Snímek 1 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

VYUŽITÍ TERMOKAMER PRO ÚDRŽBU PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU A STAVEBNÍ DIAGNOSTIKU

Snímek 2 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

PRINCIP MĚŘENÍ TERMOKAMEROU Termokamera je měřicí přístroj, který stanovuje (při správně

zadaných parametrech) povrchovou teplotu měřených objektů.

Výstupem je termogram („teplotní snímek“, „termovizní snímek“), který je podobný fotografii, ovšem namísto informací o „barvě povrchu“ (jako fotografie) nese informaci o naměřené povrchové teplotě.Termogram Fotografie

Oba snímky byly pořízeny zároveň při měření termokamerou

Snímek 3 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

KVALITATIVNÍ A KVANTITATIVNÍ METODA

Kvalitativní metoda je založena na stanovení povrchové teploty měřeného objektu a srovnání této teploty s normální provozní teplotou (případně s historickými daty). Lze stanovit přítomnost závady i její stupeň. Tato metoda je v průmyslové praxi využívána častěji.

Kvantitativní metoda vychází pouze z naměřených zdánlivých teplot, aniž by byly stanoveny teploty absolutní. Lze stanovit pouze přítomnost závady, nikoli její stupeň.

Snímek 4 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

VYBRANÉ TERMODIAGNOSTICKÉ APLIKACEV PRŮMYSLU

Snímek 5 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

MOŽNOSTI VYUŽITÍ TERMOKAMERV PRŮMYSLU

Fotovoltaické elektrárny – detekce „hot spotů“, vyhledání vadných panelů

Teplovody a horkovody – poruchy izolace, úniky proudících médií (i pod povrchem)

Budovy, stavební aplikace – vyhledávání tepelných mostů, detekce úniků tepla, kontrola izolace, …

Elektroinstalace – detekce přechodových odporů, zkratů, induktivního tepla,…

… bezpečnostní aplikace, prediktivní údržba, kontrola kvality výroby, …

Snímek 6 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

FOTOVOLTAICKÉ ELEKTRÁRNY

Snímek 7 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

FOTOVOLTAICKÉ ELEKTRÁRNYDetekce vadných panelů – vyhledání „hot spotů“, tj. horkých bodů signalizujících závadu na panelu. Body s rozdílem teploty až 50°C oproti panelům dobrým.

Hlavní výhody použití termokamery:

Snadná a rychlá vizualiace problému Bezdotykové měření jedním zařízením Trvalý záznam výsledku měření v radiometrických snímcích

Snímek 8 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

FOTOVOLTAICKÉ ELEKTRÁRNYPříklady měření FVE pomocí termokamerového systému Workswell WIRIS připevněného na dronu.

VADNÉ PANELY

Snímek 9 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TEPLOVODY A HORKOVODY

Snímek 10 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TEPLOVODY A HORKOVODYDetekce poškozených míst na teplovodech nebo horkovodech – vyhledání míst se zeslabenou stěnou nebo izolací v potrubí, vyhledání unikajících kapalin

Hlavní výhody použití termokamery:

Vyhledání úniku horkého média až 1,5m pod povrchem Nedestruktivní, bezdotyková a rychlá metoda kontroly stěny potrubí Měření z větší vzdálenosti – výhoda v nepřístupném terénu kolem dálkových

horkovodů

Snímek 11 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TEPLOVODY A HORKOVODYPříklad použití termokamery při kontrole potrubí – vyhledání zeslabené stěny potrubí a netěsnosti v místě připojení k procesní nádobě

Snímek 12 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

DIAGNOSTIKA BUDOV, ZÁTÉKÁNÍ A VLHNUTÍ STAVEB

Snímek 13 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOGRAFICKÁ DIAGNOSTIKA BUDOV Metoda stanovující a znázorňující rozložení teplot na části povrchu pláště budovy

pomocí termokamery.

Měří intenzitu tepelného záření z povrchu pláště, které je funkcí (rozložení) povrchové teploty, charakteristiky povrchu, okolních podmínek a samotné kamery.

Rozložení povrchových teplot může být použito k určení tepelných nepravidelností způsobených např. poruchami izolace, obsahem vlhkosti a/nebo pronikáním vzduchu v jednotlivých prvcích, které tvoří obvodový plášť budovy.

Snímek 14 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOGRAFICKÁ DIAGNOSTIKA BUDOV

Termokamera je ideálním přístrojem pro kontrolu stavu tepelné izolace a tepelně-izolačních vlastností obvodového pláště budovy. Jde o nejvhodnější přístroj pro lokalizaci a stanovení rozsahu tepelných mostů.

Teplotní profil *

* teplotní profil = informace o rozložení teploty na vyznačené úsečce, generováno programem Workswell CorePlayer

Snímek 15 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOGRAFICKÁ DIAGNOSTIKA BUDOV

Termogram pořízený v interiéru, na snímku je zachycen roh místnosti.

Rohy místnosti jsou obvykle z tepelně technického hlediska problematické detaily. Zde se navíc projevuje železobetonový překlad, který ještě více snižuje povrchovou teplotu.

Zde v tomto konkrétním případě dochází k poklesu povrchové teploty pod kritický teplotní faktor a tím i k nesplnění požadavků normy ČSN 73 0540-2.

Snímek 16 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOGRAFICKÁ DIAGNOSTIKA BUDOV

Bod [°C]Sp1 9.9Sp2 21.0Infiltrace studeného vzduchu netěsností ve funkční spáře

okna. Studený vzduch z exteriéru ochlazuje ostění.

Teplotní profil

Snímek 17 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOGRAFICKÁ DIAGNOSTIKA BUDOV

Bod [°C]Sp1 1.9

Infiltrace studeného vzduchu netěsností v roku francouzského okna.

Teplotní profil

Snímek 18 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOGRAFICKÁ DIAGNOSTIKA BUDOV

Několik dalších případů tepelných mostů zachycených u interiéru i exteriéru.

Snímek 19 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

ZATÉKÁNÍ DO PLOCHÝCH STŘECH

Řada míst na plochých střechách může být zdrojem poruch (styk střechy s atikou, průniky krytinou, vtoky a podobně). Problémy s netěsností se mohou vyskytovat i v ploše, například z důvodu neodborné instalace, zanedbané údržby či degradace povrchu v důsledku nedostatečné ochrany povrchových vrstev proti klimatickým vlivům nebo vyčerpání životnosti.

Závady se při pohledu termokamerou projeví výraznou teplotní diferencí oproti zbytku střechy. Ideálním řešením pro vyhledávání takových závad je instalace termokamery na dron.

Snímek 20 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

ELEKTROINSTALACE – KONTROLA RUČNÍMI TERMOKAMERAMI

Snímek 21 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

VADNÝ SPOJ A DŮSLEDKY (MOTIVACE)

Na termogramu je zachycen vadný spoj na stykači u trojfázového vedení. Ačkoli při pohledu pouhým zrakem není vidět vůbec žádný problém, spoj se přehřívá, vlivem čehož může dojít snadno k požáru. Přítomnost teplotního gradientu ukazuje na závadu ve spoji, nikoli na přetížení fáze.

Naměřené hodnoty teplot

Body, v nichž je stanovována teplota

Snímek 22 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

NEBEZPEČÍ POŽÁRU A ODSTÁVKY

□ Prakticky všichni, kteří pracují v elektrotechnice, se již někdy setkali s roztaveným spojem v důsledku velkého přechodového odporu, který vedl k vysokému nárůstu teplot.

□ Tato situace nezřídka končí odstávkou technologie či požárem. Jen v České republice jsou v důsledku požárů elektrických instalací ročně zaznamenány finanční ztráty minimálně v desítkách miliónů korun.

□ Statistiky ukazují, že se požáry nejčastěji vyskytují na místech, která jsou vystavena zvýšenému mechanickému namáhání, jsou poškozena, přetěžována či jsou od počátku neodborně nainstalována.

□ V současné době je termografie již prověřenou technikou kontroly elektrických instalací. Jedná se od roku 1965 o první (a v současné době nejrozšířenější) komerční oblast využití termografie.

Snímek 23 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

VYUŽITÍ TERMOKAMER V OBLASTI ELEKTROINSTALACÍ

Hlavní oblasti využití termokamer: kontrola přítomnosti zkratu na vinutí el. motorů a

transformátorů vnitřních závad prvků el. Instalace přechodových odporů el. spojů s vysokým rizikem vzniku požáru závad ložisek, jejich instalace či provozu přítomnosti induktivního tepla nerovnoměrného zatížení fází ……

Snímek 24 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

KLASIF IKAČNÍ SCHÉMATA PRO KONTROLU ELEKTROINSTALACÍ

□ Jedno z možných klasifikačních schémat vychází z vojenského standardu MIL-STD-2194, který používá armáda USA při přebírce lodí a ponorek.

□ Klasifikace se v praxi nastavuje dle doporučení výrobců zařízení nebo dle zavedené termodiagnostické metodiky ve sledovaném provozu

Kritéria používaná armádou USA – vojenský standard MIL-STD-2194 (1988)

stupeň I. 10 – 25 °C nad okolní teplotou sledovat

stupeň II. 25 - 40 °C nad okolní teplotou zvýšená pozornost

stupeň III. 40 - 70°C nad okolní teplotou alarmující

stupeň IV. 70 °C a více nad okolní teplotou okamžitý zásah

Snímek 25 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMODIAGNOSTIKA ELEKTROINSTALACÍ

Vpravo: vadný spoj na konektoru spodní pojistky. I když v tuto chvíli nejsou rozdíly teplot alarmující, může se problém poměrně rychle zhoršit a vést k vážným problémům. V tomto případě je doporučením minimálně toto místo sledovat, v lepším případě problém v nejbližší době vyřešit. Vlevo: automatická klasifikace spoje v software Workswell ThermoElectric. Výstup klasifikace je konkrétní doporučení dle metodiky zadavatele.

Snímek 26 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

Velmi závažný problém na šroubovém spoji nebo konektoru pojistek. Problém může snadno vést ke vzniku požáru. Na fotografii, která byla pořízena termokamerou spolu s termogramem, je patrný oxidovaný povrch šroubového spoje. K tomu došlo v důsledku dlouhodobého působení vysokých teplot. Problém musí být opravdu již velmi závažný, aby bylo možné toto pozorovat.

TERMODIAGNOSTIKA ELEKTROINSTALACÍ

Snímek 27 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

Vlevo: pojistky, konektory ani spoje na tomto termogramu nevykazují zvýšenou teplotu. Vpravo: ani při vizuální kontrole není patrný žádný problém.

TERMODIAGNOSTIKA ELEKTROINSTALACÍ

Pozn: z termogramu je zřejmé, že červená barva nemusí vždy znamenat závadu, barevnost snímku závisí na nastavení teplotní stupnice na pravé straně termogramu

Snímek 28 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

Příklad využití termokamer při diagnostice strojů: Dva elektrické motory provozované za stejných podmínek s přibližně stejným zatížením. Již na první pohled jsou (zdánlivé) povrchové teploty obou motorů odlišné. Vzdálenější (chladnější) z obou motorů by mohl být částečně porouchaný.

TERMODIAGNOSTIKA ZAŘÍZENÍ

Snímek 29 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

Vysoký přechodový odpor na tomto spoji na vedení vysoké napětí vede k výraznému nárůstu povrchové teploty. Problém si žádá bezprostřední řešení.

TERMODIAGNOSTIKA ELEKTRICKÉHO VEDENÍ

Snímek 30 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

PŘÍKLADY RUČNÍCH TERMOKAMERPRO DIAGNOSTIKU ELEKTROINSTALACÍ

Snímek 31 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

PŘEHLED TERMOKAMER

V následující části prezentace jsou představeni tři „standardní“ představitelé termokamer od společnosti FLIR Systems:

FLIR E6 – základní model vhodný pro diagnostiku budov FLIR E50 – střední model, s nejlepším poměrem cena/výkon FLIR T440 – představitel vyššího modelu termokamery s nejlepší

nabídkou výbavy a měřicích funkcí

FLIR E6 FLIR E50 FLIR T440

Snímek 32 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOKAMER A FL IR E6

□ Rozlišení 160 x 120 pixelů

□ Zorné pole 45° x 34°

□ Teplotní citlivost 60 mK

□ Teplotní rozsah -20 – +250°C

□ Obrazové funkce Termal, MSX, Obraz v obraze

□ Měřicí funkce 1 bod, Min, Max

□ Komunikace USB

□ Další funkce Izotermy

Snímek 33 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOKAMERA FL IR E50

□ Rozlišení 240 x 180 pixelů

□ Zorné pole 25° x 19°

□ Teplotní citlivost < 45 mK

□ Teplotní rozsahy -20 – 650°C

□ Obrazové funkce Termal, MSX, obraz v obraze, teplotní

prolnutí□ Měřicí funkce

3 body, Min, Max□ Komunikace

USB, WIFI, BlueTooth□ Další funkce

Izotermy, manuální ostření, laserové zaměření, volitelné objektivy, až 4x zoom,…

Snímek 34 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOKAMERA FL IR T440□ Rozlišení

320 x 240 pixelů□ Zorné pole

25° x 19°□ Teplotní citlivost

< 45 mK□ Teplotní rozsahy

-20 – +120°C, 0°C-650°C, +250°C - 1200°C□ Obrazové funkce

Termal, MSX, obraz v obraze, teplotní prolnutí

□ Měřicí funkce 5 bodů, 5 oblastí, Min, Max, Avg

□ Komunikace USB, WIFI, BlueTooth, MeterLink

□ Další funkce Izotermy, automatické ostření, laserové

zaměření, volitelné objektivy, až 8x zoom, kompas,…

Snímek 35 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction

TERMOKAMERA FL IR T440 – REŽIMY ZOBRAZENÍ

MSX – 1 m Termal – 1 m

Obraz v obraze – 2 m

Teplotní prolnutí – 1 m

Termal – 2 m Teplotní prolnutí – 2 m