Infrarood thermografie (IRT)

Thermografie is een belangrijke inspectietechniek bij de conditiebewaking van een machinepark. Met behulp van infrarood thermografie (IRT) wordt een warmtegevoelig beeld (thermogram) van een object gemaakt. Met thermografie onderzoekt en analyseert men namelijk een beeld dat thermische informatie weergeeft. Het grote voordeel van thermografie is dat de meeste objecten, zowel mechanisch, elektrisch of “fluid-based”, een stijging in temperatuur vertonen voordat falen optreedt.

Thermografie is dus een contactloze meting op afstand. De gecontroleerde processen worden bijgevolg op geen enkele wijze beïnvloed. Er treedt geen vertraging op in tijd waardoor een snelle scan van stilstaande beelden en een opvolging van snel veranderende temperatuurspatronen mogelijk worden. Infrarood straling kan echter niet gezien worden door het menselijke oog vanwege de lange golflengte.

Thermografische beelden zijn zeer geschikt voor conditiebewaking omdat men o.a. over een bepaalde periode de beelden van dezelfde installatie kan vergelijken (trenden).

Thermografische instrumenten kunnen energie detecteren in de korte (2 tot 5 microns) en lange golf (8 – 14 microns) van het elektromagnetische spectrum (zichtbaar: 0,4 – 0,7 μm, nabij IR: 0,7 – 1 μm, IR korte golf: 2 – 5 μm, IR lange golf: 8 – 14 μm).

De thermografische camera’s voor korte golf worden meestal gebruikt voor predictieve inspecties. In vergelijking met de instrumenten voor lange golf is dit instrument is gevoeliger voor reflecties van het zonlicht. De consultant dient hier terdege rekening mee te houden tijdens het uitvoeren van de inspecties. Bij predictieve inspecties is men minder geïnteresseerd in zeer accurate temperatuurmetingen. Men is meer geïnteresseerd in accurate metingen van de temperatuurverschillen (∆ T) tussen verschillende componenten.

Beperkingen van infrarood thermografie

Thermografie is een zeer waardevolle techniek maar heeft echter zijn beperkingen, ondanks de vele mogelijkheden. Thermografie beperkt zich een eerste instantie tot wat binnen het gezichtsveld ligt. Een thermografische camera heeft geen eigenschappen om door het materiaal te zien. Sommige materialen die voor het menselijke oog doorzichtig zijn zoals glas en kunststof, zijn voor de thermografische camera niet doorzichtig. Fouten kunnen ontstaan door het materiaaltype en de geometrie van het te inspecteren deel. Omgevingsfactoren zoals zonlicht of windeffecten kunnen het werk eveneens bemoeilijken. Een betrouwbare bediening van IR-camera’s is dus enkel mogelijk door goed opgeleide mensen.

Toepassingen infrarood thermografie

Technische installaties

• Hoog- en laagspanningsinstallaties (overbelasting, slechte verbindingen, kortsluitingen in veldwikkelingen bij motoren, corona-effect…)
• Procesinstallaties (leidingen, appendages, lekkende flenzen en afsluiters, vervuiling van koelers en warmtewisselaars, …)
• Bouwkundige objecten (loszittende gevelbekleding, tocht, vocht in dakbedekking en muren, opsporen van lekkende vloerverwarmingselementen, koudebruggen, …)
• Vloeistofstromingen, …
• Tanks en vaten (niveaus, sediment, …)
• Allerlei wrijvingsverschijnselen
• Ovens en stoomketels (wanden, hot spots, schoorstenen, …)
• Isolatie (detectie van warmteverlies of lekkage, …)
• Elektronica (controle van printplaten, …)
• Mechanische componenten, lagers, riemaandrijvingen (onjuiste spanning, uitlijning), …
• Kwaliteits- en procescontrole

Andere toepassingen

Naast de technische toepassingen gebruikt men infrarood thermografie in andere gebieden:

• Medische en veterinaire toepassingen
• Milieu- en landbouwkunde
• Geografie
• Leger en politie
• Bewakings- en reddingsdiensten
• Scheepvaart

Waarop letten bij een thermografisch onderzoek?

De metingen gebeuren bij voorkeur tijdens normale belasting van de installatie. Afschermingen dienen zoveel mogelijk verwijderd worden omdat deze het thermische beeld belemmeren. Net zoals bij een gewone camera kan je met een thermografische camera nergens doorkijken. De thermografische camera vormt een beeld van de (infrarode-)stralen die in de lens vallen. Let op! Ook plexi en glas zijn opaal voor een warmtecamera.
De beste resultaten worden verkregen indien de metingen plaatsvinden op een afstand die in verhouding is met het te onderzoeken object. Een kleine afstand voor kleine objecten, een grote afstand voor grote objecten. Net zoals bij een gewone foto, zijn er bij een thermografisch beeld minder details zichtbaar bij grote afstand tussen het te inspecteren object en de camera.

Thermografie heeft op diverse vlakken voordelen

• Economisch: energieverliezen opsporen, voorkomen van dure verliezen of productiestilstanden
• Veiligheid: voorkomen van brandgevaar, verbrandingsgevaar, ontploffingsgevaar, …
• Kwaliteit: bewaking van procesfactoren, niet-destructief onderzoek, …