Можно ли использовать промышленный тепловизор
Содержание статьи
Применение и использование тепловизора
Тепловизор — это прибор, предназначенный для определения теплового излучения на исследуемой поверхности. Метод исследования — бесконтактный, он обеспечивает бесперебойную работу при изучении движущихся объектов. Устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.
Принцип действия тепловизора основан на преобразовании энергии инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора. Распределение температуры отображается на дисплее тепловизора как цветовое поле, где определенной температуре соответствует определенный цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности.
Тепловизор
Виды тепловизоров
В зависимости от функций, которые выполняет инструмент, различают несколько его видов:
- Измерительные — выдают радиометрическое изображение, в результате чего можно определить температурные показатели всех объектов в зоне наблюдения. Данный вид аппаратуры применяется в медицине, строительстве, промышленности, при тестировании электрооборудования, механических коммуникаций.
- Наблюдательные — обеспечивают только визуализацию объектов, находят применение в военном деле, охранных и силовых структурах, в спасательных операциях и т. п.
- Пирометры визуальные — разновидность инструментов для наблюдения, которые способны выявить зоны с аномальным температурным режимом.
Несколько лет назад применение тепловизоров было доступно только военным ведомствам. Сегодня эти устройства используют во многих областях производственной деятельности, так как это позволяет решить многие технические вопросы.
Производство развернулось не только в виде отдельно взятых приборов, но и как составная часть гражданских биноклей, прицелов для охотничьего оружия, других оптических механизмов.
Измерительный диапазон — один из факторов, который определяет температурные возможности и условно разделяет модели на 3 типа:
- Строительные: реагируют на температуру до +3500, применяются для аудита строительных сооружений, определяют качество изоляции, находят места утечек тепла из зданий.
- Промышленные: температурные границы — более +3500, применяются для диагностики электросетей, промышленных систем.
- Высокотемпературные: определяют тепловые параметры более +10000, диагностируют технологические процессы с высоким уровнем нагрева.
Их использование получило широкое распространение в современной жизни как в производственных целях, так и в гражданских нуждах.
Сферы применения
Применение тепловизоров в военном деле
Область применения связана со способностью преобразовывать тепловое излучение в спектр, который воспринимает человеческий глаз, обнаруживать самые незначительные объекты, излучающие электромагнитные волны. Если определить интенсивность излучения, то можно рассчитать температуру исследуемого объекта и предположить, что это. При помощи аппарата определяется разница температур, при отсутствии контакта с объектами, они не реагируют на помехи, не могут быть обнаружены системами слежения, имеют большую дальность действия: от 100 м до 3 км. Эти принципы работы позволяют применять их в самых различных областях.
В военной технике
Новая современная техника поступает сегодня на вооружение, имея в своем арсенале встроенные тепловизорные камеры. Их использование позволяет вести боевые действия в условиях плохой видимости, обнаруживать противника и технику. Помимо этого, устройства устанавливаются на беспилотных самолетах и на технике, управляемой дистанционно.
Возможность «видеть» объекты в ночное время — основной показатель, имеющий значение приборов в военной сфере. Принцип успешной работы аппаратуры заключается в четком обнаружении теплового излучения. Для армии производятся специальные аппараты в виде биноклей, прицелов для оружия, ими оснащаются системы наведения. Они оснащены мощными оптическими механизмами, что увеличивает возможности военных тепловизоров многократно.
В морских приборах
Морской или речной порт является сложным транспортным узлом, и его безопасность может обеспечить только самая совершенная охранная аппаратура. Морские тепловизоры предназначены для обеспечения безопасности водных и прибрежных объектов: портов, причалов, складов, речных вокзалов.
Охота
Тепловизор для охоты — хорошее подспорье для тех, кто увлечен выслеживанием добычи. Использование прибора позволяет отслеживать самого осторожного зверя в любое время суток независимо от погоды и видимости.
Обследование зданий
С помощью тепловизорных датчиков есть возможность обследовать любое сооружение, чтобы определить место утечки тепла. Результаты исследования станут весомым аргументом для того чтобы доказать плохое качество теплоизоляции стен. Для коммунальщиков применение тепловизора для обследования зданий — хорошее средство правильно определить проблемные зоны и направить силы на утепление конкретных мест.
Применение тепловизора в медицине
Медицина
Использование тепловизора в медицине производилось еще во времена СССР. Приборы позволяют распознать характер заболевания, а также увидеть инфицированного человека среди здоровых по температуре тела, характерной для той или иной болезни.
Обследование с помощью специальной аппаратуры, реагирующей на электромагнитные волны, помогает обнаружить воспалительный процесс с точностью до микрона и найти область патологии. Использование аппарата позволит определить, болен пациент или здоров, увидеть источник заболевания, поставить диагноз.
Чрезвычайные ситуации и АСР
Пожарные, вооруженные прибором, могут увидеть наиболее безопасный путь выхода из огня, минуя самые горячие участки. Спасатели, вооруженные аппаратом, в самых трудных ситуациях имеют возможность найти человека в зоне плохой видимости.
Помимо перечисленных сфер, где применение измерительной тепловой техники — необходимое условие успешной деятельности, данные приборы используются и в других областях промышленности и в повседневной жизни людей. Поэтому сегодня производится много их разновидностей, и выбор тепловизора зависит только от цели его использования.
Технические характеристики устройства свидетельствуют о том, можно ли использовать его как универсальный или его специализация более узкая. Границы температур, на которые ориентирован прибор — главный критерий при выборе. Чтобы не допустить ошибку при покупке, необходимо учитывать, что температурный диапазон устройства должен быть больше температуры исследуемого объекта как минимум на 25%.
Классификация
Существует масса критериев классификации тепловизорной аппаратуры. По типу исполнения они бывают стационарные и переносные. Стационарный тепловизор предназначается для наблюдения за одной зоной, поэтому устанавливается фиксировано на определенном месте. Например, на производстве может быть установлена такая модель для слежения за температурой объектов на конвейере.
Портативные тепловизоры используются в строительстве, энергетике, некоторых отраслях промышленности. Они устроены таким образом, что их можно перемещать к различным объектам наблюдения. Их вес колеблется от 300 г до 2 кг. Разные модели оснащаются необходимыми системами: экраном, оптикой, встроенными фотоаппаратами, подсветкой и прочей гарнитурой. Переносные приборы имеют автономный аккумулятор, который обеспечивает питание техники до 8 часов.
Одной из важных функций является то, что все зафиксированные данные сохраняются в приборе, и затем их можно перенести на компьютер для дальнейшей обработки. Файлы сохраняются в виде фотографий и видео.
Еще больше информации Вы всегда сможете найти в Учебно-методическом пособии
Применение пожарных тепловизоров для решения пожарно-спасательных задач.
Особенности применения
Использование при ликвидации пожаров и проведении аварийно спасательных работ
Сравнение тепловизора и прибора ночного видения
Сравнение прибора ночного видения с тепловизором
Видим людей через дым
Тепловизор позволяет увидеть людей через дым
Остаток теплового следа
Поиск человека по тепловому следу оставленному по месту его касания на мебели, полу (в зависимости от условий следы сохраняются около 5 минут)
Применение тепловизора в промышленности
Использование тепловизора при поиске горючих, ядовитых жидкостей (сжиженных газов) в емкостях
Тепловизор не способен видеть через стекло автомобиля
Применение в энергетике проверка проводки под напряжением
Тепловизор способен видеть скрытую электропроводку под напряжением и различать неравномерность распределения температуры в электропроводах
Возможности в различных условиях
Стекло
ИК излучение не проходит через стекло, однако нагретое стекло будет отображаться, как более светлая область.
Нагретое стекло светлее
Зеркало
ИК излучение отражается через зеркало
Вода
ИК излучение не проходит через воду, в некоторых случаях проникает через туман или изморось.
Инфракрасное излучение не проходит через воду
Пар и Распыленная вода
ИК излучение может проникать или не проникать через пар, в зависимости от его плотности.
Например, туман не является преградой для тепловизора.
Распыленная струя воды и работа тепловизора
Выявление горячих пятен тепловизором
Выявление «горячих пятен»
Функция температурного датчика
Некоторые модели тепловизоров имеют функцию TT-датчика. ТТ функция окрашивает наиболее нагретые участки цветом. Чем горячее участок, тем темнее тона (на рисунке — синим цветом)
Пример использования тепловизора с датчиком при пожаре
Пример использования тепловизора с ТТ-датчиком на пожаре
Вариант использования тепловизора на пожаре
Использование тепловизора на пожаре
Видео с пожаров при работе
Материал подготовлен совместно с кафедрой ПС, ФП и ГДЗС (ИПСА ГПС МЧС России)
Источник
Сферы применения тепловизоров
На сегодняшний день тепловизоры являются оптимальным инструментом неразрушающего теплового контроля в самых разных отраслях промышленности. Основные сферы применения промышленных тепловизоров это тепловой аудит объектов строительства, поиск неисправности электросетей, мониторинг производственных процессов и другие случаи, когда по неоднородности теплового поля можно судить о техническом состоянии контролируемых объектов.
Использование тепловизоров дает возможность выявить потенциально проблемные участки для проведения превентивного обслуживания, значительно сокращая дальнейшие затраты по эксплуатации. Ниже описаны наиболее востребованные направления современной строительной и промышленной термографии.
В строительстве одним из основных направлений теплового контроля является общий энергоаудит зданий и сооружений с целью оптимизации расходов на энергию. Проведение инспекции здания с последующим анализом его особенностей и данных о расходе энергии позволяет определять оптимальные способы снижения энергопотерь. Использование тепловизора для контроля строительных объектов имеет ряд преимуществ, одним из которых является возможность распознать причины потерь тепла, оценить их масштабы, и предпринять меры по их сокращению.
На объектах строительства тепловизор позволяет обнаружить различные дефекты кирпичной кладки и ограждающих конструкций, являющихся причиной утечки тепла. Термически слабые участки конструкций. проявляют себя через так называемые тепловые мостики которые тепловизор четко регистрирует. Полученная в результате контроля термограмма может служить доказательством производственного брака или некачественного проектирования.
Среди дефектов ограждающих конструкций, увеличивающих теплопотери, одними из самых распространенных является проблема с окнами. Дефекты оконных конструкций могут стать причиной повышенного шума, сквозняков, запотевания и сырости. Высокая чувствительность современных тепловизоров позволяет выявить даже минимальные перепады температуры, определяя места имеющихся дефектов для их последующего ремонта.
Еще одним направлением строительной термографии является тепловизионный контроль систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Здесь частыми причинами энергопотерь могут быть ошибки проекта, нарушение правил эксплуатации, складирования и перевозки. Давая возможность в выявить участки с аномальным распределением температуры, результаты теплового контроля позволяют судить о правильности монтажа и наладке инженерных коммуникаций.
Среди других направлений тепловизионного контроля в строительстве, можно выделить, поиск мест проникновения влаги, поиск трубопроводов горячей и холодной воды и мест их разрывов.
Дополнительная информация
Статья — диагностика строительных конструкция методом инфракрасной термографии
Статья — комплексный тепловой контроль зданий и строительных сооружений
Статья — Оценка фактической теплозащиты зданий методом теплового контроля
Каталог Строительная термография Testo
ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»
СНИП 2302-2003 «Тепловая защита зданий»
СНИП 2301-99 «Строительная климатология»
В промышленном производстве основной целью теплового неразрушающего контроля является обнаружение дефектов оборудования на их ранней стадии. Аномальный нагрев, механических компонентов, часто может указывать на чрезмерную нагрузку, и риск выхода системы из строя. Использование промышленных тепловизоров дает возможность выявить проблемные участки для их превентивного обслуживания, значительно сокращая дальнейшие затраты по эксплуатации.
Современные тепловизоры применяются в самых разных отраслях промышленного производства. Среди наиболее распространенных направлений теплового контроля можно выделить превентивную диагностику промышленного оборудования, контроль заполнения резервуаров, поиск неисправности электросетей, мониторинг солнечных батарей, анализ критических температур на печатных платах и другие случаи, когда полученная термограмма дает возможность судить о техническом состоянии контролируемых объектов.
К типовым объектам тепловизионного контроля в промышленном производстве можно отнести станки, конвейеры, турбины, компрессоры, насосы, генераторы, ДВС, системы нагрева и охлаждения, различное гидравлическое оборудование.
Дополнительная информация
Статья — Тепловизионное обследование металлургических печей
Статья — Тепловизионное обследование дымовых труб
Практическое руководство по промышленной термографии
Каталог промышленная термография
В работе предприятий энергетического сектора, основными направлениями теплового контроля является поиск перегретых участков электросетей, дымовых труб, паровых и водогрейных котлов. Тепловизоры также часто применяются для поиска неисправностей в теплоизоляции трубопроводов и турбин, определения мест подсоса холодного воздуха, для проверки эффективности работы систем охлаждения трансформаторов, двигателей, линий электропередач и другого оборудования.
К типовым объектам тепловизионного контроля в сфере энергетики можно отнести всевозможные конденсаторы, рубильники, распределительные щиты, места контактных соединений электропроводки, трансформаторы, генераторы, батареи, бойлеры, паровые системы и другое оборудование.
Отдельным направлением тепловизионного контроля в энергетике, является мониторинг солнечных энергосистем, который проводится для обеспечения безопасности и анализа эксплуатационных показателей. В современных тепловизорах предусмотрена возможность ввода показателя интенсивности солнечного излучения, которое сохраняется вместе с тепловыми снимками в в дальнейшем может быть использовано для анализа результатов контроля.
Практическое примениние тепловизоров для теплового контроля объектов энергетики
Статья — Тепловизионное обследование дымовых труб
Подробнее о применении тепловизоров в энергетике
РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения метода инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий
В нефтегазовом комплексе тепловизоры нашли свое применение при контроле наполняемости резервуаров, позволяя дистанционно определять температуру и уровень жидкости, делая этот процесс максимально быстрым и безопасным (при отказе систем автоматического оповещения). Тепловизоры также применяются для контроля систем противопожарной защиты, систем резервуарного парка, таких как трубопроводы и электрооборудование, позволяя дистанционно выявлять места критического изменения температур. При использовании тепловизоров, контроль магистральных трубопроводов возможен с высоты до 500 метров и скоростью полета до 300 км/ч
В химической промышленности тепловизор решает похожие задачи, что и в нефтегазовом секторе, а именно проверка уровня жидкости резервуаров, диагностика герметичности и изоляции емкостей, общий мониторинг температуры веществ. Важным преимуществом тепловизионного контроля в химической отрасли является очень низкий уровень теплового воздействия, кроме того, использование тепловизора возможно как в стационарном режиме, так и в процессе работы установок. Быстрота и достоверность результатов теплового контроля позволяют оперативно реагировать на протекание химических процессов.
Дополнительная информация
Статья — Опыт применения теплового контроля в нефтепереработке
Практическое руководство по промышленной термографии
В сфере электроники и электротехники тепловизоры позволяют оценить уровень нагрева в системах низкого, среднего и высокого напряжения. Полученные термограммы дают возможность своевременно обнаружить неисправные компоненты и предпринять меры по их ремонту.
В процессе контроля электротехнического оборудования, важным плюсом тепловизоров является бесконтактный характер их применения. Кроме того, контроль с использованием тепловизора не требует прекращения рабочих процессов на время его проведения. Полученная термограмма дает информацию о состоянии объектов, тепловой контроль которых без применения тепловизоров невозможен или сильно затруднен, например, в случае с кабелями, проложенными в технических рукавах и потолочных нишах.
Среди основных направлений теплового контроля в сфере электротехники можно выделить контроль систем распределения электроэнергии (трехфазные системы, распределительные щиты, предохранители, электропроводка, подстанции, измерительные лаборатории), контроль электромеханического оборудования (электродвигатели, насосы, вентиляторы, подшипники, коробки передач и конвейеры), контроль промышленных контрольно-измерительных приборов (контроллеры, трубы, клапаны, конденсационные баки и резервуары и прочее).
Дополнительная информация
Подробнее о применении тепловизоров в электронике
РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения метода инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий
Источник