خرابی بیرینگ ها یکی از عیوب مکانیکی است که عملا با روش های مرسوم ارتعاش سنجی قابل شناسایی نمی باشد. به زبان ساده تر، زمانی که بیرینگ یک ماشین آسیب می بیند، متاسفانه تا آخرین مراحل تخریب هیچ گونه اثری بر روی دامنه ارتعاشی سیستم نمی گذارد و این مورد به دلیل بروز خرابی بیریگ در فرکانسهای بالا است که در محدوده رایج عیب های مکانیکی نمایش داده نمی شود. در آخرین مراحل خرابی بیرینگ ها بعضا در Spectrum آثاری از نویز مشاهده می شود و یا با تحلیل سیگنال زمانی با مشاهده پیک های متعدد در نمودار میتوان به این عیب مشکوک شد.

با توجه به صحبت ها فوق، برای شناسایی عیب بیرینگ ها از تکنیک های متفاوتی از قبیل BDU, BC, CF, Envelope, Shock Pulse, Push, Kurtosis و … استفاده می شود که هر کدام از این تکنیک ها در دستگاه های متفاوتی ارائه میگردند.

تکنیک ENVELOPE به عنوان یکی از کاملترین و دقیقترین تکنیک های عیب یابی بیرینگ ، خرابی تک تک اجزای بیرینگ را نمایش میدهد حال آنکه در اکثر روش های دگر اعلام خرابی بیرینگ با حالتی شبیه به 0 و 1 بیان می شود و صرفا خراب بودن یا نبودن بیرینگ اعلام می شود .

در این آموزش به نحوه کلی تحلیل خرابی بیرینگ با استفاده از تکنیک ENVELOPE پرداخته خواهد شد.

1 – بهینه سازی داده ها

برترین برنامه های قابلیت اطمینان آنهایی هستند که بر اساس داده های معتبر ایجاد شده اند . بدون داشتن یک فونداسیون منسجم اطلاعاتی ، تمامیت تصمیم گیری های شما زیر سوال میرود. از این رو می بایست بر روی یک فونداسیون اطلاعاتی منسجم سرمایه گذاری کنید که شامل داده های معتبر ، اطلاعات ، کد های خرابی و روندهای تعمیراتی باشد.

2- اطلاعات خود را پایه ریزی کنید

استخراج داده ها از پایش تجهیزات تا کنون به عنوان شاخص سلامت تجهیزات مورد استفاده قرار میگرفته است اما امروزه مهندسان به منظور برداشت عمیق تر از سلامت تجهیزاتشان سعی بر نفوذ در داده پارامترهای فرآیندی این تجهیزات دارند . با قرار دادن این دو امر مهم در کنار یکدیگر و ارزیابی اطلاعات در قالب یک داشبورد جامع به سادگی میتوان تصویر جامعی از سلامت و وضعیت تجهیزات ترسیم کرد . از سوی دیگر با ارتقاء تکنولوژی و به لطف تکنولوژی های وایرلس، افزودن داده پارامترهای فرآیندی در سیستم های مانیتورینگ بسیار ساده شده است .

3- برای ایجاد دانش ، قطعات پازل را کنار هم بگذارید

دانستن این که وضعیت تجهیزات شما خوب ، نرمال یا بحرانی است به برنامه ریزی قابلیت اطمینان شما بستگی دارد . این دانش از دل انبوه داده ها ، اطلاعات و تجربیات بیرون می آید. در غیر این صورت برنامه قابلیت اطمینان چیزی جز جمع آوری بیهوده و غیر قابل استفاده اطلاعات نیست . به شما پیشنهاد می کنیم که برای افزایش سطح دانش و آگاهی خود پا را از محیط سازمانی خود فراتر گذاشته و تجربیات مرتبط با ساختار خود را در حوزه های دیگر در قالب مطالعات موردی به روز کنید .

4 – بهترین کار را در مناسب ترین زمان انجام دهید

زمان برای تعمیرات می بایست زمانی مناسب برای دپارتمانهای تعمیراتی و بهره برداری باشد . مدیران برتر همیشه تیم های عملیاتی و بازرگانی مجموعه خود را برای کاهش هزینه قطعات ، کار اضافی و خاموشی های ناخواسته درگیر بحث های تعمیراتی میکنند تا با این روش هزینه های تعمیراتی مجموعه آنها کاهش و در مقابل با محدود کردن تعمیرات اضطراری ، در دسترس بودن مجموعه افزایش یابد .

در انتخاب یک دوربین ترموگرافی ، گاها برند ، قیمت و تعدد امکانات دوربین نمیتواند دلیلی بر مناسب بودن آن دوربین برای کاربرد و نیاز ما باشد . در صنعت ، پزشکی و کاربردهای عمومی ترموگرافی ، این پارامترهای یک دوربین هستند که نقش تعیین کننده ای در انتخاب ما دارند . در این نوشته به تشریح پارامترهای فنی دوربین ترموگرافی و نقش هر یک از این پارامتر ها در پوشش دهی نیاز ما ، پرداخته می شود . ادامه مطلب

با توجه به گسترش روز افزون کاربردهای مختلف نگهداری و تعمیرات مبتنی بر پایش وضعیت در صنایع مختلف جهت پیش برد اهداف تعمیراتی و کاهش خاموشی های ناخواسته و جلوگیری از آسیب های مختلف مالی و جانی ، ترموگرافی به عنوان یکی از پرکاربردترین شاخه های این مجموعه شناخته می شود .

در طبیعت هر عیب و یا ناهماهنگی که خود را با ایجاد اختلاف دما بروز دهد با دوربین های ترموگرافی قابل شناسایی می باشد . هر چند این عیوب اختلاف دمایی بسیار ناچیز و در حد چند صدم درجه سانتیگراد داشته باشند . ادامه مطلب

چگونه یک دوربین ترموگرافی مناسب انتخاب کنیم ؟

 

دوربین های ترموگرافی که با نامهای مختلفی چون ترموویژن ، ترموگراف ، گرمانگار مادون قرمز و دوربین های حرارتی نیز شناخته می شوند یکی از پر کاربردترین ابزارهای شناسایی عیوب در نگهداری و تعمیرات مبتنی بر پایش وضعیت به شمار می روند . در کل هر عیبی که خود را با اختلاف حرارت آشکار کند با دوربین های ترموگرافی قابل شناسایی هستند . در ادامه به تشریح موارد متعددی از قبیل دامنه کاربرد این دوربین ها ، پارامترهای کلیدی هر دوربین و … خواهیم پرداخت .

 

نحوه کارکرد دوربین های ترموگرافی :

در طبیعت هر جسمی که دمایی بالاتر از صفر مطلق یا 273- درجه سلسیوس داشته باشد از خود امواج مادون قرمز منتشر میکند . این امواج بسته به ماهیت ساختاری جسم ، هندسه جسم ، سطح ظاهری جسم و دمای آن با شدت های مختلفی انتشار می یابد که این قدرت انتشار امواج مادون قرمز را با ضریبی به نام Emissivity یا Ɛ مشخص میکنند .

بر خلاف تصور عام که دوربین های ترموگرافی ، دما را اندازه گیری میکنند ، باید گفت این دوربین ها امواج مادون قرمز را با توجه به شدت انتشارشان دریافت کرده و بر اساس تنظیمات اپراتور از قبیل دمای محیط و Ɛ ، فاصله تا هدف و … محاسباتی را انجام داده و نتیجه را به صورت دما ارائه می دهند . پس در اولین گام باید توجه داشته باشیم که اگر گاهی دماهای غیر منطقی در بازرسی ها بدست می آوریم ، صرف نظر از وضعیت کالیبراسیون دوربین ، ممکن است در تنظیمات دوربین اشتباهی را مرتکب شده باشیم .

نکته دیگر اینکه بر خلاف برخی تصورات که دوربین های ترموگرافی می توانند درون اجسام را ببینید باید گفت که با توجه به سطح انرژی امواج مادون قرمز در گستره اسپکترام الکترومغناطیسی ، این امواج سطح انرژی پایینتری نسبت به امواج مرئی داشته و با مثالی ساده اگر توجه کنید نور از شیشه عبور میکند اما از دیوار عبور نمیکند ، حال آنکه امواج مادون قرمز با توجه به سطح انرژی پایینتر از امواج مرئی از هیچ جسم صلبی عبور نمیکنند . تنها تعداد اندکی از مواد هستند که امواج مادون قرمز را از خود عبور میدهند که از جمله آنها میتوان به فلز ژرمانیوم اشاره کرد . در برخی موارد نیاز به مشاهده درون یک باکس یا تابلو برق و … می باشد که در این موارد خاص میتوان از پنجره های مادون قرمز که از فلز ژرمانیوم ساخته می شوند استفاده کرد و با تعبیه کردن این پنجره ها در پوسته جسم مورد نظر درون آن جسم با دوربین ترموگرافی قابل مشاهده مشود .

در نهایت این دوربین ها با توجه به محدوده طیفی امواج مادون قرمز به سه دسته باند کوتاه ( SW ) ، باند متوسط ( MW ) و باند بلند ( LW ) تقسیم بندی میشوند . محدوده 0 تا 2 میکرومتر SW ، 2 تا 5.5 میکرومتر MW و 7.5 تا 15 میکرومتر را LW مینامند . دوربین های معمول ترموگرافی تنها قادر به نمایش گراف حرارتی سطوح جامد و مایع هستند و در حالت طبیعی طیف حرارتی گازها با این دوربین ها قابل مشاهده نیست . برای مشاهده نشتی گازها و طیف حرارتی گازها ، باندهای طیفی دوربین ها را محدود میکنند و بدین منظور می بایست از دوربین های مخصوص شناسایی گاز استفاده شود .

در ادامه با عناوین زیر در کنار شما هستیم :

  • چه عیوبی با ترموگرافی قابل شناسایی هستند ؟

  • پارامترهای مهم در انتخاب یک دوربین ترموگرافی مناسب، چه مواردی هستند ؟

  • رزولوشن حرارتی چه تاثیری در اندازه گیری های ما دارد ؟

  • عبارت و مشخصه های فنی دوربین ترموگرافی چه معانی دارند و بسته به نیاز کاربر کدام موارد بهتر است ؟

  • هر کدام از مدلهای دوربین های ترموگرافی برای چه کاربردهایی پیشنهاد می شوند ؟

 

برای اطلاع از موارد بالا و ده ها پرسش دیگر در انتخاب یک دوربین ترموگرافی مناسب ، با تکمیل فرم زیر ، راهنمای کامل را از طریق ایمیل دریافت نمایید .






 

یکی از عمده ترین مشکلات پیش روی کارخانجات ، عیوب مکانیکی ناشی از نصب ناصحیح ماشین آلات است . افزایش ارتعاشات ناشی از نصب نادرست ماشین آلات و عدم تنظیم مناسب شفت و کوپلینگ و یا تسمه و پولی ، باعث خرابی زودرس بیرینگ های ماشین ، شکستگی شفت ، سوختن موتور و خمیدگی شفت میشود . در گذشته با استفاده از روش های سعی و خطا و روش های تجربی وضعیت تنظیم بودن شفت و کوپلینگ را بررسی میکردند که از جمله آنها می توان به قرار دادن خط کش بر روی کوپلینگ ، استفاده از سیم پیانو ، استفاده از ساعت اندیکاتور و … اشاره کرد که بعضا تا یک روز یک اپراتور را درگیر پروسه تنظیم میکرد و دست آخر آنچنان که باید و شاید کوپلینگ ماشین از نظر زاویه ای و موازی در محدوده مجاز قرار نمیگرفت . با روی کار آمدن دستگاه های الاینمنت لیزری کار نسبتا آسان شد . فرایند الاینمنت در زمان کوتاهتری انجام میشد و اپراتور از تنظیم بودن شفت و کوپلینگ اطمینان خاطر بهتری پیدا میکرد .

 

نسل های مختلف دستگاه های الاینمنت لیزری

 

در اولین نسل از دستگاه های الاینمنت لیزری از دتکتورهای معمولی که غالبا PSD بودند و ابعادی در حدود 3 تا 6 میلیمتر داشتند استفاده میشد . در این دستگاه ها یک سنسور نقش تابش لیزر و دریافت بازتاب آن را ایفا میکرد و سنسور دیگر صرفا مانند آینه عمل میکرد . در این سری از دستگاه های الاینمنت لیزری گاها وجود اعوجاج یا ناهمراستایی بیش از حد در ماشین سبب میشد که دو سنسور نتوانند یکدیگر را شناسایی کنند . در اینجا اپراتور می بایست فرایند الاینمنت را به صورت دستی تا جایی ادامه میداد که سنسورها بتوانند یکدیگر را ببینند اما برخی مواقع مشکل با اولین چرخش شفت مجددا بوجود می آمد و کار تا جایی ادامه پیدا میکرد که برخی مواقع اپراتور از استفاده از الاینمنت لیزری پشیمان و الاینمنت با ساعت اندیکاتور را ترجیح میداد . بر خلاف آنچه سازندگان الاینمنت لیزری برای فاصله بین سنسورهای خود در این نسل از الاینمنت ادعا میکردند که گاها تا 20 متر نیز در نظر گرفته میشد ، ولی به دلیل استفاده از لیزر نقطه ای ، پرتو ارسال شده در فواصل بیش از یک متر به تدریج دچار واگرایی میشد و این مساله مشکل را چند برابر میکرد .

الاینمنت لیزری

دتکتورهای PSD نسل اول

 

از اینرو نسل دوم دستگاه های الاینمنت لیزری با طراحی متفاوت پا به دنیای تکنولوژی گذاشت . در این نسل از الاینمنت سازندگان در اولین گام جهت جلوگیری از بوجود آمدن مشکل عدم شناسایی سنسورها توسط یکدیگر که یکی از اصلی ترین چالش ها به شمار میرفت دتکتورهای CCD را مورد استفاده قرار دادند . ابعاد این دتکتورها از 6 میلیمتر به 30 میلیمتر ارتقاء پیدا کرد و به جای نقطه لیزر از این پس از خط لیزر استفاده میشد . در اینجا مشکل عدم شناسایی دو سنسور توسط یکدیگر برطرف شد استفاده از خط لیزر پدیده واگرایی را پوشش داده و سبب شد تا سنسورها تا فواصل بالای 10 متر نیز به سادگی یکدیگر را شناسایی کنند . همچنین در این نسل دیگر یک سنسور ارسال و دریافت کننده و یک سنسور انعکاس دهنده به فراموشی سپرده شد و هر دو سنسور عملا وظیفه ارسال و دریافت اطلاعات را برعهده گرفتند . استفاده از ژیراسکوپ های 6 درجه آزادی در این سنسورها کوچکترین حرکت را در هر جهت مانیتور میکردند و اپراتور به سادگی از وظعیت لحظه ای الاینمنت مطلع میشد .

الاینمنت لیزری

در نسل سوم دستگاه های الاینمنت لیزری دتکتورهای CCD HD پا به میدان گذاشته و با ابعاد 33 میلیمتر و دقتی بالغ بر 10 برابر دتکتورهای CCD قبلی ، در دستگاه ها مورد استفاده قرار گرفتند . ارائه امکانات جانبی از قبیل نمایش جهت جابجایی در کنار نمایش مقادیر + و – سبب شد تا از سردرگمی اپراتورها در انتخاب جهت جابجایی در زمان الاینمنت جلوگیری شود .

الاینمنت لیزری

به عنوان نتیجه گیری نهایی ، امروزه به منظور خرید دستگاه های الاینمنت ، جهت جلوگیری از مشکلات حین الاینمنت و جلوگیری از اتلاف وقت می بایست نکات زیر را مد نظر قرار دهیم :

  1. دستگاه هایی را انتخاب نماییم که هر دو سنسور آنها فرایند ارسال و دریافت اطلاعات را انجام دهند .
  2. سنسورهای دستگاه می بایست حداقل دارای دتکتورهای 30 میلیمتری باشند
  3. از خرید دستگاه هایی که به جای ارسال خط لیزر ، از نقطه لیزر استفاده میکنند ، خودداری کنید

 

معرفی ماژولهای الاینمنت :

با توجه به نیاز هر مجموعه ، دستگاه های گوناگونی جهت الاینمنت پیشنهاد میشوند . هر کدام از مدلهای پیشنهادی چندین نوع ماژول را پشتیبانی کرده و امکانات متفاوتی را با توجه به نیاز هر مجموعه ارائه میدهد . در این قسمت به معرفی ماژولهای مختلف خواهیم پرداخت :

Horizontal Shaft Alignment

امکان الاینمنت سیستم های دارای شف افقی

Vertical Shaft Alignment

امکان الاینمنت سیستم های دارای شفت عمودی

Machine Train

امکان الاینمنت ماشین آلاتی که دارای چندین شفت و کوپلینگ سری و متصل به هم هستند .

Soft Check

امکان بررسی اتوماتیک لقی پایه ماشین و ارائه میزان شیم مجاز جهت برطرف کردن لقی

Target Value

امکان اعمال ناهمراستایی تعمدی جهت الاینمنت کردن ماشین آلاتی که پس از رسیدن به دمای بالای کاری میس الاینمنت میشوند .

Machine Defined Data

قابلیت ذخیره اطلاعات اصلی ماشین و ایجاد شناسنامه برای ماشین جهت جلوگیری از وارد کردن مجدد اطلاعات در هر بار الایمنت

Feet Lock

قابلیت ارائه راهکار الاینمنت برای پایه های ماشین در صورتی که محدودیت جابجایی داشته باشیم

Memory Manager

قابلیت ذخیره گزارش قبل و بعد از الاینمنت به همراه متن و عکس با قابلیت دسته بندی ، کپی و حذف جهت انتقال به کامپیوتر

Hot Check

قابلیت محاسبه میزان جابجایی ماشین بین حالت سرد و حالت گرم

Circular Flatness

قابلیت بررسی صافی سطوح دایره ای مانند سطح فلانژها

Rectangular Flatness

قابلیت بررسی صافی سطوح مستطیلی مانند سطوح فونداسیون ها

Straightness

قابلیت بررسی روی یک خط بودن تجهیزات مانند هوزینگ توربین ها و بیرینگ ها

Omniview

قابلیت چرخش تصویر در نمایشگر همراه با چرخش اپراتور اطراف ماشین

Vertizontal

عدم نیاز به چرخاندن شفت جهت محاسبه میزان شیم مورد نیاز در جهت عمودی و محاسبه جابجایی افقی

معرفی تکنولوژی OmniView :

در فرآیند الاینمنت ، مقادیر جابجایی با توجه به موقعیت قرار گیری اپراتور نسبت به ماشین معانی متفاوتی میدهند . گاهی مقادیر مثبت به معنی جابجایی به سمت راست و گاهی به معنی جابجایی به سمت چپ است . هر چند از نسل دوم دستگاه های الاینمنت لیزری این مشکل با ارائه فلش های جهت نما برطرف گردید ، ولی کماکان اشتباهاتی جزئی در وارد کردن و قرائت مقادیر بوجود می آمد . در این راستا شرکت Fixturlaser که بنیانگذار الاینمنت لیزری در جهان به شمار میرود ، با ارائه تکنولوژی جدید Omniview این مشکل را به صورت کامل برطرف نمود . در این تکنولوژی یک سنسور بر روی کنترلر دستگاه نصب شده که با چرخش اپراتور اطراف ماشین ، تصویر سه بعدی و مقادیر در حال نمایش بر روی نمایشگر همزمان با چرخش اپراتور به حرکت درآمده و موقعیت اپراتور نسبت به ماشین را نمایش میدهد .

الاینمنت لیزری

 

کدام دستگاه الاینمنت برای شما مناسب تر است ؟

 

نام مدلتصویر مدلزمینه کاری پیشنهادی
Fixturlaser Dirigo

– ارتباط با سنسورها از طریق کابل- صفحه نمایش سفید و سیاه

– فاصله بین سنسورها 85 سانتیمتر

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت ماشین آلات دارای شفت افقیماژولها :- Soft Check- Horizontal Alignment
Fixturlaser Go Basic

– ارتباط با سنسورها از طریق کابل- صفحه نمایش رنگی

– فاصله بین سنسورها 5 متر

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت ماشین آلات دارای شفت های افقی و عمودیماژولها :- Soft Check- Horizontal Alignment

– Vertical Alignment

– Soft Check

– Memory Manager

– Target Value

Fixturlaser Go Pro

-ارتباط با سنسورها به صورت وایرلس- صفحه نمایش رنگی

– فاصله بین سنسورها 10 متر

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت ماشین آلات دارای شفت های افقی و عمودیماژولها :- Soft Check- Horizontal Alignment

– Vertical Alignment

– Soft Check

– Memory Manager

– Target Value

Fixturlaser EVO

– ارتباط با سنسورها به صورت وایرلس- صفحه نمایش رنگی و لمسی

– فاصله بین سنسورها 10 متر

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت ماشین آلات دارای شفت های افقی و عمودیماژولها :- Soft Check- Horizontal Alignment

– Vertical Alignment

– Soft Check

– Memory Manager

– Target Value

– Feet Lock

Fixturlaser NXA Pro

– ارتباط با سنسورها به صورت وایرلس- صفحه نمایش رنگی و لمسی

– فاصله بین سنسورها 10 متر

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت ماشین آلات دارای شفت های افقی و عمودیماژولها :- Soft Check- Horizontal Alignment

– Vertical Alignment

– Soft Check

– Memory Manager

– Target Value

– Feet Lock

– Machine Train

– Machine Defined Data

– Hot Check

– Omni View

– Vertizontal

– Offset ( optional )

– OL2R ( Optional )

Fixturlaser NXA Ultimate

– ارتباط با سنسورها به صورت وایرلس- صفحه نمایش رنگی و لمسی

– فاصله بین سنسورها 10 متر

– فاصله سنسورها در حالت الاینمنت هوزینگ ، 20 و 50 متر

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت ماشین آلات دارای شفت های افقی و عمودی و الاینمنت هوزینگ توربین ها و شناسایی صافی سطح فونداسیون و فلانژ هاماژولها :- Soft Check- Horizontal Alignment

– Vertical Alignment

– Soft Check

– Memory Manager

– Target Value

– Feet Lock

– Machine Train

– Machine Defined Data

– Hot Check

– Omni View

– Vertizontal

– Straightness

– Rectangular Flatness

– Circular Flatness

– Offset ( optional )

– OL2R ( Optional )

Fixturlaser PAT

– الاینمنت تسمه و پولی

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت تسمه و پولی ، قابل نصب بر روی شیار پولی بدون تاثیر پذیری از اعوجاجات بدنه پولی
MR Shims

– الاینمنت تسمه و پولی

 الاینمنت لیزری– مناسب جهت الاینمنت تسمه و پولی ، قابل نصب بر روی جداره خارجی پولی

 

دوربین های ترموویژن یا دوربین ترموگرافی که با نامهای ترموگراف ، حرارت سنج ، گرمانگار و دوربین های مادون قرمز نیز شناخته میشوند ابزارهای بسیار پر کاربردی در زمینه نگهداری و تعمیرات پیش بینانه به شمار میروند . بالغ بر 95 درصد عیبوب برقی از قبیل اتصالات سست ، از بین رفتن عایق ها ، رسوب ، خرابی قطعات الکتریکی مانند رله ها ، کنتاکتورها ، فیوزها و بریکرها و …  ، بسیاری از عیوب مکانیکی مانند عدم هم محوری ، لقی مکانیکی ، عیوب بیرینگ ها ، بررسی خوردگی و رسوب در مخازن و لوله ها ، شناسایی سطح سیال در مخازن ، بررسی عیوب الکترونیکی ، کاربردهای امنیتی در اماکن و جاده ها ، کاربرد آتش نشانی در دید در تاریک مطلق و دود غلیظ و … از جمله موارد استفاده دوربین های ترموویژن (ترموگرافی) به شمار می روند .

مقایسه دوربین ترموگرافی با ترمومترهای مادون قرمز

همه می دانیم که ترمومترهای مادون قرمز بسیار مطمئن و کارآمد هستند و اصولا در اندازه گیری نقطه ای دما در صنایع مختلف نسبتا دقیق می باشند اما در زمانی که هدف اندازه گیری یک ناحیه باشد ترمومترها به سادگی دچار خطا شده و ممکن است نقاط معیوب و نیازمند تعمیر از چشمان ما مخفی بمانند و این در حالی است که با یک دوربین ترموگرافی نقاط بسیار کوچک و حتی با اختلاف دمای کمتر از 0.1 درجه سانتیگراد نسبت به اطرا ف قابل مشاهده می باشند .

استفاده از هزاران ترمومتر در آن واحد

همانطور که قبلا گفته شد با استفاده از ترمومتر شما تنها قادر خواهید بود که یک نقطه را در آن واحد اندازه گیری نمائید و این در حالی است که یک دوربین ترموگرافی یک عکس را دریافت کرده و قادر به تحلیل تک تک نقاط آن در آن واحد می باشد . به عنوان مثال یک دوربین مانند IRTECH-P که دارای رزولوشن 120 × 160 پیکسل است مانند 19.200 عدد ترمومتر به صورت همزمان عمل می کند یا در نمونه ای پیشرفته مانند IRTECH-640 با رزولوشن 480 × 640 مانند 307.200 عدد ترمومتر به صورت همزمان به تحلیل تصویر حرارتی می پردازد .

ضعف های ترمومتر در مقایسه با دوربین ترموویژن یا دوربین ترموگرافی :

کسانی که صرفا فقط با ترمومتر کار کرده باشند شاید در نگاه اول به مقادیری که توسط ترمومتر قرائت می شود اطمینان کرده و تحلیل های خود را بر اساس آن مقادیر انجام می دهند حال آنکه اگر در زمینه تحلیل های حرارتی با دید تخصصی تر نگاه کنیم عواملی بر دمای قرائت شده تاثیر گذار خواهند بود که نمی توان در ترمومتر اثر آنها رااعمال کرد . از این عوامل می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- تاثیر ضرایب تشعشع مواد مختلف که مهمترین پارامتر در قرائت دمای مختلف تجهیزات می باشد

2- تاثیرات دمای محیط و رطوبت اطراف در دمای قرائت شده

3- تاثیرات دمای انعکاس داده شده توسط اجسام مجاور به هدف مورد نظر

4- تاثیرات فاصله گرمانگار تا هدف

همچنین بسیاری از توانایی های تحلیل که توسط دوربین ترموگرافی قابل انجام است توسط ترمومترها امکان پذیر نمی باشد .

در صورت تمایل جهت مشاهده جزئیات بیشتر دوربین های ترموگرافی ، کلیک کنید !

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

نویسنده : مرتضی سرکوبی

مقدمه

دوربین های ترموویژن که اصلاحا به آنها دوربین های ترموگرافی نیز گفته می شود غالبا به منظور آنالیز حرارتی تجهیزات به کار می روند . اساس کار این دوربین ها بر پایه تفاوت انتشار امواج مادون قرمز از اجسام بر اساس ماهیت ساختاری و فیزیکی آنها می باشد . این دوربین ها بر اساس دریافت امواج مادون قرمز از اجسام با شدت های متفاوت و همچنین بر اساس تنظیماتی که اپراتور در آن لحظه انجام میدهد ، نتایج را به صورت دما ارئه می دهند . دقیقا مانند رادیو که امواج را با طول موجهای مختلف به امواج قابل شنیدن توسط گوش انسان تبدیل میکنند این دوربین ها نیز امواج مادون قرمز را به صورت تصاویر قابل دید توسط انسان تبدیل کرده و پنجره ای رو به دنیای نامرئی امواج مادون قرمز را به روی انسان ها باز کرده اند . اصولا هر گونه عیب و یا ناسازگاری در فرایندها که با اختلاف دما بروز میکند با این دوربین ها قابل شاسایی هستند . اساسا در این مقاله به بررسی نقش کاربردی این دوربین ها در صنایع هوایی خواهیم پرداخت مواردی از قبیل بررسی کاربرد ترموگرافی در بازرسی کامپوزیت بدنه هواپیما ، بازرسی توربین های هوایی ، بالها ، تجهیزات الکتریکی کابین خلبان و تنش بر روی چرخ ها .

کلمات کلیدی : ترموگرافی  آنالیز حرارتی هواپیما  کامپوزیت  توربین هوایی 

1 – بازرسی ترموگرافی از قطعات کامپوزیتی هواپیما

کامپوزیت ها به عنوان یکی از پر کاربردترین قطعات در هواپیما ها به شمار میروند . مهمترین کاربرد این قطعات در بدنه هواپیماست . از مهمترین عیوبی که در این زمینه بوجود می آید ، نفوذ رطوبت در پوسته ، ترک های داخلی کامپوزیت ، وجود ناخالصی های داخلی کامپوزیت و ضعف ناشی از ضربه را می توان نام برد .

 

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

 

در تصویر فوق دو قطعه کامپوزیتی ظاهرا سالم را مورد بررسی قرار داده ایم . در این مشاهده دمای قطعات را تا 80 درجه سانتیگراد بالا برده و سپس تا زمان رسیدن به دمای محیط عکس های زمان بندی شده گرفته ایم .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در تصویر فوق دو قطعه کامپوزیتی ظاهرا سالم را مورد بررسی قرار داده ایم . در این مشاهده دمای قطعات را تا 80 درجه سانتیگراد بالا برده و سپس تا زمان رسیدن به دمای محیط عکس های زمان بندی شده گرفته ایم .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در این تصویر نیز وجود روزنه های بسیار کوچک در این قطعه به سادگی قابل مشاهده است .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در این نمونه ما به عمد یک ناخالصی قرار داده ایم . این ناخالصی نیز به سادگی توسط ناحیه قرمز رنگ نشان داده شده است .

حال از محیط آزمایشگاهی بیرون آمده و به بررسی یک هواپیمای واقعی می پردازیم :

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

غالبا بسیاری از هواپیماهای داخلی کشور از عمر بالایی برخوردار هستند و این مهم ما را ملزم به بررسی دقیق شرایط فیزیکی و فنی هواپیما میکند . در تصویر فوق مشاهده ی آزمایشگاهی که بر روی یک نمونه کامپوزیتی انجام دادیم را در مقیاس وسیعتر بر روی بدنه هواپیما اجرا کرده و ضعف در اتصالات و نقاط حساس را به سادگی مشاهده میکنیم . ضعف داخلی لایه های کامپوزیتی از مهمترین عوامل شکست و ضعف آنها تحت بار هستند . این هواپیما در ظاهر بسیار تمیز و بدون ذره ای آسیب در بدنه به نظر می رسید حال آنکه در عمل عیوب لایه های داخلی می تواند به قیمت جان همه ی سرنشینان هواپیما تمام شود .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در قسمت های فلزی ما با پدیده خوردگی روبرو هستیم . در تصویر بالا قسمت هایی که به مرور زمان خورده شده اند قابل مشاهده می باشند . این نقاط با فلش نشان داده شده اند .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در تصویر فوق قسمت هایی از اتصالات بال هواپیما که تحت تنش هستند خود را با افزایش دما نشان داده اند . این نقاط در تصویر با رنگ قرمز و سفید مشخص شده است . این قسمت ها در حین پرواز می توانند مقاومت خود را در برابر نیروهای ایرودینامیکی از دست داده و موجب شکست بال و سقوط هواپیما شوند .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در بین جداره های بیرونی و درونی هواپیما غالبا با عایق های قوی صوتی و حرارتی پوشیده شده است . در تصویر فوق قسمت هایی که عایق به مرور زمان ماهیت خود ر از دست داده و دچار ضعف شده است به سادگی قابل مشاهده است . در این قسمت ها شار حرارتی نسبت به سایر نقاط مقدار بیشتری داشته و با رنگ روشن نشان داده شده است . اگر در تصویر نقاط نارنچی رنگ به عنوان نقاط سالم در نظر گرفته شوند ، نقاط زرد رنگ و سفید رنگ به تریتب میزان شدن ضعف عایق را نشان میدهند .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

نفوذ رطوبت در پوسته هواپیما یکی دیگر از معضلات مهم هر هواپیما به شمار می رود . غالبا یک هواپیما در روز چندین بار پروار میکند . به طور متوسط ارتفاع هر هواپیما در هر پرواز تا حدود 30 هزار پا افزایش یافته و در این ارتفاع دمای خارج از هواپیما نزیدک به 30 – درجه سانتی گراد است . در زمان فرود نیز دمای نرمال هوا بین 20 تا 40 درجه سانتیگراد است . در این بین نفوذ رطوبت عامل اصلی بروز مشکل است . آب با رفتار ویژه ای که از خود نشان میدهد در بین دمای 0 تا 4 درجه سانتیگراد حداقل حجم را داشته و خارج از این محدوده آب منبسط میشود . ایجاد تنش در کامپوزیت ناشی از انبساط و انقباظ آب نفوذی در پوسته می تواند به تدریج باعث بروز مشکل و شکستگی و ایجاد ترک در بدنه شود .

2 – تحلیل سلامت موتور

غالبا بسته به طراحی توربین هواپیما ، برخی توربین ها ماهیت پس سوز داشته و هوای گرم جهت تولید تراست از خروجی توربین به بیرون انتقال داده می شود . در شرایط یکسان غالبا خروجی توربین می بایست دمای یکسانی داشته باشد . در تصویر زیر خروجی موتور یک هواپیما نشان داده شده است :

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در صورت عدم کارکرد صحیح یک موتور نحوه توزیع حرارت در خروجی نسبت به نمونه مشابه متفاوت بوده و این امر بیانگر عدم کارکرد صحیح توربوجت می باشد .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

همچنین نحوه توزیح حرارت در قسمت محفظه احتراق موتور با دوربین ترموویژن قابل مشاهده است و در صورت عدم پاشش سوخت مناسب و عدم احتراق مناسب نحوه توزیع دما از حالت یکنواختی خارج شده و به صورت غیر همگن نشان داده میشود .

3 – بررسی تنش در چرخ های هواپیما

 

وجود مشکلات مکانیکی ، عدم توزیع یکنواخت بار در هواپیما ، وزش نامناسب باد و برخی عوامل دیگر از پارامترهایی هستند که نیرو اعمال شده بر روی چرخ ها را متمایز می سازد . این مساله به مرور زمان باعث آسیب دیدگی چرخ ها و لاستیک ها شده و دوربین ترموگرافی میتواند در این زمینه نقش بسیار مهمی را برای شناسایی آسیب های مکانیکی چرخ ها ایفا کند . اختلاف دمای بیرینگ ها در شرایط یکسان و بالا رفتن دمای لاستیک یک چرخ نسبت به چرخ دیگر در شرایط نرمال بیانگر وجود آسیب در چرخ می باشد .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

4 – بررسی عیوب الکتریکی در کابین خلبان

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

در کنار مشکلات مکانیکی و فیزیکی هواپیما که با دوربین ترموگرافی قابل شناسایی هستند ، موارد معیوب در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی هواپیما که در کابین خلبان و سایر قسمت ها قرار دارند از مواردی هستند که عیوب آنها به سادگی با دوربین های ترموویژن قابل شناسایی می باشد . غالبا اکثر مشکلات برقی خود را با افزایش دما نشان می دهند . در زیر برخی از تصاویر گرفته شده توسط دوربین ترموگرافی ارائه شده است .

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

بررسی بورد های الکترونیکی – نقاط قرمز رنگ موارد معیوب را نشان می دهند

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

بررسی بورد های الکترونیکی – نقاط قرمز رنگ موارد معیوب را نشان می دهند

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

بررسی اتصالات سست در تجهیزات الکتریکی

ترموگرافی در بازرسی هواپیما ها

شناسایی عیوب رزیستور و سایر قطعات الکتریکی

یکی دیگر از صدها کاربرد دوربین ترموگرافی ، شناسایی نشتی گاز می باشد . بر اساس محدوده طیف مادون قرمز قابل شناسایی توسط این دوربین ها که به 3 دسته SW , MW , LW تقسیم بندی می شوند نوع گازهای قابل شناسایی متفاوت است . دوربین ترموویژن مخصوص شناسایی گاز با محدوده کاری امواج مادون قرمز Long wave در این قسمت هدف اصلی ماست . این تیپ دوربین ها در موارد زیر قابل استفاده می باشند :

شناسایی نشتی گاز با ترموگرافی

الف – تجهیزات برقی و خطوط توزیع :

عمده تجهیزات استفاده شده در خطوط توزیع و انتقال فشار قوی از گاز هگزافلورید سولفور یا SF6 به عنوان گاز عایق استفاده میکنند . این گاز باعث محافظت و جلوگیری از اشغال فضای بیش از حد تجهیزات در پست ها می شود . در این زمینه دوربین های ترموویژن مخصوص شناسایی گاز امکان شناسایی نشتی این گاز خطرناک را برای ما فراهم میکنند .

ب – پتروشیمی ها :

صنایعی که مواد هیدروکربنی را از مواد اولیه پایه تهیه شده از فرایند های پالایش نفت و یا فرآیند های تبدیلی و … استفاده می کنند قالبا با مواد شیمیایی سرو کار دارند که قابلیت دید بالایی توسط دوربین های ترموگرافی LW دارند .

ج – صنایع شیمیایی :

تولید مواد غیر هیدروکربنی یا مواد شیمیایی غیر ارگانیک از مواد اولیه پایه که شرایط کاری آنها تقریبا مشابه پتروشیمی هاست .

شناسایی نشتی گاز با ترموگرافی

با استفاده از دوربین های ترموگرافی نشتی گاز در مجموعه خود را شناسایی کنید !

بسیاری از گازهای سمی ، قابل احتراق و گلخانه ای ، خود را در محدوده مشخصی از امواج مادون قرمز نمایان میکنند که به سادگی با دوربین های ترموگرافی خاصی که برای این منظور طراحی و ساخته شده است ، قابل مشاهده می باشند . . این محدوده ها را میتوان به دو دسته 3.3 تا 3.5 میکرومتر یا Mid Wave و 10 تا 11 میکرومتر یا Long Wave تقسیم بندی کرد .

در این قسمت به بررسی دوربین های LongWave خواهیم پرداخت .

صنایعی از قبیل شرکت های توزیع و انتقال برق ، پتروشیمی ها و صنایع شیمیایی از جمله هدف های این دوربین ها به شمار می روند . از جمله کاربردهای دوربین های ترموگرافی شناسایی گاز در محدوده 10 تا 11 میکرومتر می توان به موارد زیر اشاره کرد :

شناسایی گاز SF6

یکی از عمده ترین مصارف دوربین های ترموگرافی مخصوص شناسایی گاز که در طول موج 10 تا 11 میکرومتر کار میکنند شناسایی گاز SF6 یا هگزافلورید سولفور می باشد . این گاز عملا به عنوان گاز عایق در تجهیزات الکتریکی در خطوط توزیع ، پست ها و تجهیزات فشار قوی مورد استفاده قرار میگیرد . این گاز با پتانسیل گرمایش زمین با قدرتGWP 23900 و با عمر حضور در اتمسفر به مدت 3200 سال از تجهیزات این صنایع قابل انتقال به اتمسفر است . منظور از هر GWP مقداری است که به ازای آزاد شدن یک کیلوگرم از گاز SF6 اثری معادل آزاد سازی 23.900 کیلو یا 23.9 تن دی اکسید کربن در اتمسفر به جای می گذارد . حال با این ذهنیت که هر کدام از شرکت هایی که در تجهیزات خود از این گاز استفاده می کنند سالانه 1 تن گاز SF6 را به اتمسفر انتقال دهند مثل این است که 23.900 تن گاز دی اکسید کربن در هر سال توسط هر کدام از این کار خانه ها به اتمسفر آزاد می شود . برای آزاد سازی این مقدار دی اکسید کربن توسط یک خودور سایز متوسط ، این خودرو باید به صورت میانگین 239 میلیون کیلومتر را رانندگی کند که معدل 311 مرتبه رانندگی مسیر رفت و برگشت از کره زمین تا ماه و یا 5964 مرتبه دور تا دور خط استوا است !

حال با این ذهنیت به مقوله شناسایی این گاز خطرناک باز میگردیم . نشتی ها ، قابل شناسایی در خطوط برقی بسیار کمتر از صنایع تولیدی هستند . بیشترین نشتی ها غالبا از فلانژها ، بوشینگ ها ، ترکیدگی دیسک ها و شیر های بخار می باشد . این نشتی ها میتوانند در اثر ضعف در عایق کاری و یا خروج ناگهانی گاز در زمان تعمیرات و یا از بین رفتن آب بندی قطعات به مرور زمان باشد . با دوربین ترموگرافی مخصوص شناسایی گاز می تان به سادگی و بدون نیاز به نزدیک شدن بیش از حد به محل نشتی گاز به راحتی این گاز را به صورت تغییرات در کنتراست تصویر در مایشگر دوربین از محل نشتی شناسایی کرد .

صنایع شیمیایی و پتروشیمی ها

هدف اصلی در پتروشیمی ها در استفاده از دوربین های ترموگرافی LW سه بحث مهم حفاظت از محیط زیست ، کاهش اتلاف در تولید و محدود کردن انتشار گازهای قابل اشتعال است اما در صنایع شیمیایی مهمترین بحث شناسایی نشتی گازهای سمی است . حفظ سلامت فردی نفرات شاغل در صنایع شیمیایی یکی از مهمترین پارامترهایی است که با استفاده از دوربین های ترموگرافی مخصوص شناسایی گاز تامین می گردد .

شناسایی گازهای کاربردی در صنایع ساخت تجهیزات سرمایشی

دوربین های ترموگرافی LW ابزاری مناسب جهت شناسایی نشتی اکثر گازهای سرمایشی می باشند . این گازها غالبا در لوازم خانگی ، خودروها ، و سردخانه های صنعتی مورد استفاده می باشند . تست طراحی های جدید در این صنعت قبل از تولید انبوه به منظور بهینه سازی قابلیت اطمینان دستگاه از انتشار این گازهای مضر به اتمسفر جلوگیری میکند .

شناسایی نشتی گاز با ترموگرافی

گازهای قابل شناسایی :

با استفاده از این دوربین های ترموویژن که در محدوده طیقی 10 تا 11 میکرومتر کار میکنند میتوان بسیاری از گازهایی که در صنایع ذکر شده به اتمسفر انتشار می یابند را شناسایی کرد . عمده این گازها حضور خود را در محدوده 10.5 میکرومتر نمایان میکنند . از جمله این گاز ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

Acetyl ChlorideSulphur Hexafluoride SF6
Allyl BromideAnhydrous Ammonia
Allyl ChlorideEthyl Cyanoacrylate (‘Superglue’)
Allyl FluorideChlorine Dioxide
BromomethaneAcetic Acid
FREON-11FREON-12
FuranEthylene
HydrazineMethyl Ethyl Ketone (MEK)
Methyl Vinyl KetoneMethylsilane
PropenePropenal
TrichloroethyleneTetrahydrofuran
Vinyl ChlorideUranyl Fluoride
Vinyl EtherVinyl Cyanide

 

پیشنهاد میکنیم از بخش محصولات شرکت دلتا صنعت شریف جهت مشاهده دوربین ترموگرافی تشخیص نشتی گاز دیدن فرمایید .

نوشته : مرتضی سرکوبی