Termografická diagnostika - více

Podstata

Fyzikální podstatou „tepelného chování“ materiálů (v různém skupenství) je jejich schopnost generovat elektromagnetická pole způsobená v tomto případě termickým pohybem částic dané látky, a to již při teplotách vyšších než absolutní nula (> -273,15˚C). Tedy i za poměrně třeskutého mrazu lze detekovat teplotní pole látek.

Část spektra tohoto vyzařování je v infračervené oblasti, která je lidským okem neviditelná a je předmětem termografických snímání, proto je také někdy termografie označována zkratkou „IR“ – jako měření v infračervené oblasti. Detektor tohoto „vyzařování“ látek – dále zkráceně i nepřesně „termovize“ tedy rozhodně neměří povrchovou teplotu látky – zdroje, ale vypočítává teplotu na základě bezkontaktně snímané intenzity vyzařování v části IR spektra se zohledněním hodnot reprezentujících souhrnně vnější vlivy měření. Při zvýšení teploty měřené látky významně vzrůstá i celková energie zářivého toku a generované spektrum je současně obohacováno i o kratší vlnové délky elektromagnetického spektra vyzařování, a to dokonce až k viditelné oblasti spektra. Tato elementární závislost je zároveň základem pro diagnostiku – zkoumání příčin změn či nehomogenit teplotních polí vyzařovaných danou látkou (obecně zdrojem) při úvaze odlišné podstaty dynamiky změn teplot měřené látky.

Teplotní pole pro účely diagnostiky

S použitím účelového zjednodušeného členění si své zdroje tepla

  • cíleně vytváříme pro zajištění teplotní kontinuity procesů v definovaných úrovních a spojitosti a v tomto případě je primárně podstatný průběh teplot či existence teplotního chování, a to jako společný rys procesů, u nichž je změna teploty měřítkem funkčnosti či dokonce účinnosti daného procesu (či nahodilá indikace) a příkladem jsou např. termografie v řízení technologických procesů (v tom i bezpečnost, ostraha).
    Tady řešíme optimalizaci teplotních průběhů.

  • cíleně nevytváříme, vzniká spontánně v důsledku fyzikálních jevů a stavů, které nejsou součástí ani záměrem funkčnosti, teplotní chování nad rámec funkčně přijatelného a očekávaného je jevem nežádoucím a podstatným faktorem je jeho konečný destruktivní účinek. Příkladem diagnostiky jsou např. termografie průmyslových technologií a zařízení v oblasti termomechaniky, termografie v elektroenergetice, ostatní speciální aplikace (detekce plynů, medicínské aplikace, použití v zemědělství, atd.) Tady řešíme teplo jako druhotný průvodní jev vady.

Grafický obraz teplotního pole

Grafickým obrazem „teplotního pole“ snímaného zdroje, tedy IR spektra neviditelného lidským okem, je digitalizovaný snímek vizualizující rozložení teplot teplotního pole prostřednictvím okem viditelných barevných palet přiřazených různým teplotám. V případě použití plně radiometrické techniky lze prostřednictvím termografické kamery („termovize“) vypočítat a stanovit povrchové teploty snímané látky.

  „…nejen pes má studený čenich …“

Digitalizovaný obraz teplotního pole látky se nazývá termogram a proces pořizování termogramů (jinak snímkování) je zjišťování rozložení teplotních polí na zkoumaném objektu.

Použitelnost termografie

Není metodou novou, když má za sebou již historický vývoj v rozsahu několika desetiletí, doznala svého technického vývoje a její použití je obecně všude tam, kde se jeví zjišťování parametrů či homogenity teplotních polí látek ve své široké podobě efektivním.

Aplikační rozsah v použití termografie jako nástroje pro diagnostiku teplotních polí má mimořádnou šíři podpořenou nejen jistou tajemností „vidět neviditelné“, ale také vysokou odbornou úrovní zpracování, vyhodnocení či analyzování termogramů včetně pořízení izotermních obrazů či lokalizaci míst se zvýšenou pravděpodobností kondenzace vodních par vlivem nižších teplot než je teplota rosného bodu, pořizování „obrazu v obrazu“ pro snazší objektovou identifikaci, atd.

Rozsah praktických použití termografie jako diagnostické metody sice poněkud komplikuje možnost zobecnit popis postupů v rámci této metody, nicméně 2 základní fáze jsou zjevné:

    • pořízení grafického obrazu teplotního pole – rozložení povrchových teplot ze zdánlivé sálavé teploty;
    • analýza grafického obrazu teplotního pole objektu ve vztahu k podstatě tohoto zdroje záření v souvislostech (očekávané a skutečné rozložení, korekce, vnější vlivy, atd.) – diagnostika má komparativní charakter.

Termovize v příkladech

Prediktivní funkce termografie

Termografie obecně i ve formě specifických postupů diagnostiky pro jednotlivé aplikace má významnou funkcí prediktivní a je předurčena stát se také významnou a trvalou součástí např. systémů provozní diagnostiky budov v nadřazeném systému energetického managementu či systémů totálního řízení údržby (TPM) celků různého rozsahu i podstaty (m.j. budovy, průmysl, atd.) a rozhodně s vymezeným začleněním do nadřazených systémů řízení rizik.

 

2019 © conversio spol s.r.o. - všechna práva vyhrazena
Webdesign: