热成像:一个重要的维护工具
热成像或红外热像仪是一种非破坏性的维护方法,它使用红外摄像机来测量物体发出的热辐射量,并将其转换成温度。通常情况下,要测量接近室温的物体的温度,需要检测红外波长范围内的辐射(比可见光的波长要长得多,即,大约400-700纳米)。红外图像通常是彩色的,因此比其他物体释放更多的热辐射的物体将显示为更明亮的颜色(黄色、红色和白色)。较冷的物体显示为深蓝色、紫色或绿色。虽然热成像通常只能探测到表面温度,但红外信号往往能显示结构内部的温度。
热成像技术相对便宜,相机的价格通常在4000美元到8000美元之间,有些低于2000美元,有些超过2万美元。其他优点包括快速响应(以毫秒为单位)、大容量的数据收集和存储以及测量移动对象的能力。某些功能,如高分辨率成像、屏幕提示和路线绘制,增加了热成像相机的价格。大多数红外(IR)检查相机是长波长类型(8-12微米)。
热成像摄像机
摄像头热损失检验的能力和预见性维护非常相似,根据弗兰克Vallese,总裁,电子物理,索弗拉迪集团公司。一个微小的差别是,一些热量损失检查相机设有广角镜头,其使得热成像到从相对近的距离观看否则大对象。预测性维护相机通常不提供这样的功能。在另一方面,预测性维护摄像机通常被用于测量更宽的温度范围,例如,0℃〜500℃。热损失检查相机通常具有非常窄的温度范围内的要求。
”适当的培训和合格的红外技术人员为公司的投资提供了巨大的回报,重要的是,避免了与不合格的工作相关的重大损失。弗兰克·瓦勒斯,索弗拉迪集团公司的总裁
相机的性能和便携性不断提高。它们的重量不到5磅,并且可以在20'远的表面区分1度的不同部分。它们可以存储数百张图像并记录音频笔记。一家制造商提供了一种技术,可以将红外和可视图像集成到全屏或图中视图中,用于检查和报告。另一款相机配有可选的2X和广角镜头。
其他新功能包括激光指示器与所述热图像上的点对齐。“这使得热成像在一个对象指向的激光准确阅读其温度,” Vallese说。有些相机现在配备了触摸屏显示器,以方便用户输入数据,在相机提供了热成像与设备清单遵循的路线,并在相机根据设备类型的故障排除。
热成像软件
热成像软件也在不断进步。一个图像内的多个温度数据点现在是可能的,以及等温线调色板覆盖突出的温度波段。还提供了表面辐射率和反射背景温度的修正因子。此外,调色板可以很容易地改变和结果显示在各种格式。一个程序可以记录实时数据完成48个温度测量区。
“对于电气设备来说,最好是尽可能频繁地检查关键设备,也许不那么关键的设备就不那么频繁了。”弗兰克·瓦勒斯,索弗拉迪集团公司的总裁
虽然设备已经变得更容易使用,一个受过训练和/或认证的温度测量师仍然需要准确地解释红外扫描。热像仪也被训练去了解材料的特性和其他因素如何影响他们所扫描的材料的特性。的美国无损检测学会(ASNT)提供热测试认证培训,并出版了一本关于这种方法的手册。
Vallese说:“适当的培训和合格的IR技术人员为公司的投资提供了巨大的回报,重要的是,避免了与不合格工作相关的重大损失。”的斯奈尔集团提供热成像的培训、认证、检验和咨询服务。
商业屋顶检查
热成像技术已成功应用于商业屋面检查人员,以识别泄漏、缺陷、湿度和霉菌平坦和低坡度的屋顶。潮湿地区比干燥地区产生更多的辐射。为了进行适当的屋顶检查,需要几个人:一个有经验的温度测量师和助手;有经验的屋顶顾问或屋顶修理工;及大厦业主代表负责出入及保安事宜。天气条件必须是干燥,低风,不下雨。例如,必须考虑太阳加热的影响,有时会导致在日落之后执行扫描。在屋顶顾问发现并确认可疑区域后,用标记涂料突出问题区域。尽管有时仍需要进行破坏性试验,但更仔细的目视检查通常可以确定问题的确切位置。
在屋顶的检查仅限于小区域(约12平方英尺),可以是劳动密集型。用于屋顶的扫描更大的区域(800平方英尺),空中热成像是一个解决方案,并且通常只需要两个机组人员。扫描速度快(每20万平方五分钟。英尺)和许多屋顶可以在一个晚上进行调查,只要天气条件允许。成像是更准确,因为平面图视觉图片和红外温度记录被组合以产生CAD图纸潮湿的地区。虽然高分辨率、大画幅红外摄像机是必需的,但它们甚至可以在高反射的屋顶上发现问题。屋顶湿气的趋势也成为可能。
不需要更换整个屋顶,可以进行现场维修来阻止任何漏洞。检查人员还可以通过对比维修前后的图像来验证屋顶上的任何漏洞是否被成功修复。通过适当的屋顶维护,屋顶的使用寿命可提高300%。
电气系统预测维护
热成像也是的预测性维护的理想的检查方法电气系统包括电动机、驱动器、电箱和配电系统接头。设施和设备可以在整个过程中保持运行。这种方法可以识别问题是一个松散的连接,腐蚀元件,或短路或过载电路。随着时间的推移,电气连接可能变得肮脏或氧化,产生多余的热量。这可能会导致金属熔化或火灾造成重大损害。检查,例如母线接头分析,可以在安全距离外进行。
在传输和配电系统,热成像测量可以帮助减少生产损失,并防止这些系统的故障。热成像也被用来检查公用事业电线杆,使技术人员保持一个安全的距离,从该地区。虽然航空热像仪可用于检查高压输电线路(与地面核查小组结合使用),但它可能不适合检查配电线路,因为配电线路可能被树木、街灯和其他物体阻挡。
检查电气设备的温度计必须遵循美国国家防火协会(NFPA) 70E工作场所电气安全标准,要求佩戴电弧闪光等级的个人防护设备以及面罩。当面板打开以扫描内部设备时,可能会发生电弧闪烁事件。由于这种保护设备使看屏幕的能力降到最低,因此可以使用透镜来改善视力。
如果面板保持关闭,扫描必须通过一个特殊的红外窗口中进行(丙烯酸盖子是完全不透明的红外相机,并且可以具有被移除)。这使得能够在不改变设备的状态更频繁地执行热成像。然而,需要获得准确的结果书面程序。的美国测试和材料协会(ASTM)制定了的机电设备(ASTM E1934-99a)热成像标准。
在检查电气设备时,重要的是要记住一个热点可能并不表示有问题。有时一个热点只是另一个表面的反射,它会沿着一条视线。一个实际的热点将保持在一个固定的位置。负荷必须由受过训练和合格的技术人员进行测量,以确定问题。
确定检查频率可能会非常棘手,Vallese指出。“电力设备,最好是临界机组频繁的实际,也许不那么重要单位不经常检查的,”他说。如果热成像注意到在热模式异常动向,检查频次应增加。当然,在执行新的工作和重要的系统更改时,建议检查。
Vallese并不认为热成像会很快被另一种方法所取代。“由于质量和生产能力的提高,红外摄像机的成本持续下降,”Vallese说。“这增加了这项技术的使用。”
劳雷尔谢泼德
劳雷尔M.谢泼德是一个屡获殊荣的作家和编辑谁撰写了有关陶瓷材料技术等工程领域数百篇。她有一个学士学位来自俄亥俄州立大学的陶瓷工程和此前举行了编辑职位陶瓷行业,美国陶瓷学会公告,先进的材料和工艺和材料工程。她的写作和编辑成就得到了技术传播协会、美国商业新闻编辑协会和传播概念公司的认可。她还撰写了十多篇关于各种材料技术的市场报告,并为IEEE撰写了文章计算机图形和应用,软件策略,原住民,SWE杂志和其他出版物。