Het vastleggen van nauwkeurige temperatuurmetingen van elektrische apparatuur met een warmtebeeldcamera kan complex zijn, totdat u precies weet wat u zoekt. Een van de dingen die u moet begrijpen is dat de emissiviteit laag is omdat elektrische componenten meestal van blank metaal zijn, en dat temperatuurmetingen dus onbetrouwbaar kunnen zijn.
Emissiviteit (ϵ) is de verhouding tussen hoe goed een materiaal infrarode energie uitstraalt en een perfecte radiator. Emissiviteitswaarden liggen tussen 0,0 en 1,0. Een object met een meting van 1,0 wordt beschouwd als een perfecte radiator en wordt een "zwart lichaam" genoemd.
In de praktijk zijn er geen perfecte radiatoren, en materialen variëren in hoeveel minder dan perfect ze zijn. Dit is één complicatie (naast andere) die het lastig maakt om infrarode technologie te gebruiken voor het uitvoeren van kwantitatieve inspecties die nauwkeurige temperatuurmetingen vereisen. Daarom kiezen veel thermografisten ervoor om kwalitatieve inspecties uit te voeren waarbij ze zich richten op het schijnbare temperatuurverschil tussen vergelijkbare uitrusting onder vergelijkbare belastingen, of dezelfde uitrusting onder vergelijkbare belastingen in de loop van de tijd.
Een eenvoudige illustratie hiervan is deze afbeelding van een hand met een ring erop. U ziet een verschil in het warmtebeeld. De ring lijkt veel kouder dan de hand, maar de ring heeft een vergelijkbare temperatuur met de hand. Hoewel de twee objecten dezelfde temperatuur hebben, stralen ze dus verschillende hoeveelheden infrarode energie uit.
Desondanks kunnen elektrische afwijkingen relatief gemakkelijk te detecteren zijn als u weet waar u naar moet zoeken. Het simpele feit is dat warmte een bijproduct is van normaal bedrijf. Elektrische circuits genereren warmte als er stroom doorheen stroomt. Dus als u een elektrische component inspecteert, is dit vaak heet. Het belangrijkste dat u moet bepalen is welke soort heet het is? Is het vanwege normale verwarming of abnormale oververhitting?
Het thermische patroon is belangrijk bij het opsporen van afwijkingen in elektrische systemen. Het leeuwendeel van abnormale verwarming in componenten van elektrische systemen wordt veroorzaakt door abnormale elektrische weerstand op een contactoppervlak.
Deze verhoogde weerstand kan het gevolg zijn van:
- Kortsluiting van fase naar fase
- Onbalans van de weerstand van wikkeling naar wikkeling
- Defecte isolatie
U ziet het patroon. Het gebied met de hoogste thermische energie bevindt zich op het aansluitpunt en het circuit wordt koeler naarmate het verder weg is van het contactpunt. Dit warmtebeeld wordt meestal geassocieerd met verhoogde oppervlakteweerstand op het contactoppervlak. De grootste hoeveelheid warmte wordt gegenereerd op het punt van weerstand en vervolgens geleidt het weg van het punt of de oorsprong, wat resulteert in het verraderlijke "wegloop"-patroon.
Emissiviteit in warmtebeelden begrijpen
De emissiviteit varieert per oppervlaktetoestand, kijkhoek, temperatuur en spectrale golflengte. De meeste niet-metalen materialen zijn efficiënte radiatoren van energie. De menselijke huid is bijna een perfecte radiator met een emissiviteit van 0,98. Een gepolijst koperen oppervlak bevindt zich aan het andere uiteinde van het spectrum met een waarde van 0,01.
De meeste infraroodcamera's bieden de mogelijkheid om de emissiviteitsinstelling te wijzigen, dus als u de emissiviteitswaarde kent van het materiaal dat u inspecteert, kunt u de camera aanpassen om dichter bij de werkelijke oppervlaktetemperatuur te komen. Als de emissiviteit van het materiaal echter minder is dan 0,60, kunt u niet verwachten dat u een nauwkeurige temperatuurmeetwaarde kunt verkrijgen met infrarood, en zelfs als deze hoger is, kunnen andere factoren uw temperatuurmeetwaarde beïnvloeden.