Тепловизоры позволяют выполнять обследование с безопасного расстояния. Это означает, что вам не потребуется останавливать оборудование или надевать полное защитное снаряжение. Они экономят производственное время, а также помогают избежать воздействия опасных сред. Тем не менее чтобы снять вблизи некоторые объекты, приходится заходить в опасные зоны, подниматься по лестницам и даже пользоваться лифтами или вертолетами. В этом случае вам понадобится дополнительный объектив для тепловизора. Высококачественные телеобъективы и макросъемочные объективы часто называют «интеллектуальными», так как они не требуют калибровки для использования с конкретным тепловизором. Они также взаимозаменяемы с другими совместимыми тепловизорами.
Инфракрасные телеобъективы с 4-кратным и 2-кратным увеличением позволяют увеличить изображение, чтобы вы могли увидеть гораздо больше деталей с уровня земли или с безопасного расстояния. Кроме того, объективы для макросъемки с разрешением 25 микрон обеспечивают высокий уровень детализации тепловых изображений, что помогает выявлять проблемы, которые невозможно обнаружить с помощью стандартного объектива. Такой уровень детализации критически важен для обеспечения целостности конструкции и качества производства печатных плат и микроэлектронных компонентов, размеры которых постоянно уменьшаются.
Высококачественные телеобъективы не просто приближают объекты — они делают гораздо больше. Они помогут вам получить большую детализацию снимков благодаря увеличению пространственного разрешения, чтобы вы могли увидеть и даже измерить аномалию, которую, возможно, не смогли бы увидеть с помощью стандартного объектива. Это позволит вам оценить возможную проблему, находясь на объекте. Эти телеобъективы подходят для широкого спектра областей применения: производство, передача и распределение электроэнергии; химическая и нефтегазовая промышленность; обработка металлов; осмотр зданий или других крупных промышленных или коммерческих объектов.
Использование широкоугольного объектива
Широкоугольные объективы лучше всего подходят для просмотра крупных объектов на относительно близком расстоянии, если вам нужно охватить большую площадь или вы работаете в ограниченном пространстве. Это особенно полезно для специалистов по электрических системам, техническому обслуживанию и технологов. Кроме того, инспекторы зданий могут использовать эти объективы для осмотра крыш и промышленных сооружений благодаря одновременному захвату большего участка.
Это изображение снято с помощью тепловизора TiX560 и инфракрасного телеобъектива Fluke с 2-кратным увеличением.
Это изображение было снято с того же места с помощью тепловизора TiX560 и инфракрасного телеобъектива Fluke с 4-кратным увеличением.
Использование телеобъектива с 2-кратным увеличением
Телеобъективы с 2-кратным увеличением оптимально подходят для съемки объектов малого и среднего размера, когда вы не можете подойти достаточно близко и увидеть необходимые детали с использованием стандартного объектива. Например, если тепловизор со стандартным объективом имеет соотношение D:S 764:1, то можно находиться на расстоянии 764 см (7,6 метра, 25,1 фута) от объекта и видеть пятно размером 1 см (0,4 дюйма). При использовании того же тепловизора и телеобъектива с 2-кратным увеличением соотношение D:S будет примерно вдвое больше, то есть ~1530:1 (расстояние 15,3 метра (43,6 фута) от пятна размером 1 см (0,4 дюйма)). Это позволит вам увидеть пятно того же размера с расстояния, увеличенного почти в два раза, или пятно площадью 0,5 кв. см (0,2 кв. дюйма) с того же расстояния.
Объектив с 2-кратным увеличением обеспечивает большую детализацию по сравнению со стандартным объективом. Вам не придется заходить в опасную зону на предприятии или подниматься на высокие лестницы, чтобы получить важные данные по поиску неисправностей или техническому обслуживанию. Такое оснащение очень полезно для проверки электрического, электромеханического и технологического оборудования. Кроме того, это решение отлично подходит для сканирования верхних вентиляционных отверстий, воздуховодов, электропроводки, а также для подробного сканирования подземных объектов, таких как подвалы или небольшие сточные колодцы.
Сканирование поверхности внешнего оборудования подстанции с помощью тепловизора TiX560 и стандартного объектива позволило выявить аномалию на одном из фазовых переключателей.
При сканировании той же области с помощью телеобъектива Fluke с 2-кратным увеличением, на переключателе отображается определенное место перегрева.
Третье изображение линии передачи подстанции, снятое с помощью телеобъектива Fluke с 4-кратным увеличением, четко показывает место перегрева или высокое сопротивление на ножевом переключателе.
Использование телеобъектива с 4-кратным увеличением
Телеобъектив с 4-кратным увеличением отлично подходит для захвата тепловых профилей небольших объектов с большего расстояния. Например, если соотношение D:S вашего тепловизора составляет 764:1 со стандартным объективом, то телеобъектив с 4-кратным увеличением обеспечивает в 4 раза большее значение, то есть ~3056:1 (расстояние 30,6 м (100,3 фута) от объекта размером 1 см (0,4 дюйма)). Таким образом, если вы находитесь на расстоянии 7,6 метра от объекта, вы сможете зафиксировать пятно площадью 0,25 кв. см (0,1 кв. дюйма). Телеобъектив с 4-кратным увеличением идеально подходит для многих областей применения:
- Воздушные линии передачи
- Электроподстанции
- Высокие трубы на нефтехимических заводах
- Обработка металлов
- Другие труднодоступные, опасные участки или участки под напряжением
Телеобъектив с 4-кратным увеличением позволяет на расстоянии от объекта увидеть критически важные детали, которые без него нелегко обнаружить. Благодаря этому вы сможете выявить потенциальные неисправности, связанные с соединениями на линии передачи или огнеупорным материалом, которые могут стать причиной некачественной продукции, создания небезопасной рабочей среды и/или потери прибыли.
Снимок столба высоковольтной линии электропередачи, выполненный тепловизором TiX560 и стандартным объективом.
Снимок того же столба линии электропередачи, что и на предыдущем изображении, но выполненный телеобъективом Fluke с 2-кратным увеличением.
Снимок правой точки соединения, выполненный с того же расстояния, что и первое изображение, но телеобъективом Fluke с 4-кратным увеличением. Телеобъектив с 4-кратным увеличением обеспечивает уровень детализации, который необходим, чтобы отличить возможную неисправность от отражения, как в данном случае.
Использование макросъемочных объективов
Независимо от того, проектируете ли вы новое устройство, выполняете проверку контроля качества на компонентах или полностью собранных платах или устраняете неисправности готовых устройств, возможность увидеть незначительные различия в тепловых профилях микроэлектронных компонентов поможет вам быстрее диагностировать проблемные участки или подтвердить исправность плат или компонентов.
Снимок прецизионного чип резистора, выполненный стандартным объективом и Fluke TiX560.
Более детальная термограмма топологии прецизионного чип резистора, выполненная TiX560 и объективом для макросъемки с разрешением 25 микрон.
Мы просканировали печатную плату и обнаружили место перегрева с помощью тепловизора и стандартного объектива. С помощью объектива Fluke для макросъемки с разрешением 25 микрон мы увидели, что место перегрева — это два отдельных контура в одной интегральной схеме, которые работают должным образом. Если бы один из контуров был неисправен, вы смогли бы четко увидеть это на изображении макросъемочного объектива. В этом случае только один прямоугольник был бы «горячим», другой был бы темным. На изображении, снятом стандартным объективом, недостаточно деталей, чтобы увидеть два контура. Таким образом, если бы один контур нагрелся больше другого или был холодным (что говорит о неисправности), вы не смогли бы увидеть эту разницу и продолжили бы исследовать другие участки платы.
Диагностика и устранение производственных проблем критически важны для максимального увеличения объема выпуска продукции, как мы убедились на примере одного из наших собственных производственных процессов на заводе Fluke. При проверке наших пироэлектрических детекторов на керамической основе мы неожиданно столкнулись с большим количеством неисправностей, значительно выше среднего показателя. Снижение объема выпуска продукции на 50% указывало на проблему производственного характера. С помощью простой проверки питания мы определили слишком высокое потребление тока детектором, что указывает на короткое замыкание. Проблема заключалась в том, как определить место короткого замыкания.
Мы решили выполнить инфракрасное сканирование на включенном детекторе с помощью высокоэффективного тепловизора. Снимок, выполненный стандартным объективом, не помог выявить аномалию. Однако после установки объектива для макросъемки с разрешением 25 микрон полученный снимок показал заметное место перегрева на поверхности, которая до этого казалась однородной.
Как только мы выявили источник проблемы, мы удалили керамический материал с детектора и снова просканировали кремниевый чип считывания с помощью макросъемочного объектива. В ходе этого сканирования было выявлено четко определенное место перегрева диаметром около 100 микрон.
Определив нужную область, мы исследовали проблемный участок на кремниевом чипе с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Это исследование выявило вмятины в кремниевом материале, которые образовали трещину и вызвали короткое замыкание между положительной и отрицательной дорожками питания. Анализируя все шаги производственного процесса в обратном порядке, мы обнаружили, что экранирующая пластина соприкасалось с кремниевым чипом, создавая таким образом вмятины.
Мы отрегулировали экранирующую пластину, чтобы исключить контакт, и проблема была устранена. Объем выпуска продукции восстановился до предыдущих показателей. Если бы нам не удалось уменьшить проблемную область с помощью макросъемочного инфракрасного объектива, поиск проблемы занял бы намного больше времени. Нам пришлось бы запустить СЭМ для исследования всего чипа, чтобы найти проблему. Этот процесс мог бы занять несколько часов, а не минут, как при использовании объектива для макросъемки с разрешением 25 микрон.
Значение макросъемки для производственного цикла
Инфракрасный объектив для макросъемки с разрешением 25 микрон может очень точно фокусироваться на малых объектах, поэтому он имеет огромное значение для анализа.
- Целостность/качество материала
Инфракрасный объектив для макросъемки с разрешением 25 микрон отображает термограммы, которые могут указывать на нарушения соединений, несоответствия параметров кристаллической решетки или другие нестандартные условия. Постоянные тепловые аномалии на нескольких образцах могут указывать на производственные дефекты. - Параметры рабочих характеристик материала
Все материалы и компоненты имеют такие рабочие характеристики, как диапазон температур и влажность. По термограммам можно определить, соответствует ли состояние компонента или материала конкретным условиям. Способность обнаружить разницу температур между деталями размером 25 микрон позволяет отследить потенциальную неисправность компонентов почти микроскопических размеров. - Жизненный цикл и надежность материала
Получение термограмм материалов в течение длительного периода испытаний с помощью макросъемочного объектива помогает инженерам НИОКР определить ожидаемый срок службы компонента и выявить проблемные области, которые могут привести к преждевременному выходу из строя.