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热成像:一种重要的维修工具

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热成像或红外热成像是一种无损维护方法,利用红外摄像机测量物体发出的热辐射量,并将热辐射量转换为温度。通常,要测量物体在室温附近的温度,需要探测红外波长范围内的辐射(红外波长比可见光波长长得多,约400-700纳米)。红外线图像通常是彩色的,所以发射更多热辐射的物体会呈现更明亮的颜色(黄色、红色和白色)。较冷的物体呈现深蓝色、紫色或绿色。虽然热成像通常只能检测到表面温度,但红外信号通常能显示结构内部的温度。

热成像:一种重要的维修工具

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20000美元。其他优点包括响应速度快(以毫秒为单位)、数据收集和存储的大容量以及测量移动对象的能力。某些功能(如高分辨率成像、屏幕提示和路线映射)提高了热成像相机的价格。大多数红外(IR)检查摄像机为长波型(8-12微米)。

热成像照相机

摄像机用于热损失检查和测量的能力预测性维护总统Frank Vallese说,它们非常相似,Sofradir公司的一个集团——电生理学. 一个细微的区别是,一些热损失检测摄像机配备了广角镜头,使温度记录仪能够从相对较近的距离观看其他大型物体。预测性维护摄像头通常不提供此类功能。另一方面,预测性维护摄像头通常用于测量更宽的温度范围,例如0°C–500°C。热损失检查摄像头通常具有非常窄的温度范围要求。

经过适当培训和合格的红外(IR)技术人员为公司提供了巨大的投资回报,更重要的是,避免了不合格工作经常带来的重大损害。”Frank Vallese,索福拉迪公司A集团电子物理学总裁

摄像头的功能和便携性不断提高。它们的重量可以小于5磅,并且可以区分20'以外表面上的度数。它们可以存储数百张图像并录制音频笔记。一家制造商提供的技术可以将红外和视觉图像集成到全屏或画中画视图中,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笔对准热图像上的一个点。Vallese说:“这使得热记录仪能够将激光对准一个物体,并准确读取其温度。”一些相机现在配备了触摸屏,使数据输入更容易,相机内的路径为温度仪提供了需要遵循的设备列表,以及基于设备类型的相机内故障排除。

热成像软件

热成像软件也在不断进步。在一个图像中的多个温度数据点现在是可能的,以及覆盖的等温线调色板,以突出温度波段。还提供了表面发射率和反射背景温度的校正因子。此外,调色板可以很容易地改变,结果以各种格式显示。其中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部件,而不是最关键的部件。”Frank Vallese,索福拉迪公司A集团电子物理学总裁

虽然设备已经变得更容易使用,但仍然需要经过训练和/或认证的温度技师来准确解释红外扫描。热记录仪还经过培训,以了解材料的特性和其他因素如何影响其扫描材料的特性。的美国无损检测学会(ASNT)提供获得热测试认证的培训,并出版了有关该方法的手册。

Vallese说:“经过适当培训和合格的IR技术人员为公司提供了巨大的投资回报,更重要的是,避免了不合格工作带来的重大损失。”。这个斯奈尔集团提供热成像的培训、认证、检查和咨询服务。

商业屋顶检查

热成像技术已成功应用于商业屋顶检查,以识别泄漏、缺陷、湿气和霉菌平坡和低坡屋顶.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:有经验的温度计技师和助理;有经验的屋顶顾问或屋顶修理工;以及大厦业主代表负责出入和安全。天气条件必须是干燥、风小、无雨。例如,有时必须考虑太阳加热的影响,从而导致扫描在日落之后进行。在屋顶顾问检测并确认可疑区域后,用标记漆将问题区域突出显示。虽然有时仍需要进行破坏性试验,但更仔细的目视检查通常会确定确切的问题。

屋顶检查仅限于小区域(约12平方英尺)。可以是劳动密集型的。用于扫描更大的区域(800平方公里)。航空热成像是一种解决方案,通常只需要两名机组人员。扫描速度很快(每20万平方英尺只需5分钟)。只要天气条件允许,许多屋顶可以在一个晚上进行测量。成像更准确,因为平面视觉照片和红外热像仪的组合产生CAD图纸潮湿地区的。虽然需要高分辨率、大画幅红外摄像机,但它们甚至可以检测出高反射屋顶上的问题。屋顶湿度趋势也成为可能。

除了更换整个车顶,还可以进行局部维修以阻止任何泄漏。检查员还可以通过比较维修前和维修后拍摄的图像,验证是否成功修复了屋顶上的任何泄漏。通过适当的屋顶维护,屋顶的使用寿命可以提高300%。

电气系统预测性维修

热成像也是一种理想的预测维修检测方法电气系统,包括电机、驱动器、电气箱和配电系统接头。设施和设备可在整个过程中保持运行。此方法可以确定问题是连接松动、元件腐蚀还是短路或过载。随着时间的推移,电气连接可能变脏或氧化,从而产生多余的热量。这可能导致熔化的金属或火灾造成重大损害。可以从安全距离进行检查,如母线槽接头分析。

热成像

在里面传输分销系统,热成像测量有助于减少生产损失和防止这些系统的故障。热成像还用于检查公共电力杆,使技术人员能够与该区域保持安全距离。尽管航空热成像技术可用于检查高压输电线路(与地面验证团队结合使用),但它可能不适用于检查配电线路,因为配电线路可能会被树木、路灯和其他物体遮挡。

检查电气设备的温度计必须遵守国家消防协会(NFPA)70E《工作场所电气安全标准》,要求穿戴电弧闪光等级的个人防护设备以及面罩。当面板打开扫描内部设备时,可能会发生电弧闪光事件。由于这种保护设备将看到屏幕的能力降至最低,因此可以使用透镜来改善观看效果。

如果面板仍然是关闭的,则必须通过一个特殊的红外窗口进行扫描(丙烯覆盖对红外摄像机完全不透明,可能需要拆除)。这使得热成像可以在不改变设备状态的情况下更频繁地进行。然而,需要书面程序来获得准确的结果。的美国测试和材料学会(ASTM)制定了电气和机械设备热成像标准(ASTM E1934-99a)。

热成像检查热成像检查

在检查电气设备时,重要的是要记住,热点可能并不意味着有问题。有时一个热点只是另一个表面的反射,它会沿着一条视线。一个实际的热点将停留在一个固定的位置。载荷必须由经过培训和合格的技术人员测量,以确认问题。

Vallese指出,确定检查频率可能很棘手。他说:“对于电气设备来说,最好是尽可能频繁地检查关键部件,而不是关键部件。”如果测温仪注意到热模式的异常趋势,应增加检查频率。当然,在进行新的工作和进行重要的系统更改时,建议进行检查。

Vallese不认为热成像会很快被另一种方法取代。“由于质量和生产能力的提高,红外摄像机的成本继续下降,”Vallese说。“这增加了这项技术的使用。”

热成像
劳雷尔·谢泼德

劳雷尔·谢泼德(Laurel M.Sheppard)是一位获奖作家和编辑,他撰写了数百篇与陶瓷材料技术和其他工程领域相关的文章。她拥有俄亥俄州立大学陶瓷工程学士学位,此前曾在陶瓷行业,美国陶瓷学会公报,先进材料和工艺,材料工程. 她的写作和编辑成就得到了技术传播学会、美国商业新闻编辑学会和通信概念公司的认可。她还就各种材料技术撰写了十多份市场报告,并为IEEE的计算机图形学与应用,软件策略,原住民,瑞典杂志,以及其他出版物。

劳雷尔·谢泼德报道

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