بخشی از مقاله
چکیده:
یکی از راهکارهای کاربردی در سیستم های تعمیر و نگهداری بهره گیری از روش آنالیز ترموگرافی در تشخیص عیوب و اشکالات، جهت رفع و به عبارتی رصد و پایش وضعیت تجهیزات و ماشین آلات به صورت مداوم بدون نیاز به توقف تولید و فعالیت و به طور خلاصه افزایش بهره وری می باشد. اصول استفاده از این روش وتجزیه و تحلیل نتایج آن مهمترین رکن رسیدن به اهداف یاد شده می باشد. در این مقاله، پس از بیان اصول آنالیز ترموگرافی به بحث بر روی معیارهای ارزیابی و تحلیل نتایج حاصل از ترموگرافی طبق استاندارد پرداخته می شود.
مقدمه
دما از محسوس ترین و پرکاربردترین کمیت ها در زندگی روزمره است. تنظیم و اندازه گیری و کنترل آن بخشی از فعالیت های روزانه در خانه و محل کار همه افراد است. اندازه گیری دمای بدن، نقطه شروع تشخیص بیماری توسط پزشک است. در صنعت نیزگرما محصول جنبی کلیه فعالیت های مکانیکی، الکتریکی و شیمیایی است و کنترل یا دفع آن از شرایط اصلی دستیابی به محصول یا فعالیت مطلوب است اخیرا راهکارهای متعددی در زمینه نگهداری و تعمیرات و اصول تعمیرات پیشگیرانه، در صنعت به کار گرفته شده است.
این راهکارها در صنایع به منظور افزایش دسترسی تجهیز و افزایش تولید و کاهش توقفات اضطراری در جهت رفع عیب پیشگیرانه نقش بسزایی را ایفاد می کند . پیاده سازی و اجرای پایش وضعیت، گامهای موثری در راستای پیشگیری از خسارت ناشی از نقص و خرابی تجهیزات، تامین لوازم معیوب،هزینه های مربوط به تعمیرات بلند مدت و مضرات ناشی از عدم تولید واحد و افزایش قابلیت های اطمینان در زمینه بهره برداری برداشته است. از جمله راهکارهای کاربردی در سیستم های نگهداری و تعمیرات - نت - استفاده از آنالیز ترموگرافی - گرمانگاری - می باشد
آنالیز ترموگرافی که به نامهای گرمانگاری، ترموویژن و تصویربرداری حرارتی شناخته می شود، تکنیک مهمی است که دامنه کاربردهای آن بسیار گسترده و فراتر از بحث مراقبت وضعیت تجهیزات و ماشین آلات است. تصویربرداری حرارتی نوعی تکنیک بازرسی و بازدید به منظور جمع آوری و تهیه اطلاعات یک سیستم در زمان معین می باشد. هدف از بازرسی و بازدید و بکارگیری فن آوری مادون قرمز شناسایی و مستند سازی اجزاء دارای اشکال و معیوب در شبکه های الکتریکی و تجهیزات دوار می باشد.
از این طریق اشکالاتی که منجر به تغییر در الگوی توزیع دمای سطحی می شوند، قابل شناسایی خواهند بود. در فناوری ترموگرافی کاربردهای متنوعی در زمینه های گوناگون تعریف می شود که می توان به مواردی از قبیل دمای الکتروموتورها، گیربکسها، مسیرهای سیالات، کوپلینگ ها، یاتاقان ها، تابلوهای برقی، هادی های فشار قوی و ترانسفورماتورها اشاره کرد. در شرایط لازم می توان از موارد فوق تصویربرداری حرارتی انجام داده و تغییرات ایجاد شده در الگوی توزیع دمای سطوح را شناسایی و توسط نرم افزار آنالیز کرد تا در زمان کار یا توقف، اقدامات لازم نسبت به رفع عیب پیشگیرانه انجام گیرد
اصول کار روش ترموگرافی:
گرما به روش های هدایت، همرفت، تبخیر، تقطیر و تابش می تواند انتقال یابد. در انتقال حرارت هدایتی، مولکولهای اجسام به هم برخورد کرده و گرما از طریق مولکولها جابجا می شود، در انتقال حرارت همرفتی مولکولها آزاد هسستند و جریان پیدا می کنند. انتقال حرارت تابشی که یکی دیگر از روشهای انتقال گرما است نیاز به محیط واسط ندارد و در واقع تشعشع حرارتی به بهترین نحو در خلا انجام می شود.[2] دوربین ترموگرافی وسیله ای است که توانایی اندازه گیری و نمایش محدوده خاصی از امواج مادون قرمز را دارد. امواج مادون قرمز جزئی از امواج الکترومغناطیس در محدوده 0,8 تا 1000 میکرومتر هستند که مطابق شکل 1 نمایش داده شده اند.
شکل .1دامنه امواج الکترومغناطیس
اساس کار دوربین های ترموگرافی استفاده از مبانی تابش است. امواج حرارتی از تمامی اجسامی که دارای دمایی بالاتر از صفر مطلق باشند ساطع می شوند. امواج حرارتی ساطع شده در محدوده امواج مادون قرمز با طول موج 2 تا 14 میکرون قرار دارند که درشکل2 نمایش داده شده اند.
شکل .2 محدوده امواج مادون قرمز
دوربین های ترموگرافی با توجه به ساختار آنها که در شکل 3 نمایش داده شده است انرژی تابشی ساطع شده از اجسام را دریافت و با تمرکز آن بر روی دتکتور به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل می کند. این سیگنال ها پس از تقویت به قسمت ویدیو منتقل و در آنجا پس از پردازش های لازم به قسمت نمایش دهنده ارسال و به صورت تصویر دیده می شوند. .[3] شکل 4 نمونه واقعی از یک دوربین ترموگرافی نمایش داده است.
شکل .3 ساختار دوربین ترموگرافی
شکل .4 یک نمونه دوربین ترموگرافی در یک تعریف ساده انتقال حرارت تابشی را می توان انتقال حرارت توسط انتشار و جذب تابش حرارتی نامید. بدین معنی که جسم یک تابش ورودی و یک تابش خروجی دارد. مبنای کار دوربین های ترموگرافی تابش خروجی از سطح جسم هدف است.
