Elektrik bakım faaliyetlerinin önemli bir yeri olan termal kamera ile izleme kablo, klemens, pano, motorlarda oluşabilecek arızaların önceden belirlenmesinde etkin sonuç verirler.
İnsan gözü ışık elektromanyetik spektrumunun çok az bir kısmını görebilmektedir. Işık spektrumunun bir tarafında göremediğimiz mor ötesi ışınlar diğer tarafında ise kızıl ötesi ışınım bulunur. Aşağıdaki görselde bu ışınımların spektrumu verilmiştir.
Görünür ve görünür olmayan Işık Spektrumu.
Kızıl ötesi ışının birinci kaynağı ısı ve ısısal ışınlardır. Mutlak sıfırın üstü (-273,150 Celsius ya da 0 Kelvin) sıcaklığa sahip her cisim kızıl ötesi ışın yayar.
Kızıl ötesi teknolojisi sadece elektrik donanımlarında değil, makine, makine elemanları veya sisteminde de kullanılabilir. Çünkü her cisim bir ısısal imzaya sahiptir. Isısal imza, bir nesneden dışarı verilen veya yayılan ısının zaman aralığının tek bir noktasındaki anlık bir durum görüntüsüdür. Üç fazlı elektrik sistemlerinde bu çok açıktır, çünkü elektrik makine donanımlarında dolaşırken bir ısısal imza bırakır. Aşağıdaki görsellerde sıcaklık artışı nedeniyle oluşan ısısal imzalar gösterilmiştir
Rulman arızası olan bir asenkron motorun ısısal izlemesi. Görüldüğü üzere rulman yakınlarında ısısal imza artmaktadır.
Kötü elektrik bağlantısı sonucu ortaya çıkan bir ısısal imza.
Termal Kameralar Nasıl Çalışır?
Bizim gözümüz sadece elektromanyetik spektrumdaki görünür ışıkları görür. Elektromanyetik spektrumdaki, gözümüzün gördüğü görünür ışıkların dışındaki diğer tüm dalga boylarını, kızılötesi ışık gibi, gözümüzle göremeyiz. 0 Kelvin yani -273°C üzerinde sıcaklığa sahip olan tüm maddeler ısısal enerji yayarlar. Bu enerji maddelerin sıcaklığına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Isısal enerji gözümüzün göremediği kızılötesi aralıkta yayılır. İşte ısısal kameralar ise tam olarak bu temele göre çalışır. Yani bir ısısal kamera, elektromanyetik spektrumdaki kızılötesi dalga boylarını görünür bir resme çevirir.
Isısal kameraların yapısına baktığımızda ise, bir nesne üzerinden gelen kızılötesi enerji (A), mercek (B) tarafından kamera içindeki kızılötesi detektör (C) üzerine düşürülür. Bu detektör resmin işlenmesi için bilgileri elektronik sensörlere (D) gönderir. Bu işlemlerin sonucunda bilgiler görülen bir resme dönüştürülerek kameradaki ekranda (E) gösterilir. Aşağıdaki görselde gösterilen bu süreç termografi olarak adlandırılır.
Isısal kamera sistemlerinin çalışması.
Isısal Analiz Çeşitleri
Kestirimci Bakım’da etkin olarak kullanılan 3 çeşit ısısal analiz yöntemi vardır.
Kızıl Ötesi Termometreler
Kızılötesi termometreler, genel olarak küçük alan veya yüzeylerin sıcaklığını ölçmek için kullanılırlar. Asenkron makinelerde kritik noktaların takip edilmesinde kolaylıkla kullanılırlar. Kızıl ötesi kameraların Kestirimci Bakım’da kullanılması noktası kritik cihazların veya ekipmanların öncelikle kızıl ötesi kameralarla izlenmesi, ardından titreşim analizi kullanarak sorunu tespit etmeye dayanır. Öncelikle makineden alınan rulman başlığı, sargı vb. kısımların sıcaklıkları değerlendirilir. Bu değerlendirme doğrultusunda yapılan titreşim analizi sonucu arıza tespiti çok daha kolay ve doğru yapılır.
Kızıl Ötesi Tarayıcılar
Kızıl ötesi tarayıcılar tek boyutlu tarama yaparak, hat boyunca karşılaştırma yaparak sonuç verirler. Makine yüzey alanlarında kullanılabilmesine karşın, Kestirimci Bakım uygulamalarında kullanılması sınırlıdır.
Kızıl Ötesi Görüntüleme
Kızıl ötesi görüntülenme sistemleri adeta video kamara sistemleri gibi çalışırlar. Kullanıcı ısısal optikler sayesinde geniş bir alanı tarayarak ısısal emisyonları alabilir. Özellikle kritik ekipmanların ısı transferleri esnasında meydana getirdiği görüntüler arıza teşhisi için kullanılabilinir.
Kızıl ötesi görüntüleme sonucu milin aşırı ısındığı görülmüştür
Kızıl ötesi görüntüleme sonucu motorun aşırı ısındığı görülmüştür. Güç kalitesi analizinde bunun nedeninin negatif dizi harmoniklerinin bir başka deyişle 3. harmoniklerin neden olduğu görülmüştür