Инфракрасные технологии – важный раздел неразрушающего контроля

Обследование в инфракрасных лучах

Разнообразие видов технического контроля состояния различных материалов и конструкций отражает постоянное развитие и усложнение техники и технологии по всем направлениям:

1. Создание новых материалов
2. Применение новаторских конструкций с более полным использованием ресурсов материалов
3. Использование новой техники
4. Получение и применение новых стандартов и нормативов.

Развитие каждого такого направления отличается нарастающей по сравнению с существующими технологиями сложностью. Одно из проявлений таких процессов обновления технологий - потребность в разработке методов контроля одновременно с созданием и развитием материалов и конструкций. Качественная современная технология включает все необходимые операции контроля, которые отрабатывают во время разработки новых материалов, конструкций и процессов. Новые методы адаптируют также к старым, давно используемым материалам.

Наиболее важную роль в технике оценки качества и состояния разных объектов играют неразрушающие методы. Задача такого контроля – получить достоверные данные о состоянии материала или конструкции, о ходе выполнения технологических операций и других действиях, событиях и явлениях. При этом материал или конструкция не теряет своих качеств, а чаще всего – не нарушается эксплуатационный режим объекта.

Важность и своеобразная исключительность процессов и техник контроля объясняют появление специализированных организаций, которые ими занимаются. Это лаборатории неразрушающего контроля, небольшие независимые или ведомственные образования. Такие лаборатории обладают необходимым инструментальным парком, их штат укомплектован проверенными специалистами.

Все работы контроля качества и состояния увязаны с соответствующими производственными технологиями. Эти работы, как и все вопросы качества, строго и определённо регламентируются государственными и ведомственными нормами. Соблюдение этих норм также контролируется государством.

Теплокровные объекты всегда хорошо выглядят на экране тепловизора

ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ И ДРУГИЕ ПРОВЕРКИ

Работы по проверке качества и состояния объектов и технологий проводились всегда. В старину такие работы сводились к простейшим измерениям, осмотру, примитивным пробам химического и физического характера. По мере технического и технологического совершенствования производства, строительного дела, научных исследований – сфер, в которых качественный контроль требуется в первую очередь – появились новые методы и техники. Возникла и стала совершенной самая разная аппаратура.

Инструмент визуального контроля

Один из современных методов оценки свойств различных объектов – использование инфракрасного излучения. Такое излучение невидимо человеческому глазу и работа с ним требует специальной аппаратуры. Такая аппаратура чувствительна к лучам инфракрасной части спектра. Она может не только улавливать лучи, но и анализировать информацию, которые они содержат.

Таков в самом общем виде характер инфракрасных методов контроля. Интересно, что принципиальных отличий инфракрасных технологий от обычного осмотра (визуального контроля) немного. Вот каковы основные сходства и различия:

• Инфракрасное обследование по понятным причинам может выполняться только инструментальным образом
• Обе технологии работают с реальными образами объектов
• Применение оптических приборов и тепловизионной аппаратуры позволяет не только увидеть изображение, но и получить его качественные характеристики – размеры, температуру, дистанцию наблюдения.

Аппаратура тепловизионного контроля позволяет получить на экране изображение объекта, на котором очень ярко и доступно проявляются участки с разной температурой. Такие участки отображаются на экранном изображении в разных цветах. Состояние температурных режимов обозначается разными цветами. Механизм формирования цветов в тепловизионном (инфракрасном) обследовании един для любой аппаратуры.

Несмотря на применение различных тепловизионных устройств, инфракрасная технология остаётся визуальным видом обследования. Изображение на мониторе любой установки такой технологии даёт информацию в виде реалистической по характеру картинки. Такое отображение объекта осуществляется в реальном времени.

Простота и доступность

Любая независимая или ведомственная лаборатория неразрушающего контроля (http://prokontrol.ru/) обладает необходимым комплектом инфракрасной аппаратуры. Данные, полученные с её помощью специалистами, используются для аналитической обработки.

Интересно, что применение такой аппаратуры вполне по силам любому заинтересованному в этом способе контроля. Специалисты многих профессий, неопытные инженеры и даже домашние мастера-любители, все любопытствующие граждане могут получить с помощью такой аппаратуры немало ценных сведений о функционировании различных объектов, в которых тепловые процессы играют хоть какое-то значение. Это объясняется высокой наглядностью метода инфракрасного контроля.

На экране монитора тепловизионной аппаратуры отображается реальная обстановка, попадающая в «поле зрения» объектива. Несмотря на специфическое искажение реальности и неожиданные для многих цветовые особенности изображения, объекты обследования отображаются в наглядном и доступном для понимания виде. Высокая наглядность изображения характерна не только для цветных, но и для чёрно-белых мониторов.

Главная задача тепловизионной аппаратуры – оценка температуры объектов наблюдения. Более точной целью является обнаружение мест, температура которых различна. Именно такие задачи успешно, наглядно и безошибочно решает эта техника. Исследователь, впервые взявший в руки тепловизор, очень быстро усваивает соответствие между температурными характеристиками объекта и показаниями на экране монитора.

Инфракрасный контроль и другие обследования

Многие работы по контролю температурных характеристик объектов носят исчерпывающий характер и являются полным решением поставленной задачи. Вот несколько примеров таких обследований:

• Обнаружение мест повышенной теплоотдачи наружных стен зданий
• Поиск мест с повреждённой или дефектной теплоизоляцией
• Оценка работы нагревательных элементов и устройств.

На основе таких обследований принимают решения о вскрытии теплоизоляции в нужном месте для подробного исследования и ремонта, планируют затраты на утепление зданий, обнаруживают дефекты отопительных систем.

Многие операции по исследованию объектов в инфракрасном спектре лучей выполняются в составе комплексных проверок и других работ. Характерный пример таких исследований – обнаружение мест с повышенной температурой в электроустановках.

Распределительные шкафы, сложные кабельные системы, электронные платы и другие объекты, где используется электроэнергия, могут потребовать оценки степени нагрева. Превышение нормативного или штатного температурного режима свидетельствует о неисправности таких систем, а инфракрасный контроль – единственный способ получить данные о нагреве работающего под напряжением устройства. Другие методы оценки степени нагрева требуют остановки работы объекта исследования, отчего измерения температуры значительно усложняются, а иногда – становятся бессмысленными.

Эффективные работы по наладке, обслуживанию и ремонту электроустановок используют тепловизоры в общем арсенале средств контроля – наряду с измерением сопротивления, силы тока, напряжения. Иногда несложные измерения в инфракрасном спектре могут поручить неспециалистам – ученикам, стажерам, практикантам, которые помогут обнаружить места первоочередного обслуживания.

СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЫ

Задачи неразрушающего контроля – только один и не самый значительный сектор использования инфракрасных технологий. Аппаратура и методы такого профиля используются во многих областях хозяйства.

Тепловые ловушки также работают на основе принципов использования эффектов инфракрасного излучения

Тепловизоры в хозяйственной жизни

Созданная в прошлом веке аппаратура, работающая в инфракрасном диапазоне световых волн, представляет собой устройства, сочетающие оптические и электронные системы. Для каждой сферы применения создаются устройства в наиболее приспособленной конструкции. Формат таких систем определяется их назначением. Вот несколько наиболее обширных секторов использования  устройств такой технологии:

• Аппаратура для промышленности и строительства
• Охранные системы и устройства видеонаблюдения
• Оснастка военного и специального назначения
• Медицинская аппаратура
• Научное оборудование.

В каждом секторе, где используется техника такого рода, её применение обеспечило немалый и явный прогресс. К примеру, приборы ночного видения радикально повысили эффективность работы охраны всех видов. В строительном деле изучение тепловых процессов становится всё более важным делом из-за необходимости постоянно повышать энергоэффективность объектов.

Направления совершенствования инфракрасной аппаратуры

Большинство проблем современной инфракрасной аппаратуры типично для хорошо известных устройств и приборов других технических направлений. Вот каких улучшений ожидают пользователи тепловизионного оборудования помимо всеобщего стремления к уменьшению стоимости:

1. Повышение точности и качества изображения, улучшение чувствительности
2. Снижение веса и повышение компактности
3. Упрощение управления
4. Появление устройств универсального характера и широкого спектра применения.

У многих специалистов в области неразрушающего контроля складывается впечатление, что «инфракрасная» аппаратура развивается быстрыми темпами только в сфере космических исследований, фундаментальной науке и военном деле. А ведь суммарное количество предложений на рынке оборудования этого типа не только значительно по объёму и номенклатуре, но и увеличивается стабильными и заметными темпами.

Одна из причин и важных факторов увеличения предложений аппаратуры такого класса – совершенствование и удешевление конструкций. Важно, что постепенно совершенствуется не только качество изображения, но и работа электроники установок инфракрасного диапазона исследований. Соответственно, качественные тепловизионные обследования будут доступны большему количеству работников и любителей самой разной квалификации.