Өнеркәсіптегі жылулық бейнелеу диагностикасы

Кез келген техниканың ақауларының көпшілігін жабдықтың ең қыздырылған немесе салқындатылған аймақтарын анықтау арқылы табуға болады. Дегенмен, кәдімгі термометрлер немесе пирометрлер арқылы зерттелетін объектінің көптеген нүктелерінің температуралық суретін алу қиын, кейде мүмкін емес. Жылыту/салқындатудың толық бейнесін жасау үшін арнайы аспаптар – тепловизорлар әзірленді.
Жылу түсіргіштің жұмыс істеу принципі өте қарапайым – ол көзге көрінбейтін инфрақызыл ұзын толқынды сәулеленуді (8-14 мкм) беттің сәулеленуін бейнелейді, ол объектінің қыздыру немесе салқындату дәрежесіне тура пропорционал. Бұл термограммаларды – жер бетіндегі жылудың таралуының визуалды түрде танылатын үлгілерін - сәулеленетін инфрақызыл сәулеленудің шамасы бойынша қашықтықтан құруға мүмкіндік береді.
 

Нысан тудыратын инфрақызыл сәуле фокустаушы линза арқылы объектив фокусындағы массивке түседі. Матрица объектілердің кескіндерін олардың қыздыру дәрежесіне пропорционалды түрде қалыптастырады. Әдетте, қазіргі заманғы тепловизорларда кедергісі оларға әсер ететін ИҚ сәулелену шамасына пропорционал болатын көптеген микроболометр – резисторлардан тұратын микроболометриялық матрица қолданылады. Матрицадағы микроболометрлердің саны неғұрлым көп болса, алынған кескін соғұрлым анық болады, бірақ сәйкесінше құрылғы күрделірек және бағасы жоғары болады. Ең қарапайым тепловизорлардың, мысалы, FLIR i3, өлшемдері 60 x 60 элемент = 3600 пиксель матрицалары бар, бұл қазіргі заманғы әуесқой камералардың матрицаларынан әлдеқайда аз, бірақ техникалық диагностика мақсатында жеткілікті. Қымбатырақ тепловизорларда 60 000 пиксель немесе одан үлкен матрицалар болуы мүмкін.
Содан кейін алынған кескін температуралық суретті стандартты бейне кескінге түрлендіретін кескінді электронды өңдеу блогына жіберіледі, бұл ретте кескінді түрлі-түсті өңдеуге болады, яғни. дисплейде 0,1 градус айырмашылығы бар әртүрлі температурадағы нысандар әртүрлі түстер мен реңктерде көрсетіледі.
Рентабельділік туралы аздап
Тепловизорлардың бағасы негізсіз жоғары деген пікір кең таралған. Бұл ішінара дұрыс – ең қарапайым жылу түсіргіш, мысалы, Flir i3, 495 000 теңге тұрады, ал ажыратымдылығы жоғары және қосымша функциялары бар басқа модельдердің құны 3-5, тіпті 10 есе жоғары болуы мүмкін. Бұл, ең алдымен, барлық оптика шыныдан жасалмайтындығына байланысты, себебі ол инфрақызыл сәулелердің өтуіне жол бермейді. Барлық оптикалық құрылғылар таза оптикалық Германийден жасалған, оның бағасы кг үшін кемінде 2000 АҚШ долларын құрайды.. Сонымен қатар, микроболометриялық матрица айтарлықтай күрделі, өндіруге көп еңбекті қажет етеді және сәйкесінше қымбат.
Алайда, егер тепловизорлардың бағасын орындалатын функциялар аспектісінде қарастыратын болсақ, оларды пайдалану жұмыс уақытын үнемдеуге және энергияны үнемдеуге байланысты бір жылдан аз уақыт ішінде өзін ақтайды. Ал, мысалы, жоғары вольтты трансформатордың, жоғары токты ажыратқыштың, генератор подшипнигінің істен шығуына, сымдардың тұйықталуына байланысты өрттің шығуына жол бермеген жағдайда, ол тезірек болады.

Тепловизорларды пайдалану мысалдары

Энергетикада : электр қосылымдарының диагностикасы, контактілердің қызып кетуі, шиналар мен кабельдердің шамадан тыс жүктелуін тексеру, трансформаторлардың қызып кетуі, электр машиналарының салқындату жүйелеріндегі ақаулар, токтың ағуы және оқшаулау ақаулары, жоғары вольтты оқшаулағыштардағы жасырын ақаулар, сондай-ақ ақаулы және ақаулы қондырғылардың температурасының шамалы (0,1 градустан) айырмашылығына әкелетін барлық ақаулар. . Электр энергетикасы құрылғыларын бақылау және диагностикалау кезінде ерекше маңызды нәрсе – жабдықты бақылау құрылғыларды ажыратпай, қуат көзімен жүзеге асырылады. Сонымен қатар, қашықтықтың арқасында термиялық бақылау қауіпсіздік шараларын сақтауға және электр тогының соғуынан қорғауға мүмкіндік береді, бұл кернеудің басқа диагностикалық әдістері үшін мүмкін емес.

Құрылыста: жылыту құрылғыларының ақауларын жылытудың біркелкі еместігі, құбырлардың оқшаулауының бұзылған жерлерін іздеу, жылу оқшаулауының бұзылуына және нашар орнатылуына байланысты ғимараттардағы жылу шығынын жоғарылататын орындарды іздеу, жылу оқшаулауын суықта да, ыстықта да бағалау, жылу ағып кететін жерлерді іздеу және суықты сору.

Машина жасауда және өнеркәсіпте: ақаулы айналмалы және қозғалмалы тораптарды іздеу, мойынтіректерді сынау, белдік жетектерінің сырғуын, түтін құбырларының ақауларын сынау, салқындату және жылыту камераларын сынау, термиялық өңдеуге байланысты технологиялық процестерді бақылау, құбыр ақауларын іздеу.

Жылулық бейнелеуді өнеркәсіптің басқа салаларында қолдану

Ауыл шаруашылығында: жылыжайларды сынау, жануарларды ауруларды ерте диагностикалау үшін тексеру, ірі табындағы ауру жануарларды анықтау.
Денсаулық сақтауда: әуежайларда, вокзалдарда және т.б. дене қызуы көтерілген және ауру белгілері бар адамдарды анықтау..

Электроникада: баспа платаларының ақауларын, қызып кететін жабдық элементтерін, нашар және ақаулы контактілерді анықтау, электронды құрылғылардың салқындату жүйелерін тиімділік пен біркелкілікке тексеру.

Автосервисте: ақаулы мойынтіректерді анықтау, жылыту және кондиционерлеу жүйесін сынау, әйнек пен айнаны жылытуды сынау, радиаторларды жою, электр сымдарының ақауларын іздеу.

Қорытынды

Тепловизорлық диагностиканың жеделдігін, қауіпсіздігін, қарапайымдылығы мен көрнекілігін ескере отырып, өнеркәсіпте тепловизорларды қолдану апаттар мен өрттердің алдын алу тұрғысынан да, энергия тиімділігі мен энергия үнемдеуді талдау және арттыру тұрғысынан да айтарлықтай нәтиже береді.
Қазақстанға жеткізілетін модельдермен порталда танысуға болады PRIBOR.KZ