Száraz blokk kalibrátor: A kalibrátor precíziós kemencét használ pontos hőmérséklet forrásként. Ezt a fajta kalibrátort gyakran használják hőmérséklet- érzékelők felülvizsgálatára. Gerjesztő áram: Az RTD érzékelőn átengedett áram hőmérsékletméréskor a tényleges ellenállás meghatározására. Tipikus értéke ≤ 20 mA az érzékelő önfűtésének minimumra csökkentésére. IPTS-68: Nemzetközi gyakorlati hőmérséklet skála (1968). 1968 – ban elfogadott nemzetközi szabvány a hőmérsékletmérés definiálására. ITS-90: Nemzetközi hőmérsékleti skála 1990. Hő- mérséklet kalibrálási szabvány, mely lehetővé teszi a bárhol a világon végzett hőmérsékletmérések használatát és összehasonlítását. Terhelő ellenállás kompenzáció: Kompenzálási módszer 3-és négyvezetékes RTD és ellenállásmérésnél. A módszer kiiktatja a vezeték ellenállással kapcsolatos hibát RTD-vel való méréskor. Referencia hőmérséklet: Referencia feltétel mérési eredmények és egy szabványos adatkészlet összehasonlítá- sához. Példák: 00 C hőmérséklet táblázatoknál és a víz hármas pontja az ITS-90-ben R0 RTD mérőfej ellenállása 00 C-on. Példa: PT100-385, R0= 100 ohm RTD: Ellenállás hőmérő hőmérsékletérzékelő, melynek ellenállása előre meghatározott módon változik a hőmérséklettel A legelterjedtebb RTD a platina PT100-385 Seebeck hatás: Termoelektromos hatás, melyben a feszültség potenciál nő a hőmérséklettel (hőelemek) különböző fémek csatlakozási pontjában. A víz hármas pontja: Az ITS- 90 meghatározó hőmérséklete, mely 0,01 0 C-on lép fel, amikor a víz három halmazállapota egyszerre van jelen: folyadék, szilárd és gőz.
A hőtérkép készítés (termográfia) korábban költséges és nehézkes eljárás volt, melyet csak nagy ipari létesítmények és katonai szervezetek alkalmaztak.
Manapság ezek az eszközök egyre inkább megfizethetők, egyszerűbb a használatuk és széles körben elterjedtek.
Maga a technológia nagyon hatásos. Mivel az eszköz, a hőkamera működése alatt elkészíti egy adott eszköz hőképét az ügyfél rögtön tapasztalja a műszer előnyeit. Már egy egyszeri létesítmény bejárás során általában található egy várhatóan meghibásodó alkatrész. Ez nagyon hatásos bemutatóként szolgál, mely könnyen vezethet üzletkötéshez.
A karbantartó vállalkozó előnye a sokféle berendezéssel, készülékkel és ezek esetleges hibáival szerzett széleskörű tapasztalat. Más hibafeltárási módszerekhez hasonlóan a hőkamera használatakor is a megszerzett gyakorlatból kell meríteni a leolvasott értékek elemzéséhez.
Ha a karbantartó már rendszeres üzemfenntartási és hibakeresési szerződéssel rendelkezik, van értelme a hőkamera használatra kiterjeszteni a tevékenységét. A bejárási útvonal és a kritikus készülékek már ismertek, csak hozzá kell adni a hőkamerás vizsgálatokat. Így egy új eszköz áll rendelkezésére ,amikor hibajelentés érkezik. Villanyszerelőként megfelelő képzettséggel rendelkezik feszültség alatti munkavégzéshez, ezért a kamera használatához ilyen környezetben nem szükséges a megbízó segítsége.
Tipikus alkalmazások
Villamos karbantartók jellemzően megelőző karbantartáshoz és hibakereséshez használják a hőkamerát, időnként a létesítés során is.
Megelőző karbantartáshoz a karbantartó hőtérképeket készít a kulcsfontosságú egységekről (kapcsolótáblák, hajtások, motorok, stb.) legalább évente egyszer és minden látogatáskor az új képet összehasonlítja a korábbiakkal. Ha megjelenik egy forró pont ,ami korábban nem volt ott ,akkor az problémát jelez, amit ki kell vizsgálni, mielőtt bekövetkezik a hiba. A kamerával szállított szoftver segítségével fedésbe tudjuk hozni időnként a képeket és így következetes összehasonlításokat tudunk tenni.
Az ügyfél számára a következők is érvként szolgálhatnak:
A legtöbb berendezés meghibásodásával jelentős túlmelegedés párosul jóval azelőtt, hogy a végzetes hiba bekövetkezne.
A hőtérképet üzem közben kell elkészíteni, ezért emiatt nincs kényszerű leállás.
A hőtérképet biztonságos távolságból lehet elkészíteni ezért a biztonsági kockázat minimális. Kivétel a feszültség alatt álló részek érintés elleni védelme, ahol meg kell tenni az összes védelmi intézkedést.
A hőkamerával elérhetők másként nem mérhető alkatrészek pl. mennyezetre szerelt részek.
A hőkamerával szinte minden területen felderíthetők a közelgő hibák: villamos, mechanikus, üzemviteli, elektronikai stb.
Mivel a vizsgálat gyors nagy területek ellenőrizhetők egy-egy alkalommal, beleértve olyan problémákat ami fölött egyébként elsiklanánk.
Hibakereséskor a rendellenesen működő egységről készített hőtérképpel a hibaforrás legtöbbször megállapítható. Villamos berendezésben a forró pont jelzi, hogy melyik fázist , vagy csatlakozót kell ellenőrizni, motoroknál leszűkíthető a hiba a csapágyakra stb. A hiba elhárítása után készített újabb hőtérképpel ellenőrizhető , hogy az alkatrész túlmelegedése megszűnt, illetve nem melegszik-e most egy másik alkatrész.
A fő alkalmazási területeket összefoglalva:
Háromfázisú elosztó rendszerben: elosztó táblák, biztosítók, huzalozás és csatlakozások, alállomások stb.
A mai kezdő szintű kamerák kompakt kivitelűek, használatuk egyszerű és minimális betanítást igényelnek.
A Fluke hőkamerák rendelkeznek az u.n. IR-Fusion ® technológiával mely kombinálja a látható képet az infra képpel a jobb azonosíthatóság, elemzés és képkezelés érdekében. A legtöbb esetben a kép készítéshez elég egyszerűen meghúzni a ravaszt. Ha kész vagyunk a képekkel csatlakoztassuk a hőkamerát vagy a kártyaolvasót a számítógéphez , töltsük le a képeket az együtt szállított szoftverbe elemezzük őket közelebbről és készítsünk jegyzőkönyvet a tapasztaltakról. A kettős képek pontosan fedik egymást, kiemelve a részleteket jócskán megkönnyítve azon pontok megtalálását, ahol további vizsgálatra van szükség.
A következő néhány szakaszban a hőtérkép készítéssel kapcsolatos néhány egyéb szempontról lesz szó.
Emissziós tényező
Felületi hőmérséklet mérésekor a kamera gyakorlatilag a céltárgy által kibocsátott infravörös energiát méri. Az emissziós tényező azt mutatja meg, hogy ez az energia kibocsátás milyen mértékű. A szerves anyagok és festett , vagy oxidált felületek jellemző emissziós tényezője 0,95.Ugyanakkor egyes anyagok mint pl. beton ,vagy csillogó fémfelületek gyengébb kibocsátók és a kibocsátott energia nem tükrözi a felület pontos hőmérsékletét. Ezekben az esetekben a kamerán be kell állítani a megfelelő emissziós tényezőt. Számos anyag emissziós tényezője megtalálható táblázatokban. Ezek ismeretében be tudjuk állítani az emissziós tényezőt. A mérések során kiegészítő mérésekkel (pl. kontakt hőmérővel) mi is megállapíthatunk emissziós tényezőket. Így pl. a biztosító fémsapkájának emissziós tényezője 0,6, tehát 0,95 helyett ezt az értéket kell a kamerán beállítani.
Szint és átfogás
Ha a befogott mező széles hőmérséklet tartományt fog át a szint (level) és az átfogás (gain,span) kézi állításával fókuszálhatunk a minket érdeklő hőmérsékletekre.
A legtöbben automatikus módban használják a kamerát. Ilyenkor a kamera az alapján amit lát automatikusan kijelöli a tartományt. Ha pl. 80-1200C-ot érzékel ,akkor az átfogást 75-1250C-ra választja.
Akkor azonban, ha az előtérben nagyon hideget, a háttérben nagyon meleget érzékel a kamera olyan nagy átfogást választ, hogy a felbontás rossz minőségű lesz. Ilyenkor kézi üzemmódban beállíthatjuk az átfogást és a szintet(ahol az átfogás elhelyezkedik) aszerint, hogy a hideg , vagy a meleg tárgyat akarjuk mérni.
A kamera kiválasztása
Természetesen sok kamera közül lehet választani. Íme néhány tényező , amit a tevékenységhez legjobban illő kamera kiválasztásánál figyelembe kell venni. Összehasonlító táblázatok a Global Focus honlapon a Termék összehasonlítás címszó alatt találhatók.
Radiometrikus kép
Egy digitális kijelzőn több ezer színpontból áll össze a kép. Ehhez hasonlóan a radiometrikus hőkamerákon is a hőképet több ezer pont hőmérséklet adata alkotja. A nem radiometrikus hőkamera csak néhány középpont hőmérséklet értékét szolgáltatja. Ennek jelentősége úgy érzékelhető ha a radiometrikus képet
PC-n a szoftverrel zoom-oltatjuk és így bármely részt részletesebben megtekinthető. Az eredmények jobb elemzését a változtatható emissziós tényező is segíti. Mindez azt eredményezi, hogy a felvétel készítésénél nem szükséges a helyszínen tökéletes képre törekedni, ami jelentős időmegtakarítást eredményez.
Hőmérséklet tartomány
Hacsak nem nagyon összetett apró termékek vagy nagy hőérzékenységű alkalmazásról van szó, általában nem a piacon található csúcsmodellek közül kell választanunk. A legtöbb karbantartó jól boldogul a
-10…+350 0 C hőmérséklet tartománnyal.
Pixel felbontás
A nagy felbontású kép szebb és meggyőzőbb. A pixel szám növelése azonban pénzbe kerül.
Ha a kamerával elsősorban villamos ,vagy mechanikus berendezések forró pontjait keressük, nem kell a legnagyobb felbontású kamerát választani. A felbontás legyen elég két azonos berendezés hőképének , vagy egy újabb és egy régebbi hőkép összehasonlításához, mivel ezeket várjuk el egy kezdő szintű hőkamerától.
Egyéb alapjellemzők
A vásárolt kamerának a következő minimum jellemzőkkel kell rendelkeznie.
Állítható emissziós tényező
Szint és átfogás választás
Pontosság +/-2% vagy +/- 2 0 C
Ismételhetőség +/-1% vagy +/- 1 0 C
Tölthető akkumulátor csomag (min 3 h működési idő)
1 éves jótállás
Sok kamerán van beállítható riasztás és korábbi kép lehívása helyszíni összehasonlítás céljából.
BetanításA legtöbb kezdő szintű hőkamera tartozéka a használati útmutató és esetleg egy interaktív oktató program Ezen a szinten ez elegendő is a kamera használatához.
A középtől a csúcs szintig terjedő kamerák bonyolultabbak ezért ezekhez biztosítani kell egy legalább kétnapos tanfolyamot. Ezen túlmenően részt lehet venni tanfolyamokon melyek elvégzésével képesítést szerezhetünk. I szint az alapfokú, II és III szint után már képesített hőtérkép készítőnek nevezhetjük magunkat.
Szoftver Minden kamerához szükséges szoftver. Ezzel kapcsolatban felmerülő kérdések: A szoftver benne van az árban? A jövőbeni frissítések is ingyenesek? Több személy által történő használata engedélyköteles?Könnyen készíthetők vele jó megjelenésű jegyzőkönyvek? E kérdések azért fontosak ,mert a jó szoftver fontos része a tartós üzleti kapcsolatnak.
Az épületburkolatokban jelenlévő nedvességnek komoly következményei lehetnek, akár szivárgással, akár kicsapódással kerültek a szerkezetbe. Például a hőszigetelésben jelenlévő víz növeli a szigetelőréteg hőátbocsátó képességét, ami növeli az épület üzemeltetése során felhasznált energiát, akár fűtésről, akár hűtésről van szó. A nedvesedés amellett, hogy penészképződéshez vezet,az épület szerkezetét is gyengítheti, egy komoly beázás pedig akár az épületben tárolt értékekben is kárt tehet.
A termográfia – más néven hőképalkotás – szerencsére alkalmas a potenciális veszélyforrást jelentő épületnedvesedés kimutatására. A hőkamera kétdimenziós képen láthatóvá teszi a mért felület hőmérsékleti eltéréseit. A hőképeken látszódó hőmérsékletkülönbségek feltárják a falban és tetőburkolatban megbúvó nedvességet, mert a vizes részek az építőanyagoktól eltérően vezetik és tárolják a hőt. Felfűtés után, ahogy hűl az épület, a nedves területek lassabb hőleadásuk miatt hosszabb ideig hűlnek, ezért a hőképen meleg foltként mutatkoznak. Mit kell mérni? Az épületek külső homlokzatain, tetején kell mérni, miközben azok éppen hőleadási fázisban vannak, például egy forró, napsütéses nap végén. A keleti fekvésű falak mérhetők délután, a déli és nyugatiak pedig naplemente után. A belső és külső hőmérséklet között legyen legalább 15-20% különbség, hogy az eltérő hővezetésből fakadó hőmérsékletkülönbségek jól látszódjanak. Amikor esetleges nedves foltokat találunk, akkor a méréseket az épület belsejében kell folytatni. A belső falfelületek vizsgálatánál azonnal szemet szúrnak a csőrepedésből, szivárgásból eredő vízvesztések. A szivárgás elhárítása után a hőkamerával megállapítható, mely részeket lehet kiszárítani, melyek szorulnak cserére.
Mire kell figyelni? Épületek felmérését érdemes hőképek készítésével kezdeni. A hagyományos nedvességmérő műszerekkel szemben a hőkamerának nincs szüksége fizikai kontaktusra a mérendő épületrésszel, nem kell fúrni, szondákat beütni, így azt nem roncsolja. További előnye, hogy felmérhetők vele a nehezen hozzáférhető területek, valamint egy méréssel nagy felületet lehet ellenőrizni. A rendszeres felülvizsgálatok nagyban hozzájárulnak az épületek élettartamának meghosszabbításához. Az új épületeket, különös tekintettel az új tetőkre, érdemes 6 és 9 hónappal az elkészültük után felmérni, amíg az építtető felléphet garanciális igényével. Ez alatt az idő alatt az épületnek változatos időjárási körülményeket kell elviselnie, így például egy hosszabb esős periódus után remek alkalom nyílik egy nedvességkereső felmérésre. Ha az épület megfelelő kivitelezéséről meggyőződtek a felek, akkor a további rendszeres ellenőrzéseket 2-5 éves intervallumokban érdemes elvégezni. Az esetleges elváltozások felderítéséhez a felvételeket össze kell vetni a korábban készített referencia hőképekkel. Szakértők becslése szerint a hőkamerás felmérések alapján végzett megelőző karbantartással az épületek tetejének élettartama megduplázható. A legjobb felbontás és képminőség elérése érdekében az épületek felmérését érdemes háromlábú kameraállványról végezni.
Mikor kell azonnal beavatkozni? Bármely biztonsági vagy egészségügyi kockázatot hordozó elváltozást azonnal el kell hárítani. A következő lépésben a tetőn keresztüli beázást kell kijavítani, mely esetleg veszélyezteti az épületben folyó termelést, az ott tárolt értékeket. A legtöbb beázást a lapos tetők okozzák, ezek a legkényesebbek a szigetelésre, mivel esésük általában igen kicsi. Ezek mellett a lapos tetők javítására általában magasabb összegeket kell az épület fenntartójának költeni. A méréssel kapcsolatos megjegyzések. Az épületek hőkamerás nedvesedés vizsgálatakor meg kell jegyezni, hogy az infravörös hőképeken alapuló módszerek közül ez az egyik legtöbb kihívással járó alkalmazás. A fő problémát az épületek sokfélesége okozza. A mérések kiértékelésekor tisztában kell lenni az épület szerkezetének sajátosságaival, a felhasznált építőanyagok tulajdonságaival, az építkezéskor használt technológiával. Ismerni kell az épület fűtéséről gondoskodó hőforrások elhelyezkedését, hiszen ezek is befolyásolják a kívülről készített hőképeket. Ha a méréssel a nedvesedés gyanúját találjuk, akkor további célirányos felderítésre van szükség, például kontakt anyagnedvesség mérő műszerrel. Hőkamerával költséghatékonyan tudjuk megállapítani, hogy épületünk megfelelően szigetelt, ugyanakkor a hőmérsékleti anomáliák megléte nem jelenti egyértelműen a vizesedés jelenlétét. Az elvégzett méréseket a hőkamerához mellékelt szoftverrel mérési jegyzőkönyvbe lehet foglalni, ami a legjobb módja dokumentációnak. Ezeket a jegyzőkönyveket később össze lehet hasonlítani egymással, így meg lehet győződni az elvégzett javítások minőségéről, illetve folyamatosan nyomon követhető az épület állagának változása.
A pontos infravörös hőmérsékletmérés biztosításához ne feledkezzünk meg a következőkről:
Távolság – tárgyméret (spot) arány
Látómező
Környezeti feltételek
Környezeti hőmérséklet
Emissziós tényező
Távolság – tárgyméret (spot) arány
Az infravörös érzékelő optikai rendszere egy köralakú mérési felületről gyűjti össze az infravörös energiát, és fókuszálja azt a detektoron. Az optikai felbontás a definíció szerint a tárgy műszertől mért távolságának (D) és a mérhető köralakú felület átmérőjének (S) az aránya (D:S arány). Minél nagyobb az arány, annál jobb a műszer felbontása, azaz annál kisebb egy adott távolságról mérhető tárgy mérete (spot size). Az infravörös optikában nemrég elért újítás a közeli fókusz (Close Focus), ami pontos mérést tesz lehetővé kisméretű tárgyakon a nem kívánt háttér hőmérséklet kizárásával.
Látómező (Field of View: FOV)
Biztosítani kell, hogy a mért tárgy nagyobb legyen, mint a műszer által mérhető kör alakú felület (spot). Minél kisebb a tárgy, annál közelebb kell hozzá lennünk. Ha kritikus a mérés pontossága, akkor biztosítani kell, hogy a tárgy méret legalább kétszerese legyen a spot méretnek.
