Тепловые методы контроля позволяют производить диагностику оборудования в процессе эксплуатации без отключения оборудования и без использования трудоемких измерений температуры, а также правильно планировать и проводить предупредительные работы и ремонты.
В настоящее время появились современные приборы для инфракрасного обследования различных объектов, которые обладают широкими возможностями для регистрации тепловых потоков в реальном масштабе времени. Среди приборов инфракрасного (ИК) обследования можно назвать дистанционные пирометры, тепловизоры и линейные ИК-сканеры.
Современные тепловизоры и теплосканеры позволяют фиксировать и запоминать тепловые изображения объектов для их дальнейшего анализа и обработки.
Современные приборы для измерения инфракрасного излучения имеют следующие характеристики и отличительные особенности:
- широкий диапазон измеряемых температур;
- высокую разрешающую способность (с разрешением в несколько раз выше, чем у механических сканирующих систем);
- малые размеры и массу (инфракрасные термографы в настоящее время настолько малы, что соответствуют современным видеокамерам);
- высокую точность измерений;
- возможность запоминания данных измерений в стандартном цифровом формате;
- простоту в использовании;
- возможность подключения внешнего запоминающего устройства, совместимого с персональным компьютером;
- надежность в работе;
- автоматическую коррекцию сигналов, регистрируемых с элементов ИК чувствительной матрицы;
- возможность и легкость обработки данных измерений на персональном компьютере.
Самые простые в эксплуатации приборы регистрации тепловых излучений — пирометры. Они позволяют проводить измерение температуры для одной точки (площадки) объекта. Обычно для определения теплового состояния объекта требуется определение температуры большого количества контрольных точек.
Учитывая, что пирометр регистрирует температуру в пределах заданного телесного угла, точность измерения температуры в точке снижается с удалением от объекта. Поэтому определение распределения температуры по объекту с помощью пирометра становится трудоемкой операцией с невысокой точностью. В то же время, пирометры имеют высокую надежность и малую стоимость.
Полную визуальную тепловую картину исследуемого объекта практически мгновенно, в реальном масштабе времени, с высоким пространственным разрешением, с сохранением изображения для последующей обработки и анализа дают тепловизоры.
Используя сменную оптическую систему, тепловизоры позволяют производить обследования объектов, находящихся на расстоянии в десятки и сотни метров.
Высокую производительность тепловизоров и простоту эксплуатации пирометров совмещают в себе линейные ИК-сканеры. Рабочий элемент сканера не сложная и дорогая матрица, как у тепловизоров, а всего лишь линейка или отдельные чувствительные элементы. Сканирование в вертикальном направлении в этом случае осуществляет сам оператор. Оно несколько усложняет процесс обследования, но существенно уменьшает стоимость регистратора инфракрасного излучения.
Области применения тепловизионной техники достаточно широки:
- электроэнергетика - контроль электрооборудования подстанций, силовых трансформаторов, выключателей и предохранителей, осмотр воздушных линий электропередач, коммутационной аппаратуры и аппаратуры управления;
- машиностроение - контроль конвейеров, прокатных станов, редукторов, насосов, компрессоров, валов, муфт, шкивов, сцеплений;
- теплоэнергетика - контроль печей, котлов, огнеупорной футеровки и теплоизоляции, цистерн для хранения жидкостей, контроль теплоизоляции трубопроводов, воздуховодов;
- обследование состояния зданий и сооружений - контроль тепловых потерь через ограждающие строительные конструкции, поиск скоплений конденсирующейся влаги в строительных конструкциях, контроль технического состояния и поиск неисправностей в отопительном оборудовании зданий;
- транспорт - контроль состояния подвижного состава железной дороги и метрополитена, находящегося на линии, или в депо;
- тепловой контроль позволяет своевременно выявить конкретные места излишнего выделения тепла, позволяет специалисту сделать заключение о тех или иных нарушениях и неисправностях эксплуатируемого оборудования.
Примеры применения тепловизоров: Применение тепловизоров на тепловых электрических станциях, в промышленной и коммунальной энергетике