«

»

Dub 03

Print this Příspěvek

Termografia w zastosowaniach przemysłowych

Rozwój zastosowań termowizji postępował w wyniku jej wchodzenia w nowe obszary zastosowań, gdzie z reguły technologia ta sprawdzała się, zdobywając akceptację użytkowników, a następnie była wdrażana do kolejnych zastosowań w innych dziedzinach. Aktualnie termografia znalazła szerokie zastosowania przemysłowe. Termografia jest od dawna uważana przez inżynierów jako technologia służąca do prognozowania ewentualnych awarii urządzeń przed ich rzeczywistym wystąpieniem lub do ich detekcji w stadium początkowym.

Obraz termograficzny to w praktyce mapa rozkładu temperatury na powierzchni kontrolowanego urządzenia, która powstaje poprzez rejestrację kamerą termograficzną energii promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez to urządzenie w paśmie podczerwieni. Kamera termograficzna umożliwia zobrazowanie nawet nieznacznych różnic temperatury kontrolowanego urządzenia w postaci kolorów, które tworzą zróżnicowaną paletę barw widocznych dla ludzkiego oka, umożliwiając tym samym ich rozpoznanie ze znaczną dokładnością, mimo że w rzeczywistości skaner kamery termograficznej rejestruje pasmo podczerwone badanej powierzchni, a więc „kolory“ niewidoczne dla oka ludzkiego. Ponadto urządzenia termowizyjne potrafią samodzielnie analizować zarejestrowane obrazy i na ich podstawie generować wymagane informacje.

Jednym z wczesnych zastosowań przemysłowych termowizji było lokalizowanie wad produkcji układów elektronicznych, stosowane już w latach 80-tych XX wieku. Dzięki obrazom termograficznym inżynierowie mieli możliwość dokładnej analizy obwodów drukowanych, które nie przeszły pomyślnie testów elektrycznych. Analizy te dawały możliwość modyfikacji projektów lub też całego procesu produkcyjnego, tak aby wykluczyć powstałe wady w dalszych partiach produkcyjnych. Niektórzy projektanci używali obrazów termowizyjnych do analizowania rozkładu i rozpływu ciepła w prototypowych układach elektronicznych. Takie rozwiązanie było najszybszym i względnie tanim sposobem analizowania rozkładu ciepła, szczególnie w czasach, gdy nie była jeszcze tak powszechnie stosowana technika symulacji komputerowych.

Pod koniec lat 90-tych inżynierowie zaczęli projektować i stosować w utrzymaniu ruchu programy do prognozowania prawdopodobnych awarii urządzeń, bazując na analizie zdjęć termograficznych. Było to możliwe dzięki regularnym analizom obrazów termicznych wytypowanych urządzeń, takich jak przekładnie, silniki, transformatory a także inne elementy wykorzystujące energię. Już pierwsze objawy możliwej usterki w postaci zatarcia łożyska, przerwania izolacji lub korozji styków są powodem powstawania nietypowych ognisk ciepła lub zimna, które z czasem ulegają powiększeniu. Wystarczająco wczesne zauważenie tego typu anomalii daje możność wyeliminowania przyczyny szkodliwego zjawiska i (tym samym zapobieżenie większemu uszkodzeniu.

Od chwili, gdy obrazy termowizyjne stały się popularne jako narzędzie stosowane w utrzymaniu ruchu w zakładach przemysłowych, kadra inżynierska zaczęła zdawać sobie sprawę, że termografia może znaleźć także zastosowanie w innych branżach m.in. stała się wiodącą technologią w dziedzinie czujników przemysłowych i w tym charakterze znajduje wykorzystanie w wielu konkretnych zastosowaniach.

Termografia służy więc do kontroli prawidłowości przebiegu procesów produkcyjnych oraz jako technologia wspierająca optymalizację kierowania procesami przemysłowymi. Dlatego też zakres zastosowań termografii przemysłowej nie ogranicza się już jedynie do usług serwisowych i utrzymania ruchu. Obrazy termiczne są zatem wykorzystywane do bieżącej kontroli i monitoringu odpowiedniego przebiegu procesów produkcyjnych. Dysponując szczegółową wiedzą o tym, jakim zmianom ulegają w czasie i przestrzeni krytyczne parametry temperaturowe w procesie produkcji, można stosować automatyczny dobór nastaw i parametrów pracy instalacji przemysłowych w celu poprawy jakości produkcji i wzrostu jej wydajności.

Wartym wspomnienia przykładem wykorzystania termowizji jest wytwarzanie folii do opakowań. Zestaw do skanowania termograficznego umożliwia operatorom procesu odpowiednie reagowanie i ustawienie właściwych temperatur materiału wsadowego w poszczególnych rurach tłoczących. Po zaobserwowaniu nadmiernego ochładzania się brzegów arkusza w stosunku do jego części centralnej w wyniku strat ciepła, operator może zwiększyć temperaturę masy polimerowej w odpowiednich rurach tłoczących i w ten sposób uzyskać równomierność rozkładu temperatury na całej szerokości arkusza folii. W tej metodzie monitoringu graficzny wyświetlacz wykorzystuje dane ilościowe do stworzenia jakościowego obrazu produktu finalnego, stwarzając technologię termograficzną znacznie bardziej użyteczną w tym zastosowaniu niż proste jakościowe obrazy z kamer widma podczerwieni IR. Zamiast prostego stwierdzenia: ,ta strefa jest cieplejsza“, które może być dostateczne dla potrzeb służb utrzymania ruchu, ale niewystarczające w odniesieniu do układów sterowania, technika termograficzna daje dostęp do aktualnych, precyzyjnych danych pomiarowych. Technologia termograficzna może być również użyta w procesie hartowania szkła, kiedy konieczne jest podgrzanie całej masy szklanej do jednakowej temperatury powyżej temperatury topnienia, a potem jej gwałtowne ochłodzenie dla wywołania wewnętrznego udaru masy szklanej.

Następnym krokiem w rozwoju zastosowań termowizji będzie z pewnością wykluczenie dzięki niej czynnika ludzkiego z całego procesu sterowania produkcją. Opracowane zostaną właściwe algorytmy automatycznego sterowania i doboru właściwych nastaw urządzeń przemysłowych, tworzące nowy poziom w technikach sterowania i przyczyniające się do poprawienia niezawodności funkcjonowania układów automatycznego sterowania procesami przemysłowymi.

Permanent link to this article: https://mujbiz.eu/2015/04/03/termografia-w-zastosowaniach-przemyslowych-6/

Napsat komentář