A termográfiás vizsgálatok elméleti alapjai

Multi Management System Kft A termográfiás vizsgálatok elméleti alapjai Az elektromágneses sugárzásnak rendkívül széles spektruma van. Az ember számára a látható fény a legfontosabb. A Nap sugarainak kb 50 %-a látható fény, kb 30%-a az infravörös: tartomány. Állatvilág igen változatos, pl. a csörgőkígyó az infravörös tartományban „lát”. „Amit kispórolt belőlünk a természet, azt a mérnökök lehetővé tették”. Elméleti alapok A hő terjedésének három formája létezik. Hővezetés: Hő egy közeg egyik - magasabb hőmérsékletű - részéből annak másik, hidegebb része felé áramlik, a közeget alkotó részecskék elmozdulása nem számottevő. A gázoknál ez a mozgás rendezetlen. Hőszállítás: A részecskék rendezett mozgása révén jut tovább a hő. Hősugárzás: Elektromágneses sugárzás útján jut el a hő az egyik helyről a másikra, ennek viselkedése hasonló a fényhez.

Egy test sugárzással szembeni viselkedése

A hőenergia és az infravörös tartomány jellemzése A hő nem más, mint az anyagi molekulák mozgási energiájának átlagértéke. A gázokban a molekulák rendszertelen mozgást végeznek, egymásnak és a teret határoló falnak ütközve. Ütközéskor a mozgási energiájukból veszítve, hőenergia keletkezik. A szilárd testekben a rácspontok körüli rezgés formájában nyilvánul meg, ahol a kitéréssel arányos a hőmérséklet. Tovább növelve a hőmérsékletet, az atom kiszakad a rácskötésből, az anyag folyadékfázisba megy át. A folyadékokban az atomok, molekulák már szabadabban mozognak, megnő a szabad úthossz, de még nem annyira, mint a gázhalmazállapotú fázisban. Ha zárt térben két különböző hőmérsékletű test van, megindul közöttük a hőcsere. Ha érintkeznek, hővezetéssel, ha nem hősugárzással törekednek a kiegyenlítődésre. Egyensúlyra való törekvés: a térben minden helyen azonos hőmérséklet alakuljon ki (homogén hőeloszlás). A hőenergia, amennyiben nincs beavatkozás, mindig a magasabb hőmérsékletű helyről áramlik az alacsonyabb hőmérsékletű hely irányába (hőtan II. főtételének egyik megfogalmazása). Ez a hő kinetikai értelmezése.

Levélcím: 1021 Budapest, Labanc u. 47/B. Tel.: 06 70 206 4541 Fax.: 06 29 326 109

Adószám: 12876583-2-41 e-mail: [email protected] web: www.mms-kft.hu

Multi Management System Kft

Az infravörös tartomány elhelyezkedése az elektromágneses spektrumban

Az infravörös sugárzás két tartományra osztható: Közép –IR (3-8 µm), Távoli –IR (8-15 µm) A mérések során a közeli termográfiában 0,7 µm-től a 12 µm tartományban vizsgálódunk. Levélcím: 1021 Budapest, Labanc u. 47/B. Tel.: 06 70 206 4541 Fax.: 06 29 326 109


Multi Management System Kft

Lényeges különbség a két tartomány felhasználásában van: A közép-IR-t használó műszer képes üvegen át is érzékelni a hőmérsékletet, viszont az atmoszféra hatásaira rendkívül érzékeny. A távoli-IR üvegen át nem érzékeli a hőmérsékletet, viszont az atmoszféra hatásaira alig érzékeny, a gyakorlatban sokkal könnyebben használható. A testek sugárzására vonatkozó törvények A különböző test különböző sugárzási tulajdonságokkal bírnak. Ideális sugárzó a fekete test: A fekete test rendelkezik a legnagyobb hősugárzással, az emisszivitása (~100% azaz ε~1) (elnyelő képessége is ennek a legnagyobb). A fekete testen kívül termodinamikailag megkülönböztetünk még szürke, illetve színes testeket.

A Term ográfia elm életi háttere A termográfia hősugárzás detektálásán alapuló, képi megjelenítéssel dolgozó hőmérséklet mérő eljárás. Termografikus felvételek készítése során egy tárgy által kibocsátott infravörös sugárzást alakítunk át képpé, és azt ún. hamis-szín képpel jelenítünk meg. A tárgy és az általa kibocsátott sugárzás között szoros összefüggés van, a sugárzás függ: - a vizsgált tárgy felületi hőmérsékletétől, - a felületi tulajdonságaitól és - a környezet tulajdonságaitól. Mérési eredményt befolyásoló legfontosabb tényezők: 1. a tárgy emissziós tényezője 2. környezeti hőmérséklet és a környezet tulajdonságai 3. a vizsgálandó tárgy távolsága a mérőműszertől 4. relatív páratartalom 5. egyéb tényezők (hősugárzó tárgy a vizsgálandó tárgy közelében, reflexió, légkör csillapítása) A tárgy emissziós tényezője: Az egyik legfontosabb paraméter a tárgy emissziós tényezője, röviden a tárgy azon tulajdonsága, amely megmutatja, hogy az abszolút fekete testhez képest milyen mértékű energiát képes kibocsátani. A legtöbb test emissziós tényezője 0,1 és 0,99 közötti értéktartományba esik. A polírozott , fényes felületek 0,1 , míg a matt oxidált felületeké lényegesen nagyobb, 0,8-0,99. Környezeti hőmérséklet és a környezet tulajdonsága Ez a paraméter a tárgyban tükröződő környezet, valamint a tárgy és a mérőműszer közötti közeg saját sugárzását küszöböli ki. Távolság és a relatív páratartalom A sugárzás hatása a távolsággal arányosan csökken az elnyelődés hatására, ezért különösen nagy távolságoknál kell figyelembe venni. Levélcím: 1021 Budapest, Labanc u. 47/B. Tel.: 06 70 206 4541 Fax.: 06 29 326 109


Multi Management System Kft Az elnyelődés mértéke szintén függ a relatív páratartalomtól is.



Multi Management System Kft Term ográfia alkalm azási területei: Ipari felhasználások:

Polgári felhasználások:

-

Villamos rendszerek Gépészeti rendszerek Építészeti rendszerek Kohászati rendszerek Minőség ellenőrző rendszerek

-

Gyógyászati rendszerek Mezőgazdaság Hulladék kezelés Geológia Tűzoltóság

Katonai, határvédelmi, rendészeti felhasználások: - Éjjel látó készülékek - Hőkövető rakéták - Infra reflektorok VILLAMOS RENDSZEREK o o o o o o

Kötéshibák Fázis asszimetriák Túlterhelt rendszerek Melegedések Hibásan működő alkatrészek Gépészeti meghibásodásra utaló jelek

o o o o o o o o o

Csapágyhibák (csak durva hibák) Gépbeállítási problémák Kenetlenség, szorulások Rendellenes melegedés Kazánok vizsgálata Szigetelések vizsgálata Villamos motorok túlterheltsége Kondenzátorok, gőzleválasztók Gőzszerelvények működése

GÉPÉSZETI RENDSZEREK

ÉPÍTÉSZETI RENDSZEREK o o o o o o

Hő hidak kimutatása Hőszigetelés vizsgálat Nyílászárók beépítési hibái Beázások Falban lévő vezetékék dugulása, repedése Egyéb



Multi Management System Kft 35,3°C

34

32 SP01 30

28

26,3°C

125,9°C

36,8°C

120 30

100

80 20

60 10

40

26,7°C

5,1°C

8,0°C

42,3°C 40

5

0

-5

20

-10

10

-15 -15,5°C


30

0 -0,3°C


Multi Management System Kft 31,6°C

23,9°C

30

22

20 20

10 18

0 -0,6°C

Beázás

16 15,9°C

A ÉPÜLET D3 SZALAGHAJTÁS

IR000456.IS2

Graph



Multi Management System Kft Main Image Markers Name Avg Min Max A0 16.3°C 11.4°C 32.7°C L0 17.0°C 12.3°C 26.6°C Name Temperature Emissivity Hot 32.7°C 0.95


Emissivity 0.95 0.95


A termográfiás vizsgálatok elméleti alapjai

Recommend Documents