Jak kamery termowizyjne są wykorzystywane w ocenie mechanicznej

Podczas pracy maszyny zużywają i generują energię w różnych formach. Najczęściej źródłem energii napędzającej urządzenia jest elektryczność (choć mogą być stosowane również inne źródła, takie jak energia wodna czy słoneczna), która umożliwia funkcjonowanie i ruch mechanizmów. Wraz z ruchem maszyny powstaje inny rodzaj energii – ciepło, które może być ekstremalnie wysokie lub niemal niezauważalne..

To wydzielanie ciepła nazywane jest emisyjnością i stanowi formę promieniowania podczerwonego (IR). Kamera termowizyjna jest w stanie wychwycić tę emisyjność i za pomocą zaawansowanych algorytmów przekształcić wykryte ciepło w widoczny obraz, ukazujący jego rozkład.

Jaki jest tego cel? Przede wszystkim nasze oczy nie są w stanie wykrywać promieniowania IR. Jest ono obecne wokół nas na co dzień, ale nie należy do spektrum światła widzialnego, dlatego kamery termowizyjne pozwalają zobaczyć to, czego gołym okiem nie dostrzeżemy. W kontekście operacji mechanicznych detekcja emisji ciepła pozwala inspektorowi natychmiastowo sprawdzić, czy maszyny pracują prawidłowo. Jeżeli obraz termowizyjny pokazuje ekstremalne temperatury, oznacza to zazwyczaj problem i nadmierne zużycie energii, które ucieka w postaci ciepła. Może to być również zapowiedź awarii – dzięki kamerom termowizyjnym można łatwo wykrywać usterki, zanim staną się one poważnym problemem, umożliwiając podjęcie działań naprawczych, zanim komponenty ulegną całkowitemu uszkodzeniu.

Usprawnienie programów konserwacyjnych

Kamera termowizyjna jest absolutnie niezbędnym narzędziem w programach konserwacyjnych.

Przeprowadzanie konserwacji może być długotrwałym, żmudnym i niezwykle złożonym procesem. W przypadku większych zakładów, gdzie regularne przeglądy są konieczne, konserwacja może wymagać wyłączenia maszyn, co prowadzi do spadku rentowności.

Kamera termowizyjna rozwiązuje ten problem, umożliwiając diagnostykę bez konieczności wyłączania urządzenia. Wykonywanie obrazów termicznych nie wymaga kontaktu z testowanym obiektem, dzięki czemu można szybko przeprowadzić analizę cieplną działającej maszyny i ocenić, czy któryś z jej komponentów nie nagrzewa się nadmiernie (co zazwyczaj oznacza usterkę). Coraz więcej firm na całym świecie wdraża tę metodę do swoich procedur konserwacyjnych i czerpie z niej liczne korzyści.

Okna IR

Okna podczerwieni (IR) to przydatne rozwiązanie umożliwiające bezpieczne przeprowadzanie inspekcji wewnętrznych komponentów systemów, w których standardowe testy mogłyby być trudne do wykonania. Montuje się je na froncie urządzenia, na przykład w panelach elektrycznych, aby umożliwić pomiary termowizyjne bez konieczności wyłączania systemu.

Tradycyjne szkło nie przepuszcza promieniowania podczerwonego, dlatego skierowanie kamery termowizyjnej na zwykłą szybę nie pozwoli zobaczyć niczego po jej drugiej stronie. W większości przypadków zamiast obrazu otrzymuje się termiczną refleksję własnej sylwetki, ponieważ promieniowanie IR odbija się od powierzchni szkła. Okna IR eliminują ten efekt, umożliwiając precyzyjne pomiary cieplne wewnątrz obudowy urządzenia.

Dzięki temu możliwe jest szybkie skanowanie komponentów i wykrywanie miejsc o nadmiernej emisji ciepła. Przeprowadzanie pomiarów podczas pracy urządzenia pozwala na szybsze wykrywanie problemów – w przeciwieństwie do testów po wyłączeniu systemu, gdy identyfikacja przegrzewających się elementów jest znacznie trudniejsza.

JNARDDC pomaga indyjskiej branży aluminium oszczędzać energię i optymalizować proces produk

Kamery termowizyjne to bardzo cenna technologia w przemyśle produkcji aluminium. W Indiach uznany instytut JNARDDC wykorzystuje kamery termowizyjne do pomocy firmom aluminiowym w oszczędzaniu energii i wykrywaniu usterek na wczesnym etapie.

Aluminium jest drugim najobficiej występującym metalicznym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej po krzemie i jest produkowane w ilościach komercyjnych od 1886 roku. Jest to drugi najbardziej używany metal na świecie. Liczne właściwości aluminium wyjaśniają magię otaczającą ten metal oraz powód, dla którego jego popularność wciąż rośnie wśród nowych projektantów produktów, którzy nieustannie rozszerzają już szeroki zakres jego zastosowań.

Monitorowanie produkcji aluminium

Produkcja aluminium jest energochłonnym procesem, a oszczędność energii na każdym etapie jest priorytetem inżynierów. Termografia na podczerwień odgrywa kluczową rolę w konserwacji predykcyjnej, pomagając w szybkim wykrywaniu usterek i planowaniu napraw.

Monitorowanie procesu produkcyjnego najlepiej odbywa się podczas jego trwania, a dzięki termografii możliwe jest wykrycie drobnych różnic temperatur wskazujących na zużycie elementów, takich jak styki elektryczne czy izolatory. Termografia jest również stosowana do inspekcji pieców, komór grzewczych i innych elementów instalacji.

Wczesne wykrywanie usterek

Termografia na podczerwień okazała się skutecznym i niezwykle przydatnym narzędziem w przemyśle, ponieważ umożliwia kierownikom produkcji planowanie prac konserwacyjnych na długo przed wystąpieniem krytycznych problemów. Pozwala to zaoszczędzić cenny czas i znacząco ograniczyć przestoje w produkcji. Harmonogramy konserwacji predykcyjnej pomagają również w odpowiednim przygotowaniu narzędzi i części zamiennych do napraw. Kamery termowizyjne mogą być wykorzystywane do wczesnego wykrywania usterek w różnych elementach, takich jak złącza w stacjach elektroenergetycznych, przekładniki prądowe, izolacja turbin, pompy, silniki, gorące punkty w piecach i wielu innych.

Dzięki kamerom termowizyjnym oraz innym urządzeniom do pomiaru ciepła, takim jak mierniki strumienia ciepła, możliwe jest także wykrywanie osadów i niepożądanych złogów w rurociągach, zbiornikach i jednostkach przetwórczych. Termografia pozwala oszacować grubość tych osadów i podjąć odpowiednie działania korygujące w razie potrzeby.

Indyjskie centrum doskonałości

Indyjskie Jawaharlal Nehru Aluminium Research Development and Design Centre (JNARDDC) od lat wykorzystuje kamery termowizyjne. Instytut, zlokalizowany w Nagpur w Indiach, został założony w 1989 roku i działa w pełni operacyjnie od 1996 roku. JNARDDC jest uznanym centrum doskonałości w indyjskim przemyśle aluminiowym. Oprócz prowadzenia badań, oferuje także szeroki zakres usług w zakresie badań i rozwoju, testowania oraz szkoleń dla branży aluminiowej.
Aby lepiej wspierać producentów aluminium poprzez wysokiej jakości usługi, JNARDDC zdecydowało się w 2002 roku na zakup kamer termowizyjnych FLIR. Instytut otrzymał wsparcie od lokalnego dystrybutora FLIR, firmy PCI Limited z siedzibą w Mumbaju, która zaleciła wykorzystanie profesjonalnej kamery termowizyjnej FLIR P660 do celów konserwacji predykcyjnej.

Częstotliwość inspekcji

W Indiach firmy produkujące aluminium zazwyczaj przeprowadzają inspekcje termograficzne tylko w razie potrzeby. Inne wykonują inspekcje raz w roku lub co pół roku. Pojawienie się obrazowania termicznego w programach utrzymania predykcyjnego spowodowało większą gotowość do częstszego przeprowadzania tych rutynowych działań konserwacyjnych, ponieważ inspekcja za pomocą kamer termowizyjnych nie wymaga już zatrzymywania produkcji.

Kamera termowizyjna FLIR P660 jest obecnie często używana przez zespół pana Anupama Agnihotriego, Kierownika i Naukowca w JNARDDC, w skład którego wchodzą pan S K Thokal (Inżynier Elektryk) oraz pan N Warhadpande (Inżynier Elektronik). Chociaż instytut jest entuzjastycznie nastawiony do wykorzystania technologii FLIR, klienci początkowo byli nieco niepewni.

„Pracownicy operacyjni byli początkowo nieco niepewni podczas inspekcji, ponieważ uważali, że podczerwień to coś w rodzaju rentgena, co pozwala zobaczyć wnętrze sprzętu” – komentuje pan Agnihotri. „Inni myśleli, że podczerwień jest emitowana przez kamerę i obawiali się, że może to zaszkodzić ich sprzętowi.”

Takie wyobrażenia są typowe dla niskiej świadomości technologii obrazowania termicznego. Na szczęście, dla FLIR Systems i jego indyjskiego dystrybutora PCI Limited, wyjaśnienie licznych korzyści oraz tła technologii termowizyjnej nie było trudnym zadaniem. Po krótkim programie szkoleniowym, klienci JNARDDC zostali przekonani i zrozumieli znaczenie monitorowania stanu urządzeń w czasie rzeczywistym za pomocą obrazowania termicznego.

„Teraz menedżerowie operacyjni żądają częstszej inspekcji problematycznych obszarów niż innych” – komentuje pan Agnihotri. „JNARDDC pomaga teraz w projektowaniu programów predykcyjnych dla zakładu, aby zapewnić środowisko bezawaryjnej produkcji, wspólnie z personelem zakładu i ich zarządem.”

Kamery termowizyjne

Zachęcamy do zapoznania się z produktami posiadającymi termowizje poniżej: