2 (24), июль 2009г - VerBulak
2 (24), июль 2009г - VerBulak
2 (24), июль 2009г - VerBulak
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Гостиная «Вестника автоматизации»<br />
4<br />
По материалам ТОО «Test instruments»<br />
Как известно, видимый невооруженным<br />
глазом спектр электромагнитного<br />
излучения (с длиной волны (0,36-0,76<br />
мкм) составляет небольшую часть всего<br />
электромагнитного спектра, причем, наше<br />
зрение видит отраженные от различных<br />
поверхностей лучи, независимо от состояния<br />
и температуры этих поверхностей. В<br />
то же время все тела, температура которых<br />
отлична от абсолютного нуля, независимо<br />
от их освещения, излучают невидимое более<br />
длинноволновое излучение (8-14 мкм),<br />
называемое поэтому инфракрасным (ИК),<br />
причем интенсивность этого излучения<br />
пропорциональна температуре тела.<br />
Именно на этом свойстве основаны<br />
современные приборы тепловизоры, позволяющие<br />
дистанционно, по величине<br />
ИК-излучения судить о температуре<br />
поверхности в различных ее точках и<br />
строить термограммы – визуально распознаваемые<br />
картины теплового распределения<br />
по объекту.<br />
Принцип работы тепловизоров<br />
Инфракрасное излучение, генерируемое<br />
объектами А, через фокусирующую<br />
линзу B попадает на матрицу C,<br />
находящуюся в фокусе линзы (рис. 1).<br />
Матрица формирует образы объектов,<br />
пропорционально степени их нагрева.<br />
Обычно в современных тепловизорах<br />
применяется микроболометрическая<br />
матрица – пластина, состоящая из мно-<br />
ВЕСТНИК<br />
Àâòîìàòèçàöèè<br />
жества микроболометров-резисторов,<br />
сопротивление которых пропорционально<br />
величине воздействующего на них<br />
ИК-излучения. Чем больше количество<br />
микроболометров в матрице, тем четче<br />
получаемое изображение, но и, соответственно,<br />
сложнее прибор и выше его<br />
цена. Самые простейшие тепловизоры,<br />
например GUIDE MOBIR M2, имеют<br />
матрицы размерами 120х120элементов=14<br />
400 пикселей, что, безусловно,<br />
меньше матриц современных любительских<br />
фотоаппаратов, однако вполне<br />
достаточно для целей технической диагностики.<br />
Более дорогие тепловизоры<br />
могут иметь матрицы объемом 100 000<br />
пикселей и больше.<br />
Полученный образ затем передается<br />
в блок электронной обработки<br />
изображения D, который преобразует<br />
температурную картину в стандартное<br />
видеоизображение E, при этом возможна<br />
обработка изображения в цвете, т.е.<br />
объекты, имеющие разную температуру,<br />
будут отображаться на дисплее различными<br />
цветами.<br />
Благодаря тому, что все объекты<br />
излучают инфракрасные волны пропорционально<br />
температуре, а также тому,<br />
что исправность/неисправность большей<br />
части технологического, энергетического<br />
оборудования можно диагностировать по<br />
степени его нагрева, современные тепловизоры<br />
позволяют быстро, качественно,<br />
безопасно и точно дистанционно определять<br />
возможные проблемы и устранять<br />
их возникновение в таких отраслях, как<br />
энергетика и энергосбережение, строи-<br />
Рис. 1. Рис. 2.<br />
тельство, машиностроение, химическая<br />
промышленность, предотвращать пожары<br />
и аварии, способствовать сбережению<br />
тепла и энергии.<br />
Немного о рентабельности<br />
Распространено мнение, что тепловизоры<br />
имеют неоправданно высокую цену.<br />
Отчасти это так – самый простейший<br />
тепловизор стоит от 1 млн. тенге, а иные<br />
модели с более высоким разрешением<br />
и дополнительными функциями могут<br />
иметь стоимость в 3-5, а то и в 10 раз большую.<br />
Связано это прежде всего с тем, что<br />
вся оптика не может быть изготовлена из<br />
стекла (стекло не пропускает инфракрасные<br />
лучи). Все оптические устройства<br />
изготовлены из чистого оптического германия,<br />
цена на который – не менее 2000<br />
долларов США за килограмм. Кроме того,<br />
микроболометрическая матрица достаточно<br />
сложна, трудоемка в изготовлении<br />
и дорога соответственно.<br />
Однако, если рассмотреть цену тепловизоров<br />
в аспекте исполняемых ими функций<br />
– их применение окупается менее чем<br />
через год (вследствие экономии рабочего<br />
времени, энергосбережения), а то и за<br />
один день (в случае, например, предотвращения<br />
выхода из строя высоковольтного<br />
трансформатора, сильноточного выключателя,<br />
подшипника генератора, пожара<br />
из-за замыкания проводки и т.д.).<br />
Примеры использования<br />
тепловизоров<br />
1. Диагностика электрических соединений:<br />
Некачественное соединение провода с<br />
автоматом, видна зона нагрева (рис. 2).<br />
№ 2 (<strong>24</strong>), <strong>июль</strong>, 2009