TERMOGRAFIA
Un controllo ad infrarossi dedicato all’impianto elettrico consente di identificare le anomalie
causate dall’azione tra corrente e resistenza. La presenza di un punto caldo all’interno di un circuito
elettrico è dovuta di solito ad un collegamento corroso, ossidato oppure allentato o, ancora, al
malfunzionamento del componente in questione.
I tipici componenti da sottoporre ad un controllo ad infrarossi sono:
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Linee elettriche aeree
Sottostazioni
Trasformatori
Unità tiristori
Dispositivi di apertura dei circuiti
Interruttori
Fusibili
Disgiuntori
Controlli
Motori e unità di controllo motori
Quadri elettrici
FLIR Systems
Ar1
90.1 °C
Li1
Sp1
80
60
45.5
Il calore prodotto nel punto in cui si registra l’aumento di resistenza viene defluito dal vicino
conduttore e dell’aria. Quando si verifica una situazione di questo genere, l’immagine termica
indica un’area più calda in corrispondenza della connessione ed una graduale diminuzione della
temperatura all’aumentare della distanza della connessione stessa.
La tecnologia ad infrarossi può anche essere utilizzata per la manutenzione preventiva quando la
resistenza è abbastanza costante, ad esempio nelle connessioni elettriche fisse. In questo caso, un
aumento imprevisto del carico provoca un incremento proporzionale della differenza di temperatura
secondo la legge di Joule: P = IR2 dove P = calore prodotto, I = corrente ed R = resistenza.
Al fine di ottenere da un’ispezione termografico i risultati più soddisfacenti è di solito consigliabile
analizzare i sistemi elettrici quando il carico supera il 40% del valore massimo consentito e dopo
che l’impianto è stato sotto carico per almeno un’ora. L’ispezione elettrica è realizzata partendo
dall’alimentazione elettrica, trasformatore, alimentatore e proseguire verso l’utenza finale. La
maggior parte dei componenti elettrici presenta temperature di poco superiori all’ambiente, tranne
che per i dispositivi di potenza trasformatori, sui quali si possono rilevare valori ampiamente
superiori. In un quadro elettrico, spesso è facile individuare punti caldi nei morsetti poiché le
connessioni spesso si allentano per le continue dilatazioni termiche e per le vibrazioni dell’impianto
di produzione. I singoli componenti, tipo relè, teleruttori, trasformatori, sono sottoposti a lunghi test
dai costruttori per verificare le temperature di funzionamento, perciò ogni componente ha precise
specifiche relative al carico e la temperatura massima di funzionamento.
Ulteriore vantaggio dell’ispezione termografica è la possibilità di valutare i tempi dell’intervento di
manutenzione in funzione della temperatura misurata sul componente caldo. Le immagini termiche
sotto rappresentante, sono alcuni esempi d’utilizzo della termografia per componenti elettrici.
MOTORI ELETTRICI E MOTORIDUTTORI
L’analisi termografico su questo tipo di componenti consente di tenere sotto controllo la condizione
delle parti principali quali: spazzole, avvolgimenti, cuscinetti, gruppo frenante ecc. e per i riduttori,
d’individuare possibili carenze di lubrificante. Nel caso dei motori elettrici, esistono generalmente
valori di temperatura massima ammissibili riferiti alle singole classi d’isolamento. Pur essendo tali
valori dettati da norme e prescrizioni specifiche, si è soliti considerare queste soglie come valori
indicativi ma non assoluti, poiché riferiti alla zona dell’avvolgimento e non al corpo esterno. Nella
pratica, il più delle volte si tende ad ignorare i “range” critici di temperatura, al fine di favorire il
processo produttivo, con il risultato di onerosi interventi manutentivi per fermate dovute a guasti
improvvisi.
Con la pianificazione delle ispezioni è possibile seguire l’evoluzione termica dei componenti in
esame, definendo valori di preallarme che scaturiscono oltre che dai dati forniti dai costruttori, dal
tipo d’impiego del componente (assorbimento elettrico) e da fattori esterni come la temperatura
ambiente, ma in particolar modo dall’esperienza maturata.
LA TERMOGRAFIA: PRINCIPI E STRUMENTAZIONE
L’energia che un corpo emette dipende essenzialmente dalla temperatura della superficie del corpo
che è influenzata a sua volta dalla conducibilità termica e dal calore specifico.
Il trasferimento dell’energia termica avviene sotto forma di radiazione elettromagnetica che
normalmente è localizzata nella banda infrarosso. Quando la superficie di un corpo è investita da
una radiazione, parte di questa è riflessa dal corpo verso la sorgente, parte viene assorbita e parte
viene emessa. La distribuzione tra queste tre parti (riflessa, assorbita ed emessa) dipende dalla
lunghezza d’onda della radiazione, dalla temperatura e dalla natura della superficie del corpo
radiante.
La strumentazione utilizzata in un rilievo termografico è normalmente una camera che converte la
radiazione infrarossa in segnali elettronici amplificati che sono graficamente rappresentati da
immagini con vari livelli di grigio, mappe in bianco e nero o in falsi colori.
STRUMENTAZIONE UTILIZZATA
Lo strumento utilizzato nell’indagine è una termocamera ad infrarossi FLIR E65.
E’ un sistema portatile dotato di batteria autonoma che lo rende particolarmente maneggevole in
qualsiasi situazione operativa.
La sensibilità termica dello strumento è di 0.1°C a 30°C.
L’immagine rilevata dalla termocamera è visualizzata su un display in tempo reale, sul quale
contemporaneamente sono fornite una serie di misure e parametri di operatività.
La termocamera è dotata di unità per la registrazione dei dati su memoria, oltre alla possibilità di
essere collegata direttamente ad un videoregistratore o ad un computer.
I dati acquisiti sono, successivamente, analizzati attraverso un software dedicato al fine di estrarre,
dall’interpretazione delle mappe della distribuzione delle temperature dell’oggetto rilevato, le
informazioni necessarie.
Contemporaneamente al rilievo all’infrarosso è stato eseguito un rilievo fotografico con camera
digitale Olympus Camelia. Ciò al fine di ottimizzare la fase di interpretazione e presentazione dei
dati ottenuti per una migliore e agevole lettura degli stessi. I punti più significativi rilevati, sono
infatti, raccolti in schede dove accanto al termogramma a colori viene riportato il particolare
fotografico nonché la visione d’insieme al fine di una collocazione veloce dell’oggetto.
ThermoCAM E65 : un sistema completo per manutenzione predittiva
Nell’ambito della manutenzione industriale, le verifiche Termografiche
garantiscono ottimi risultati. I vantaggi economici sono incalcolabili, si pensi che
un solo intervento di poche ore può evitare l’arresto della produzione per
diversi giorni ………. Prevenire meglio che riparare !!!!!
CARATTERISTICHE TERMOCAM
Sensibilità termica elevata
Memorizzazione e analisi di immagini IR in formato JPEG standard
Frequenza di scansione 50 HZ
Software QuickView per DOWNLOAD e analisi delle immagini
Adatta ad ambiente industriali : IP54
Puntatore laser incorporato
Ricerca immediata in campo per i punti più caldi
Misurazione precisa della temperatura senza contatto
QUALCHE SETTORE DI UTILIZZO:
Centrali Elettriche :
Rilevamento di uno scarso isolamento, rilevamento di perdite di gas ad alta temperatura e
rilevamento di guasti nelle apparecchiature elettriche
Industria chimica/petrolchimica :
Ispezione attiva e preliminare per identificare potenziali problemi ai tubi di raffinazione
Industria manifatturiera :
Esame dei sistemi elettrici per la fornitura ininterrotta del servizio con la riduzione dei guasti
alle apparecchiature
Industria semiconduttori :
Uno strumento non-distruttivo nelle determinazione della qualità dei “diebond” durante la fase
iniziale del progetto
Centrale turbo gas:
Monitoraggio componenti più caldi per natura (turbine a vapore, turbogas, camini di scarico..)
Trasporto:
Rilevazione di freni difettosi, anomalie circuito di raffreddamento,…….
Assicurazione:
Riduzione dei premi assicurativi attraverso l’adozione di un programma di manutenzione IR
I VANTAGGI DELL’UTILIZZO DELLA TERMOGRAFIA :
1) MANUTENZIONE
9
9
9
9
9
Riduzione delle ore e dei costi di manutenzione;
Aumento dell’affidabilità degli impianti;
Minori guasti e conseguente riduzione dei costi di produzione;
Riduzione del numero dei componenti del magazzino;
Responsabilità identificabili nei collaudi degli impianti;
2) COLLAUDO
9 Rilevazione ed identificazione delle anomalie con gli impianti ed i prodotti in
esercizio;
9 Possibilità di studiare fenomeni collaterali;
9 Aumento della sicurezza degli operatori;
9 Possibilità di verifica di semilavorati.
9 Riduzione premi assicurativi per fermo impianti;
9 Riduzione premi assicurativi per incendio linee
Alcuni prove dimostrative per vari utilizzo :
