo Ļ ci współczynnika emisyjno Ļ ci obiektu i temperatury otoczenia

oraz innych czynników Ļ rodowiskowych, których warto Ļ ci, zgodnie z pro-

cedur Ģ pomiarow Ģ wprowadzane s Ģ do kamery przed wykonaniem obserwa-

cji i rejestracji.

Trzeba równie Ň pami ħ ta ę o stabilno Ļ ci parametrów Ļ rodowiskowych

i to w o tyle dłu Ň szym okresie, im o wi ħ kszej bezwładno Ļ ci cieplnej jest

obiekt.

Warunki techniczne dotycz Ģ przede wszystkim stabilno Ļ ci głównych

parametrów pracy (obci ĢŇ enia) obiektu gdy Ň wpływa to na temperatur ħ

powierzchni a nawet na jej rozkład. Dotycz Ģ równie Ň stabilno Ļ ci pracy

wszystkich urz Ģ dze ı towarzysz Ģ cych, które mog Ģ mie ę wpływ konwekcyj-

ny lub promienisty na obiekt bada ı .

Ustalenie warunków technicznych wykonania zadania.

Nale Ň y zapewni ę dost ħ p optyczny do powierzchni podlegaj Ģ cych

badaniu pod odpowiednim k Ģ tem i z odpowiedniej odległo Ļ ci. W momencie

pomiaru i wcze Ļ niej obiekt musi by ę odpowiednio obci ĢŇ ony. Niezb ħ dna

jest równie Ň osoba znaj Ģ ca obiekt, jego histori ħ , uwarunkowania techniczno-

regulacyjno-eksploatacyjne itp.

Wykonanie bada ı .

Wykonanie bada ı powinno by ę zgodne z nast ħ puj Ģ cymi zasadami

bada ı termograficznych.

Wykonawc Ģ bada ı powinien by ę pracownik o odpowiednim przygo-

towaniu ogólnym, odpowiednim przeszkoleniu i do Ļ wiadczeniu oraz wiedzy

o obiekcie.

Badanie powinno odby ę si ħ przy pomocy odpowiedniego sprz ħ tu.

Obiekt bada ı powinien by ę odpowiednio przygotowany i obci ĢŇ ony.

Badania powinny odbywa ę si ħ wył Ģ cznie w odpowiednich warunkach

Ļ rodowiskowych (zaniecha ę bada ı przy ekstremalnych temperaturach,

wietrze, promieniowaniu, mgle lub m Ň awce, obiekcie zbyt małym

w stosunku do odległo Ļ ci i u Ň ywanej optyki itp.).

Operator wykonuj Ģ cy badanie powinien natychmiast reagowa ę

na stwierdzone znaczne anomalia w rozkładzie i warto Ļ ci temperatury

powiadamiaj Ģ c o tym u Ň ytkownika obiektu.

Dalej przedstawione s Ģ uwarunkowania, ograniczenia i Ņ ródła bł ħ dów

z jakimi nale Ň y si ħ liczy ę podejmuj Ģ c badania termograficzne.

Wyniki bada ı

Wyniki bada ı termograficznych powinny zawiera ę :

•

list ħ zbadanych elementów, ich umiejscowienie i stan pracy,

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: