Пирометры и тепловизоры: энергоаудит и термодиагностика

   

Температура наиболее широко используемый критерий для диагностики функционирования двигателей, котлов, подшипников, электрических систем и всех типов оборудования. Обнаружение при проверке рефрижераторной системы, электрических контакторов, контроле силового оборудования, систем вентиляции, силовых трансформаторов и токоведущих шин несоответствия параметров температуры контролируемого объекта номинальному режиму работы помогает предотвратить возникновение аварийной ситуации. 

Контактные термометры позволяют во многих случаях получить необходимые данные, но не подходят для измерения температуры в реальном масштабе времени. Кроме того, объект измерения может находиться в труднодоступном месте или динамическом состоянии, быть под напряжением. Применение портативных инфракрасных термометров позволяет избежать этих проблем. 

Пирометры о перативно обеспечивают точные безопасные измерения и предельно просты в эксплуатации. Достаточно навести прибор с лазерным целеуказателем на объект и нажать на кнопку, чтобы увидеть реальный показатель температуры на дисплее. При этом отсутствует контакт с горячими поверхностями или движущимися объектами. Сегодня фактически не существует лучшей аппаратуры для диагностики и мониторинга температуры, что позволяет предотвратить и предупредить ряд проблем в эксплуатации, чем пирометры. 

Инфракрасные термометры используются для диагностики и контроля электрических систем и оборудования. Применяемые для работы с электрооборудованием более 5 лет, они позволяют быстро измерять температуру. Так как высокий ток приводит к нагреву проводника, непрерывное измерение температуры позволяет эффективно избежать повреждения оборудования. Согласно опросу специалистов по обслуживанию электроприборов, все компании, использующие ИК-термометры для обнаружения точек перегрева, сумели избежать расходов на ремонт и простой оборудования. Бесконтактные ИК-термометры измеряют температуру до 2000 градусов менее чем за полсекунды с точностью до 0,5% на расстоянии до 240 м. Легкие, надежные и простые с эксплуатации, эти приборы не требуют дополнительной настройки. 

Принцип работы пирометра:



1. Оптика прибора собирает собственное, отраженное и прошедшее через объект ИК-излучение и фокусирует на приемник излучения.
2. Электроника прибора переводит через калибровочное уравнение и заданный (регулируемый) коэффициент излучения полученную информацию в значение температуры, которое отображается на дисплее. 
3. Лазер используется для наведения на объект. 

Использование пирометров позволяет решить разнообразные задачи. На сегодня существуют различные модификации приборов, в том числе и с возможностью USBподключения к ПК, программным обеспечением для диаграммного измерения, встроенной памятью, токовым выходом и т.д. 

ИК-термометры испытанные приборы для контроля и диагностики электрооборудования, позволяющие экономить время и деньги. Применение ИК-термометра позволяет оперативно обнаружить перегревы электрических соединений, убедиться в работоспособности источников бесперебойного питания. Можно осуществлять контроль элементов в батарее и панели подключения клемм питания, сопротивлений, переключателей, плавких предохранителей, которые могут стать причиной потерь энергии на нагрев, вызываемого потерей контакта соединений или окислением. Также ИК-термометры помогают обнаружить дефектные контакты выключателей и контролировать температуру электрических двигателей. Регулярное сканирование трансформаторов с целью обнаружения зон перегрева позволяет обнаружить дефекты обмотки и контактов. 

Температура корпусов двигателей, масляных трансформаторов и выключателей измеряется непосредственно на поверхности, так как обычно соответствует их внутренней температуре. Нормальные включения/выключения токовой нагрузки и изменения окружающей температуры способствуют повторному нагреву (расширению) и охлаждению (сужению) проводников. Со временем это приводит к ослаблению контактов, которые имеют более высокое электрическое сопротивление, в результате чего происходят потери мощности на нагрев. Грязь, угольная пыль и коррозия в контактах также вызывают повышенное сопротивление. 

При оценке подключений важно знать, что существует разность температуры подключений и окружающей среды. Если температура окружающей среды неизвестна, ее можно быстро определить с помощью неконтактного термометра. Увеличение температуры на 10 C говорит о плохом контакте и заземлении или несбалансированной нагрузке. 

На промышленных заводах работают сотни многофазных электродвигателей. Чтобы продлить срок эксплуатации, необходимо контролировать их температуру для обеспечения сбалансированного пофазового распределения энергии и соответствующих рабочих температур. Когда изнашивается подшипник, выделяется тепло. Износ подшипника приводит к вибрации и нарушению центровки двигателя. Измерение температуры подшипника позволяет определить точки перегрева и спланировать ремонт или его замену до полного повреждения оборудования. 

Срок службы межвитковой изоляции сильно сокращается, если рабочие температуры превышают указанный максимум. Срок службы изоляции около 10 лет. Следующий пример показывает, как рабочие температуры влияют на продолжительность срока службы межвитковой изоляции: 

Максимальная температура	Срок службы изоляции
Превышает 10°С	1/2 нормального
Превышает 20°С	1/4 нормального
Превышает 30°С	1/8 нормального

Исследования показали, что температуры поверхности обмотки двигателя обычно на 10 C ниже, чем ее внутренняя температура. Таким образом, контроль температур двигателя должен осуществляться регулярно, для предотвращения аварий на производ стве. ИК-термометры также используются для определения причин отказа двигателя при неработающем термореле. 

Высоковольтные трехфазные сети часто используются в промышленных электрических системах. Сбалансированное пофазное распределение энергии необходимо для нормальной работы асинхронных двигателей, мощных компьютеров и другого оборудования. Несоблюдение силового баланса из-за перегрузки или утечек в электрических цепях приводит к повреждению и простою оборудования. Температурный контроль кабелей и подключений на каждой фазе с помощью неконтактного термометра помогает быстро определить разницу температур в 5 C или более, своевременно предотвращая повреждения. 

Увидеть температурный режим узлов оборудования также позволяет тепловизор. Объектив инфракрасной камеры (ИК) может многое рассказать об объекте, инженерном оборудовании зданий, цепях электросилового оборудования и режимах электроустановок (ЭУ). 

Тепловизор удачное сочетание возможностей, удобства и компактности пирометра с функциональными ресурсами ИК камеры. Прибор мгновенно показывает горячие и холодные точки объекта в форме тепловизионного изображения с использованием цветовой градации в заданном интервале температур. Простые в использовании, тепловизоры позволяют с помощью интуитивно понятных инструкций на экране работать по принципу Наведи и снимай . Для выполнения измерений необходимо навести и сфокусировать прибор на объекте, при этом производится автоматическое выравнивание диапазона температур для создания четкого изображения. При нажатии на курок текущая картинка с дополнительной экранной информацией о режиме и условиях съемки сохраняется в памяти. 

Можно бесконечно рассуждать о преимуществах и многофункциональности ИК-термометров и тепловизоров, однако вывод будет неизменным: они являются незаменимыми приборами для энергоаудита и термодиагностики.

Версия для печати