Теплобачення, або термографія, представляє собою метод обслуговування устаткування без переривання його. В якості інструментів цього методу використовуються тепловізори, що дозволяють виміряти кількість тепла, що випромінюється об'єктами, яке потім перераховується в температуру. Як правило, для вимірювання температури об'єктів, наближених до кімнатної температури, потрібно виявлення випромінювання в інфрачервоному діапазоні електромагнітних хвиль. Ці хвилі значно довші, ніж хвилі видимого світла, і їх довжина становить приблизно 400-70 нанометрів.
Інфрачервоні зображення зазвичай забарвлені, і більш гарячі об'єкти будуть пофарбовані яскравіше (жовтий, червоний і білий кольори). Холодніші об'єкти на таких зображеннях темніші (блакитні, фіолетові або зелені кольори). Хоча теплобачення зазвичай виявляє лише температуру поверхні об'єкта, теплова сигнатура часто дозволяє визначити температуру всередині об'єкта. Технологія теплобачення відносно недорога. Самі тепловізори, як правило, мають ціну в діапазоні від 4 до 8 тисяч доларів, хоча можна знайти тепловізори і дешевше 2 000 $, і дорожче 20 000 $. До інших позитивних характеристик цієї технології відносяться швидка реакція (вимірювана мілісекундами), велика ємність для накопичення і зберігання даних, і здатність проводити вимірювання на об'єктах, що рухаються. Деякі характеристики, такі як отримання зображень високої роздільної здатності, виведення підказок на екран та картографування маршруту руху, збільшують вартість тепловізорів. Більшість тепловізорів відноситься до довгохвильового типу (8-12 мікрометрів).
Тепловізори
Характеристики тепловізорів, що використовуються для інспекції втрат тепла та для діагностичного обслуговування, відрізняються не сильно. Однією з очевидних відмінностей є те, що деякі тепловізори, які використовуються для аналізу втрат тепла, мають ширококутні об'єктиви, що дозволяє термографісту спостерігати досить великі об'єкти з порівняно близької відстані. Тепловізори для діагностичного обслуговування зазвичай не мають таких об'єктивів. З іншого боку, тепловізори для діагностичного обслуговування використовуються, зазвичай, для вимірювання в ширших температурних діапазонах, наприклад, від 0 до 500°C. Правильно підготовлені, кваліфіковані фахівці термографії, забезпечують компаніям хороший дохід із витрачених на їх підготовку інвестицій. Що ще важливіше, їх дії рідше викликають значні пошкодження, часто пов'язані з проведенням робіт некваліфікованим персоналом. Характеристики та портативність тепловізорів продовжують покращуватись. Вони можуть важити менше 150 грамів і здатні розрізняти різницю температур, що становить частки градуса, на поверхнях, що знаходяться на відстані більше 6 метрів. Вони здатні зберігати сотні зображень і забезпечувати їх звуковим коментарем. Один із виробників тепловізорів пропонує технологію, що поєднує інфрачервоні та візуальні зображення на повному екрані, або в режимі "картинка в картинці" для проведення обстежень та складання звітів. Ще одна модель тепловізора поставляється з додатковими ширококутними та об'єктивами, що масштабують.
До інших нових можливостей тепловізорів можна віднести лазерний покажчик, з яким збігається точка на інфрачервоному зображенні. Це дозволяє термографіст навести лазер на об'єкт, і точно вважати температуру. Деякі тепловізори мають сенсорні екрани, що спрощують введення даних, вбудовані послідовності дій, що забезпечують оператора тепловізора контрольним списком операцій, та вбудованими порадами щодо усунення проблем, конкретними для даного типу обладнання.
Програмне забезпечення термографії
Також продовжує розвиватись і програмне забезпечення термографії. Тепер можна в одному зображенні виводити кілька температурних вимірювань, пов'язаних з однією точкою. Також можна накладати зображення ізотермічні палітри, щоб виділити смуги однакової температури. Пропонуються певні множники, що коригують, для теплового випромінювання поверхні, і для обліку відображеної температури фону. Крім того, палітри кольорів легко змінюються, а результат може бути виведений в різних форматах. Деякі програми здатні записувати повні дані в реальному часі за 40 температурними зонами.Для електричного обладнання найкраще проводити інспекції критичних елементів настільки часто, наскільки це допустимо з практичних міркувань. При цьому інспекція менш критичних елементів може проводитися рідше.
Хоча обладнання для термографії полегшало використовувати, проте, для точної інтерпретації інфрачервоних знімків все ще потрібен підготовлений термографіст. Він повинен знати, як впливають на характеристики зображення властивості матеріалів та інші фактори. Правильно підготовлені, кваліфіковані фахівці термографії забезпечують компаніям гарний дохід із витрачених на підготовку інвестицій. Що ще важливіше, їх дії набагато рідше призводять до серйозних ушкоджень, ніж робота, яку виконує некваліфікований персонал.
Комерційні інспекції дахів
Термографія успішно використовується комерційними інспекторами дахів для виявлення витоків тепла, дефектів, вологості та утворення плісняви на плоских дахах та на дахах з незначним ухилом. Вологі місця випромінюють більше тепла, ніж сухі. Для правильного проведення інспекції безпосередньо на даху, необхідна участь групи людей: досвідчений термографіст та його асистент, досвідчений консультант з дахів та представник власника будівлі для забезпечення доступу та безпеки. Інспекція повинна проводитися в суху погоду за незначного вітру та відсутності опадів. Іноді доводиться враховувати і нагрівання елементів даху сонцем, що іноді змушує проводити зйомки, наприклад після заходу сонця. Після того, як виявлено підозріле місце, і це підтверджується консультантом з дахів, проблемна область позначається маркерною фарбою. Зазвичай, для визначення точної природи проблеми достатньо потім провести ретельну візуальну перевірку, хоча іноді доводиться проводити і дослідження, пов'язані з розбиранням даху. Обстеження даху, яке проводиться безпосередньо на ній, обмежується невеликими ділянками (площею близько 1 кв. метра), і може бути дуже трудомістким. Для обстеження великих площ даху (близько 75 кв. метрів), єдиним рішенням є обстеження даху з повітря, із залученням екіпажу літального апарату у складі двох осіб. У цьому випадку зйомка здійснюється досить швидко (близько 5 хвилин на 1800 кв. метрів), і за одну ніч, якщо дозволяють погодні умови, можна обстежити багато дахів. Оскільки для складання комп'ютерних креслень дефектних місць поєднуються планові візуальні та інфрачервоні фотографії, то отримані дані досить точні. Хоча для такої роботи потрібні тепловізори з високою роздільною здатністю та великим форматом зображення, вони здатні виявити проблеми навіть на дахах, що мають високі показники відображення. Також стає можливим з'ясування загальних тенденцій розподілу вологості на даху. Для усунення будь-яких витоків замість повної заміни даху, часто достатньо виконати точковий ремонт. Інспектор також може перевірити, що ремонт успішно усунув усі протікання, порівнюючи зображення, зроблені до та після ремонту. При правильному обслуговуванні даху, період його експлуатації може бути збільшений на 300%.Діагностичне обслуговування електричних систем
Термографія є ідеальним методом інспекції при діагностичному обслуговуванні таких електричних систем, як мотори, двигуни, електричні шафи та з'єднання в системах розподілу електроенергії. Під час проведення процесу обстеження підприємство та обладнання можуть продовжувати функціонувати у штатному режимі. Використання цього методу може визначити, викликана проблема ослабленням кріплення, корозією елемента, коротким замиканням, або перевантаження електричного ланцюга. Згодом електричні з'єднання покриваються брудом, або окислюються. Це призводить до утворення надлишкового тепла, і в результаті - до серйозних пошкоджень, пов'язаних із розплавленням металу, або з займанням. Такі інспекції, як аналіз з'єднання підведення шин можуть виконуватися з безпечної відстані.У системах передачі та розподілу електроенергії термографічні обстеження можуть допомогти у зниженні виробничих втрат, та у запобіганні відмовам систем. Термографія також застосовується для обстеження полюсів енергії, що дозволяє персоналу перебувати на безпечній відстані від обстежуваної зони. Хоча для інспектування високовольтних ліній передачі енергії може використовуватися термографія з повітря (разом із наземною групою перевірки), такий підхід може не підійти для інспекції ліній розподілу енергії, оскільки вони можуть бути закриті деревами, вуличним освітленням або іншими об'єктами.
Термографісти, які виконують інспекцію електричного обладнання, повинні дотримуватися Стандарту 70E Національної Асоціації протипожежного захисту (NFPA), що визначає заходи електричної безпеки на робочому місці. Цей стандарт, зокрема, вимагає використання індивідуальних засобів захисту від електричної дуги та засобів захисту особи. Події, пов'язані з електричною дугою, можуть виникати, коли панель обладнання відкрита для того, щоб зробити зйомку зсередини. Так як такі засоби захисту знижують здатність бачити екран тепловізора, існують спеціальні окуляри, що покращують зір.
Якщо панель обстежуваного обладнання залишається закритою, то зйомка повинна проводитися через спеціальні вікна, що пропускають інфрачервоні промені (акрилове покриття зовсім непрозоре для тепловізора, і може потрібно зняти його). Використання таких вікон дозволяє проводити тепловізійне обстеження частіше, не змінюючи стану устаткування. Однак для отримання точних результатів потрібні письмові інструкції. Американське товариство фахівців з випробувань та матеріалів (ASTM) розробило стандарти для проведення термографічних зйомок електричного та механічного обладнання (ASTM E1934-99a).
При обстеженні електричного обладнання важливо не забувати, що нагріта точка не обов'язково вказує на наявність проблеми. Іноді це просто відображення тепла від іншої поверхні, що попадає на лінію погляду. Дійсно гаряча точка залишатиметься на тому самому місці, при зміні точки, звідки ведеться зйомка. Для підтвердження наявності проблеми необхідно провести виміри навантаження, що виконуються підготовленим та кваліфікованим персоналом. Визначення частоти проведення інспекцій може виявитися не простим завданням. Для електричного обладнання краще проводити інспекції критичних елементів настільки часто, наскільки це допустимо з практичних міркувань. При цьому менш критичні елементи можна перевіряти рідше. Якщо термографіст виявив незвичайні закономірності у розподілі тепла, то частота проведення інспекцій має зрости. У будь-якому випадку, рекомендується проводити інспекції при виконанні нових робіт, і при проведенні важливих змін у системі.
Навряд чи можна очікувати, що термографія в найближчому майбутньому поступиться своєю роллю іншим методам. Завдяки поліпшенням якості та можливостей виробництва вартість тепловізорів продовжує знижуватися, збільшуючи сфери застосування цієї технології.