«

»

Dub 01

Print this Příspěvek

Termografia w zastosowaniach przemysłowych

Rozwój zastosowań technologii termograficznej postępował w wyniku jej wchodzenia w kolejne obszary zastosowań, gdzie na ogół technologia ta sprawdzała się, zdobywając akceptację użytkowników, a potem była wprowadzana do kolejnych zastosowań w innych branżach. Obecnie termowizja znalazła rozległe zastosowanie w przemyśle. Termografia jest od dawna postrzegana przez inżynierów jako technologia służąca do prognozowania możliwych awarii urządzeń przed ich faktycznym wystąpieniem lub do ich detekcji w okresie początkowym.

Obraz termowizyjny to w praktyce mapa rozkładu temperatury na powierzchni badanego urządzenia, która jest tworzona w wyniku rejestracji kamerą termograficzną energii promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez to urządzenie w paśmie podczerwonym. Kamera termograficzna pozwala na zobrazowanie nawet nieznacznych różnic temperatury kontrolowanego urządzenia w postaci kolorów, tworzących zdywersyfikowaną paletę barw widocznych dla ludzkiego oka, umożliwiając w ten sposób ich rozpoznanie ze znaczną precyzją, mimo że w rzeczywistości skaner kamery termowizyjnej rejestruje widmo podczerwone kontrolowanej powierzchni, a więc „kolory“ niewidoczne dla ludzkiego oka. Ponadto urządzenia termowizyjne potrafią same analizować zarejestrowane obrazy i na ich podstawie generować potrzebne informacje.

Jednym z wczesnych zastosowań przemysłowych termowizji było wykrywanie błędów produkcji obwodów elektronicznych, stosowane już w latach 80-tych XX wieku. Dzięki obrazom termograficznym inżynierowie mieli możność dokładnej analizy obwodów drukowanych, które nie przeszły pozytywnie testów elektrycznych. Badanie te dawały możliwość modyfikacji projektów bądź też całego procesu produkcyjnego, tak by wykluczyć powstałe wady w kolejnych partiach produkcyjnych. Niektórzy projektanci stosowali obrazy termograficzne do badania rozkładu i rozpływu ciepła w projektowanych układach elektronicznych. Takie rozwiązanie było najszybszym i stosunkowo tanim sposobem analizowania rozkładu ciepła, szczególnie w okresie, kiedy nie była jeszcze tak powszechnie stosowana technika symulacji komputerowych.

Pod koniec lat 90-tych inżynierowie rozpoczęli opracowywać i używać w utrzymaniu ruchu programy do prognozowania przypuszczalnych awarii urządzeń, opierając się na analizie zdjęć termowizyjnych. Stało się to możliwe poprzez regularne analizy obrazów termicznych wybranych urządzeń, takich jak silniki, przekładnie, transformatory czy inne elementy wykorzystujące energię. Już początkowe objawy prawdopodobnej awarii w postaci zniszczenia łożyska, uszkodzenia izolacji lub korozji styków powodują powstawanie niestandardowych źródeł ciepła lub zimna, które stopniowo się powiększają. Odpowiednio wczesne dostrzeżenie tego rodzaju anomalii daje możliwość eliminacji przyczyny szkodliwego zjawiska i (tym samym zapobieżenie .

Z chwilą, gdy obrazy termograficzne zaczęły być szeroko wykorzystywane jako narzędzie stosowane w utrzymaniu ruchu zakładów przemysłowych, inżynierowie zaczęli zdawać sobie sprawę, że termografia może znaleźć również przeznaczenie w innych dziedzinach m.in. stała się wiodącą technologią w dziedzinie czujników przemysłowych i w tym charakterze znajduje zastosowanie w wielu konkretnych zastosowaniach.

Termowizja jest więc stosowana do nadzorowania przebiegu procesów produkcyjnych jak również jako technologia wspomagająca optymalizację sterowania procesami przemysłowymi. Tym samym zakres zastosowań termowizji przemysłowej nie ogranicza się już jedynie do usług serwisowych i utrzymania ruchu. Obrazy termiczne są więc wykorzystywane do bieżącej kontroli i nadzorowania odpowiedniego przebiegu procesów produkcyjnych. Dysponując szczegółową wiedzą o tym, jak zmieniają się w czasie i przestrzeni krytyczne wartości temperatur w procesie produkcji, można stosować automatyczny dobór nastaw i parametrów pracy instalacji przemysłowych w celu poprawy jakości produkcji i wzrostu jej wydajności.

Ciekawym przykładem zastosowania termowizji jest produkcja folii do opakowań. Zestaw do skanowania termograficznego stwarza operatorom procesu możliwość właściwego reagowania i ustawienia właściwych temperatur materiału wsadowego w poszczególnych rurach tłoczących. Po zaobserwowaniu nadmiernego schładzania się brzegów arkusza w stosunku do jego środkowej części w wyniku strat ciepła, operator ma możliwość zwiększyć temperaturę masy polimerowej w odpowiednich rurach tłoczących i w ten sposób uzyskać równomierność rozkładu temperatury na całej szerokości arkusza folii. Przy tej metodzie monitoringu wyświetlacz graficzny wykorzystuje ilościowe dane do utworzenia jakościowego obrazu produktu finalnego, czyniąc technologię termograficzną dużo bardziej użyteczną w tym zastosowaniu niż zwykłe jakościowe obrazy z kamer widma podczerwieni IR. Zamiast zwykłego stwierdzenia: ,ta strefa jest cieplejsza“, które może być dostateczne dla potrzeb działu utrzymania ruchu, ale niedostateczne w przypadku układów sterowania, techologia termograficzna oferuje dostęp do bieżących, dokładnych danych pomiarowych. Technika termowizyjna może być również stosowana w operacji hartowania szkła, kiedy wymagane jest podgrzanie całej masy szklanej do jednolitej temperatury powyżej temperatury topnienia, a następnie jej gwałtowne schłodzenie dla wywołania wewnętrznego udaru masy szklanej.

Dalszym krokiem w rozwoju zastosowań termowizji będzie na pewno wykluczenie dzięki niej czynnika ludzkiego z całego sterowania procesem produkcyjnym. Opracowane zostaną właściwe algorytmy automatycznego sterowania i dostosowania właściwych nastaw urządzeń przemysłowych, tworzące nowy poziom w procesach sterowania i przyczyniające się do poprawienia niezawodności działania układów automatycznego sterowania procesami przemysłowymi.

Permanent link to this article: https://mujbiz.eu/2015/04/01/termografia-w-zastosowaniach-przemyslowych-5/

Napsat komentář