امضای گرمای پنهان که چشم غیر مسلح نمی تواند ببیند
یک بخاری PTFE که برای بازرسی سالانه از مخزن بیرون کشیده شده است، با چشم غیرمسلح یکنواخت سفید و تمیز به نظر می رسد. اما یک اسکن سریع با یک دوربین تصویربرداری حرارتی دستی، در حالی که برای مدت کوتاهی در یک مخزن آزمایشی اجرا میشود، میتواند فوراً یک داستان پنهان را آشکار کند. یک نقطه داغ منفرد و درخشان روی غلاف گرم که در غیر این صورت یکنواخت است، نشانه ای از یک بخاری سالم نیست. این یک سیگنال پریشانی حرارتی است که به یک رسوب مقیاس پنهان، یک منطقه جریان مرده یا یک خطای سیم داخلی در حال توسعه اشاره دارد. با استفاده از aغلاف گرمکن PTFE دوربین تصویربرداری حرارتی نقطه داغبازرسی یک مشکل نامرئی را به یک هدف قابل مشاهده و عملی تبدیل می کند.
چرا تصویربرداری حرارتی ابزار مناسبی برای هیترهای PTFE است؟
غلاف های PTFE مات و از نظر شیمیایی مقاوم هستند، اما رادیاتورهای عالی انرژی مادون قرمز هستند. یک دوربین تصویربرداری حرارتی این گرمای تابشی را می گیرد و آن را به یک نقشه دمایی{1} رنگی تبدیل می کند. این تکنیک غیر تماسی است، نیازی به جداسازی ندارد و میتواند در زمانی که بخاری تحت شرایط ایمن و کنترلشده روشن است، انجام شود. این یک ارزیابی فوری از یکنواختی حرارتی بخاری-یا عدم وجود آن ارائه میکند.
مرحله به مرحله--روش گام به گام برای اسکن بخاری PTFE
مرحله 1: محیط آزمایشی ایمن و کنترل شده را آماده کنید
بخاری باید در یک مخزن آزمایشی حاوی یک سیال (معمولا آب یا محلول فرآیند واقعی) تحت شرایطی که عملکرد عادی را تقلید میکند، روشن شود. سطح سیال باید به طور کامل منطقه گرم شده را بپوشاند. ناحیه سرد (انتهای پایانه) باید بالای سیال باقی بماند. تمام پروتکل های ایمنی الکتریکی برای کار با تجهیزات برق دار باید رعایت شود. آزمایش باید به اندازه ای باشد که بخاری به حالت حرارتی پایدار برسد-معمولاً 15 تا 30 دقیقه.
مرحله 2: تابش دوربین حرارتی را به درستی تنظیم کنید
PTFE انتشار نسبتاً بالا و پایداری دارد. برای اندازهگیری دقیق دمای مطلق، تنظیم تابش دوربین باید بسته به سن و تمیزی سطح روی مقداری بین 0.85 تا 0.95 تنظیم شود. یک سطح PTFE تمیز و سفید معمولاً دارای تابش تقریباً 0.92 است. با این حال، زمانی که هدف شناسایی الف باشدنسبینقطه داغ به جای دمای دقیق، تنظیم انتشار کمتر مهم است. یک اسکن کیفی برای یک نقطه داغ-بهدنبال یک ناحیه روشن موضعی در یک پسزمینه یکنواخت-همچنان خطا را نشان میدهد، حتی اگر تابش کمی خاموش باشد.
مرحله 3: کل سطح غلاف را به آرامی اسکن کنید
دوربین به آرامی در طول غلاف، از منطقه سرد به سمت نوک حرکت می کند. یک عنصر معمولی و سالم مشخصات دمایی صاف و یکنواختی را نشان می دهد. منطقه سرد باید خنک بماند (نزدیک به محیط)، در حالی که بخش گرم شده باید دمایی گرم و یکنواخت داشته باشد و فقط با یک نزول ملایم و تدریجی از وسط به سمت انتهای آن حرکت کند. هر گونه انحراف از این نمایه صاف سزاوار توجه است.
دوربین گرمای نامرئی را به یک نقشه قابل مشاهده تبدیل می کند، جایی که یک نقطه داغ موقعیت خود را با رنگی روشن و درخشان در پس زمینه ای خنک تر و یکنواخت فریاد می زند. وضوح دوربین و اندازه نقطه آن باید به اندازه کافی خوب باشد تا نقاط داغ کوچک را تشخیص دهد. دوربینی با وضوح مادون قرمز حداقل 160×120 پیکسل و اندازه نقطه 2 تا 3 میلی متر در فواصل کاری معمولی توصیه می شود. دوربینهای با وضوح کمتر-ممکن است نقاط داغ کوچک-مرحله اول را از دست بدهند.
مرحله 4: امضای حرارتی را تفسیر کنید
یک نقطه "روشن" موضعی و تیز-حتی فقط چند درجه سانتیگراد گرمتر از منطقه اطراف- یک نقطه داغ قطعی است. چندین حالت خرابی رایج الگوهای متمایز ایجاد می کنند:
| الگوی حرارتی | علت معمولی |
|---|---|
| نقطه داغ منفرد، کوچک و شدید | خطای داخلی سیم مقاومت نیکروم (نازک شدن جزئی کوتاه یا موضعی) |
| نقطه داغ گسترده، پراکنده یا نقاط داغ متعدد | تجمع رسوب روی غلاف بیرونی (به عنوان یک عایق عمل می کند) |
| نقطه داغ متمرکز در یک طرف بخاری | جریان ضعیف سیال یا یک منطقه گردش مرده در اطراف بخاری |
| نقطه داغ در نزدیکی انتهای منطقه سرد | اتصال الکتریکی شل یا ورود رطوبت (عیب غلاف نیست) |
دوربین هم موقعیت دقیق را در امتداد غلاف و هم شدت حرارتی (تفاوت دما از خط پایه) را ارائه می دهد. این اطلاعات مرحله تشخیصی بعدی را راهنمایی می کند: تمیز کردن مکانیکی برای مقیاس، تنظیم جریان برای مشکلات گردش خون، یا جایگزینی بخاری برای آسیب سیم داخلی.
ملاحظات فنی برای اسکن دقیق
انتشار برای اندازه گیری مطلق در مقابل نسبی
اگر دمای غلاف مطلق مورد نیاز باشد (مثلاً برای مقایسه با حداکثر درجه دمای سطح سازنده)، میزان انتشار باید به درستی تنظیم شود و دمای محیط منعکس شده باید جبران شود. یک روش ساده این است که قسمت کوچکی از غلاف را با نوار الکتریکی سیاه بپوشانید (تابش ~ 0.95)، آن بخش را اندازه گیری کنید و سپس تابش دوربین را تنظیم کنید تا زمانی که قرائت مطابقت داشته باشد. سپس، نوار را بردارید و PTFE خالی را اسکن کنید.
با این حال، برای هدف اولیه تشخیص نقطه داغ، دقت مطلق در درجه دوم اهمیت قرار دارد. یک نقطه داغ نسبتاً-منطقه محلی که به طور قابل توجهی روشنتر از محیط اطراف است-حتی با تنظیم انتشار نسبتاً نادرست قابل مشاهده خواهد بود.
حداقل اختلاف دمای قابل تشخیص
یک دوربین حرارتی با کیفیت خوب برای نگهداری صنعتی باید دارای حساسیت حرارتی (NETD) 0.05 درجه (50 mK) یا بهتر باشد. این اجازه می دهد تا نقاط داغ بسیار اولیه را که ممکن است تنها 2-3 درجه بالاتر از دمای پایه غلاف باشند، تشخیص دهند.
نتیجه: دیدن گرما قبل از شکست
دوربین تصویربرداری حرارتی ابزار تشخیصی استادانه و غیر تماسی است که میتواند فوراً نقاط داغ پنهان را روی غلاف بخاری PTFE آشکار کند و اقدامات تعمیر و نگهداری دقیق و هدفمند را هدایت کند. یک اسکن تنها-که فقط چند دقیقه طول میکشد{3}}میتواند یک خطای در حال توسعه را مدتها قبل از اینکه منجر به خرابی فاجعهبار غلاف یا توقف پرهزینه تولید شود شناسایی کند. بهترین بازرسی آن است که بتواند گرما را ببیند. و برای بخاریهای PTFE، تصویربرداری حرارتی این اصل را به یک عمل تعمیر و نگهداری عملی-تبدیل میکند.
