Wczytuję dane...
Kamery termowizyjne

Kamery termowizyjne, czyli ciepło widzę, ciepło!

Termowizyjny obraz może przywodzić na myśl wielu z nas postrzeganie świata przez kosmicznego łowcę z filmu „Predator”, dzięki której ów myśliwy był w stanie skutecznie polować i zdobywać nowe trofea. Od 1987 roku, czyli premiery filmu, minął szmat czasu i termowizja nie jest już niczym zaskakującym. Kamery wszelkich rozmiarów – od miniaturowych nakładek montowanych na smartfonach przez poręczne wielofunkcyjne analizatory po zaawansowane elementy systemu ochrony, znajdują szerokie zastosowanie w wielu branżach, m.in. w elektroenergetyce czy budownictwie, gdzie pozwalają m.in. na wykrywania anomalii temperaturowych wpływających np. na izolację.

Wśród w codziennej pracy elektryków, ale również fachowców montujących systemy ociepleń (lub przeprowadzających termomodernizację) czy instalatorów, kamery termowizyjne ułatwiają analizę i diagnostykę trudno dostępnych miejsc, wadliwych połączeń w stacjach transformatorowych i rozdzielnicach, błędów w wykonaniu warstw termoizolacji czy wreszcie przecieków w układach rur. Wykrycie elementu przegrzanego, jego prawidłowa klasyfikacja, np. w zależności od obciążenia prądowego i przyrostu temperatury, to klasyczne zadanie w ramach kontroli termograficznej wykonanej kamerą termowizyjną.

Jak cię zmierzą, tak cię piszą, czyli jak działa kamera termowizyjna

W branży elektroenergetycznej, pomiary termowizyjne przy użyciu kamery mogą być przeprowadzone wszędzie tam, gdzie na podstawie rozkładu temperatury na powierzchni badanego obiektu można ocenić jego stan techniczny.

Innymi słowy, termografia, zwana także termowizją, polega na wykryciu i zarejestrowaniu promieniowania podczerwonego (ang. IR - infrared) emitowanego przez obiekty (np. wspomniane rozdzielnice), których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego, a następnie przekształcenia tego promieniowania na światło widzialne.

Termalny obraz, widoczny na ekranie kamery termowizyjnej, jest odwzorowaniem pola temperaturowego na powierzchni badanego transformatora, budynku, instalacji. Kamera wykonuje pomiar bezkontaktowo, dzięki czemu znajduje zastosowanie np. pożarnictwie, kiedy służby - dysponując odpowiednimi kamerami - mogą dokonać analizy nie narażając swojego zdrowia lub życia podczas przebywania blisko badanego obiektu, w tym pogorzelisk czy miejsc zagrożonych wybuchem

Kamera termowizyjna obrazuje rozkład temperatury, umożliwia też uwidocznienie kierunków przepływu ciepła, a więc znalezienie bezpośredniego źródła zaistniałego problemu. Wystarczy skierować kamerę na dany obiekt i nacisnąć przycisk rejestracji - na ciekłokrystalicznym wyświetlaczu ukaże się obraz odwzorowujący promieniowanie obiektu w podczerwieni.

Wyniki otrzymujemy w formie barwnych obrazów – termogramów, gdzie każdej barwie odpowiada pewien określony przedział temperaturowy. Najczęściej im jaśniejszą barwę pokazuje kamera, termowizyjna tym temperatura jest wyższa (możemy ustawić jednak odwrotne kolory). Dzięki specjalistycznym programom komputerowym, możemy dodatkowo określić precyzyjnie temperaturę w konkretnym miejscu lub w danym przedziale czasu, porównując różne zarejestrowane obrazy z kamery termowizyjnej.

W ten sposób dokonujemy obserwacji ewentualnych odstępstw od prawidłowego stanu obiektu. Większość obecnie stosowanych kamer termowizyjnych to urządzenia z matrycami detektorów w przedziale od 60x60 do 800x600 pikseli. Jako że wyświetlany zwykle różni się od obserwowanego w świetle widzialnym, kamery termowizyjne wyposaża się także w prostą kamerę tego właśnie światła – obrazy są rejestrowane jednocześnie.

Ciepło, cieplej, Houston mamy problem! – przykłady zastosowania kamery termowizyjnej w diagnostyce elektroenergetycznej

Kamery termowizyjne w branży elektroenergetycznej stosowane są w większości przypadków w diagnostyce przy inspekcji urządzeń wytwarzających, przesyłających i rozdzielających energie elektryczną.

Przykładowo, nieprawidłowo pracujące złącze będzie wykazywało wyższe temperatury od temperatur łączonych elementów. Przyczyną tego stanu, który pozwoli nam wykryć kamera termowizyjna, może być niepoprawnie zaprasowany przewód w zacisku lub wadliwe (na różne sposoby) połączenie zacisku z urządzeniem.

Kamera termowizyjna zaś umożliwia wykrycie takich właśnie anomalii w elementach linii elektroenergetycznych, transformatorów i rozdzielnic, które w wyniku długotrwałego przepływu prądu o dużym natężeniu oraz innych czynników, takich jak korozja powierzchni styków, powodują stopniowe pogorszenie się stanu złączy.

Aby badanie kamerą termowizyjną miało sens, tj. by jej potencjał kontrolny został właściwie wykorzystany, konieczne jest odpowiednio duże prądowe obciążenie instalacji podczas badania (minimum 40%). Dzięki temu, pomiary prowadzone kamerą termowizyjną będą dokładniejsze, a wyniki będziemy mogli właściwie przeanalizować i ocenić. Oczywiście, nawet przy niskim obciążeniu nie należy rezygnować z przeprowadzenia pomiarów kamerą termowizyjną – po wykryciu wad przy małym obciążeniu, wyniki wskażą nam zwiększony poziom zagrożenia z prawdopodobieństwem jego intensyfikacji w czasie.

(Termo)wizja przyszłości energetyki

Zrównoważony rozwój, w którego obszar wchodzi również ekologiczne, inteligentne budownictwo oraz energooszczędne rozwiązania (nacisk na wysoką wydajność energetyczną), a także miniaturyzacja będą wymagały coraz większego zaangażowania kamer termowizyjnych. Liczne rewitalizacje budynków, wymiana instalacji i bieżące konserwacje, termomodernizacje istniejących obiektów pod kątem systemów dociepleń to idealne obszary zastosowania i rozwoju termowizji.

Biorąc pod uwagę powszechną dostępność kamer, ich mobilny charakter oraz postęp technologiczny (zarówno samych urządzeń, jak i oprogramowania), można powiedzieć, że kosmiczny łowca z filmu Johna McTiernana mógłby nam pozazdrościć dostępnych nam „ziemskich” kamer termowizyjnych i zapewne w ramach łowów, zamiast na ludzi, zapolowałby na nową kamerę.

Źródło: www.elektro.info.pl