NDT – LT a nová technika Piešťany Nové termografické systémy fy FLIR Systems pro chemický průmysl
Jiří Svoboda Měřící a diagnostické přístroje pro energetiku a průmysl
www.tmvss.cz
Infračervená termografie
TERMOVIZE
Co je to ič termografie? “Je to zobrazování teplotních polí na (povrchu) objektů a jejich kvantifikace.”
Metodou nekontaktní termografie lze poměrně jednoduše identifikovat teplejší místa povrchu od chladnějších, ovšem pro zjištění skutečných teplot v těchto místech vyžaduje disponovat znalostmi širších souvislostí těchto měřících postupů. Je třeba si uvědomit, že termografie je vědním oborem, který zahrnuje poznatky z šíření infračerveného záření, principů přenosu tepla, atmosférických vlivů, principů radiometrie, znalost příslušných zařízení atd. Tím jak se termokamery stávají stále levnějšími a jejich obsluha stále jednodušší, vzrůstá ovšem riziko, že si tento přístroj pořídí osoba neznalá problému, načež se nazve odborníkem na termografii. Ovšem přestože diagnostikovat zvýšenou teplotu vlastního těla dokáže každý z nás, pro stanovení její příčiny a k návrhu léčby je zpravidla již třeba disponovat vědomostmi lékaře. Bez potřebných znalostí činí termokamera ze svého majitele odborníka na termografii asi tak, jako stetoskop činí doktora ze svého vlastníka.
Příklady využití: • • • • • • • •
Výroba a rozvod energií (elektrické, tepelné) Výrobní procesy Petrochemie Stavebnictví Průmysl Doprava Výzkum a vývoj Medicína
•
Bezpečnost
Kdekoli, kde je zapotřebí bezkontaktním způsobem zobrazit teplotní pole a změřit – vyhodnotit teploty.
Elektromagnetické spektrum
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0 0,35
Blízká oblast Krátká oblast Střední oblast Vzdálená oblast Velmi vzdálená oblast
0,75 µm - 2 µm NWIR (Near Wave IR) 2 µm - 3 µm SWIR (Short Wave IR) 3 µm - 5 µm MWIR (Middle Wave IR) 5 µm - 15 µm LWIR (Long Wave IR) 15 µm - 1 mm VLWIR (Very Long Wave IR)
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
Základní rozdělení termografických systémů FLIR Systems podle použití •
Prediktivní údržba a diagnostika (InfraCAM, P, B a BCAM)
•
Vědecké a výzkumné aplikace (SC a S)
•
Automatizace procesů (A)
•
Speciální použití (NIR, GasFIndIR, F)
Základní rozdělení termografických systémů FLIR Systems podle detektorů •
Systémy NIR
•
Systémy krátkovlnné/středněvlnné
•
Systémy dlouhovlnné
•
Systémy se speciálními filtry
Kamery dlouhovlnné Nechlazené FPA mikrobolometrické detektory Spektrální rozsah: 7,5 – 12 µm
120 x 120
160 x 120
InfraCAM
Řada E a B
B-CAM
E 45 B2
320 x 240
Spektrální rozsah: 8 – 9 µm
640 x 480 Řada P, B a SC
P 25
B4
P 640
P 45
S 45
SC 640
P 65
S 65
B 640
B 20
P 50 F
Řada A 20
Řada A 40
A 20 V – C
A 40 V – C
A 20 V – F
A 40 V – F
A 20 V - E
A 40 V – E
A 20 M – F
A 40 M - F
A 20 M – E
A 40 M – E
320 x 240 SC 3000
Řada E, P,S a B
E 320 (300)
Chlazené FPA QWIP detektory
320 x 256 SC 4000
640 x 480 SC 6000
Systémy pro prediktivní údržbu a bezdemontážní – nedestruktivní diagnostiku
InfraCAM
ThermaCAM
Systémy pro speciální použití
ThermaCAM P 50 F
Spektrální filtry – plamenný filtr G a s F la m e S p e c tr a
100%
Transmission
80%
60%
40%
20%
0% 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
W a v e le n g th in µ
Spektrální propustnost (okno 3.9 µm) typického plynového plamene
14
Štěpná jednotka KHK
Vodíková pec – konvekce HPP
Výběr z technické specifikace ThermaCAM P 50 F Zorné pole: Teplotní citlivost při 50/60 Hz: Typ detektoru: Spektrální rozsah: Rozsahy teplot: Přesnost: Korekce emisivity: Formát obrazu: Ukládání obrazů: Zvukový záznam: Typ baterie: Rozsah pracovních teplot: Krytí: Hmotnost: Rozměry :
24° x 18° / 0.3 m 0.06°C při 400°C FPA nechlazený mikrobolometr 320 x 240 pixelů Úzké pásmo na 3.9 µm +300°C až + 500°C; +350°C až +700°C; +500°C až +1000°C; +700°C až +1500°C ± 2°C nebo ± 2% z rozsahu Nastavitelná od 0.1 do 1.0 Standardní JPEG včetně 14 bitových měřících dat Výměnná karta CompactFlash® (256 MB); Burst záznam a vnitřní paměť Flash Bluetooth® souprava, ke každému obrazu do 30 sekund záznamu Výměnná Li-Ion, provoz na baterii 2 hodiny -15 °C až +50 °C IP 54 IEC 529 1.4 kg s baterií, 2.2 kg s tepelným štítem 100 mm x 120 mm x 220 mm
GasFindIR
Emise uhlovodíků • 8,000 tun emisí ročně z netěsností pouze v Texasu! Federal Toxics Release Inventory
• EPA předpokládá, že pouze v USA dochází ročně k emisi 36,000 tun prchavých organických sloučenin z netěsností! Huston Business Journal 2006-01-20
Rozdělení netěsností (7 Rafinerií, všechny komponenty) 100 90 80
%Total Count
70
% Total Emissions
60 50 40 30 20 10 0 0-99 ppm
100-499 ppm
500-999 ppm
1,000-9,999 10,00050,000ppm 49,999 ppm 99,999 ppm
HODNOTY TŘÍDĚNÍ
>100,000 ppm
Závěr z rozboru monitorování • Netěsnosti se vyskytují náhodně • Existuje několik typů významných a opakujících se netěsností • 84% emisí pochází pouze od 0.13% komponentů (Velké netěsnosti vyšší než 10,000 ppmv) • Je nutné zlepšit metodu pro více efektivní vyhledávání a opravy velkých netěsností
Spektrální filtry – spektrální propustnost plynů
Wavenumber – vlnové číslo; 3000 cm-1 ~ 3,33 µm
GasFindIR – Testované plyny • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Benzene Ethanol Ethylbenzene Heptane Hexane Isoprene Methanol MEK MIBK Octane Pentane 1-Pentene Toluene Xylene Butane Ethane Methane Propane Ethylene Propylene
Výběr z technické specifikace GasFindIR
Zorné pole: Teplotní citlivost při 60 Hz : Typ detektoru: Spektrální rozsah: Hledáček: Záznam obrazů: Typ baterie: Rozsah pracovních teplot: Hmotnost: Rozměry :
Pevně zabudovaný 22° objektiv 0.08°C při 30°C FPA chlazený InSb detektor 320x240 pixelů 3 – 5 µm Černobílý Záznam na videorekordér (S-video) Výměnná Li-Ion, provoz na baterii 2 hodiny -15 °C až +50 °C 2 kg s baterií 254 mm x 132 mm x 145 mm
Děkuji za pozornost! Ing.Jiří Svoboda TMV SS s.r.o., Studánková 395, 149 00 Praha 4 tel: + 420 272 942 720, fax: + 420 942 722, mobil: + 420 602 314 155 e-mail:
[email protected] ; www.tmvss.cz
