Фазовые превращения.
Передача тепла при фазовых превращениях встречается при выполнении ТД И КТ нечасто, но когда это происходит, ее влияние может быть существенным. Например, при диагностировании наружных ЭУ на рассвете, может произойти конденсация водяных паров на обследуемых поверхностях ЭУ. При этом произойдет высвобождение скрытой теплоты парообразования, которая несколько нагреет поверхность объекта. Вместе с тем, образовавшийся конденсат вскоре начнет испаряться, охлаждая поверхность объекта. В результате этих процессов температурное поле объекта может исказиться, результаты обследования на этот момент могут оказаться недостоверными. Поэтому, выполнять тепловизионную диагностику при резких перепадах атмосферной температуры не рекомендуется (за исключением определения уровня изоляционных жидкостей в баках и расширителях электрооборудования).
Солнечное излучение.
Влияние солнечного излучения на результат измерения температуры поверхности обследуемого объекта носит двоякий характер:
- во-первых, солнечные лучи нагревают участки поверхности объекта с высокими значениями коэффициента излучения, создавая на поверхности объекта ложные температурные пятна, не связанные с наличием в нем дефектов;
- во-вторых, солнечные лучи отражаются от участков поверхности объекта с низкими коэффициентами излучения и, попадая на детектор измерительного прибора (тепловизора или пирометра), создают на нем ложные засветки (блики).
Особенно подвержены влиянию отраженного солнечного излучения инфракрасные приборы, работающие в коротковолновой области спектрального диапазона инфракрасного излучения (2—5 мкм).
Способы ослабления влияния солнечного излучения:
- проведение ТД И КТ наружных объектов в ночное время суток, а в дневное время — при пасмурной погоде.
- использование при проведении тепловизионной диагностики наружных объектов ИК приборов, работающих в длинноволновой области спектрального диапазона ИК излучения (8—12 мкм), где влияние солнечного излучения несколько меньше;
- если все же тепловизионную диагностику приходится выполнять в условиях влияния солнечного излучения, то идентифицировать солнечный блик можно, изменяя угол наблюдения ИК прибора (перемещая его относительно поверхности объекта по углу); при наличии на поверхности объекта солнечного блика, при этом его изображение в поле зрения камеры также будет перемещаться.
- применение в коротковолновых И К системах солнечных фильтров, которые подавляют блики путем исключения попадания на детектор излучения с длинами волн, меньшими 3 мкм.
- применение при обследовании объективов с небольшим углом зрения (узкоугольных объективов), при этом сужается поле зрения ИК прибора и на его детектор попадает меньшая часть отраженного солнечного излучения.
- применение тепловых экранов, затеняющих обследуемые участки поверхности обследуемого объекта. В их качестве можно использовать листы любого материала, не пропускающего ИК излучение (картон и т. п.). Способы устранения мешающих влияний описаны также в ГОСТ 26629-85.
Ветер, потоки воздуха при вентиляции и сквозняках.
При проведении тепловизионной диагностики наружных электроустановок, а также внутренних электроустановок с интенсивной вентиляцией, необходимо учитывать, что обследуемые объекты охлаждаются ветром или потоком воздуха, вызванным естественной или принудительной вентиляцией. Поэтому измеренные температуры и превышения температуры будут заниженными (особенно при диагностировании инфракрасной техники наружных электроустановок) по отношению к условиям, когда скорость потока воздуха (ветер) равна нулю. Это необходимо учитывать при приведении результатов обследования к нормальным условиям. Кроме того, поток воздуха будет нивелировать (сглаживать) температурные аномалии поверхности обследуемого объекта, делая их менее заметными. Поэтому, по возможности, обследование следует производить в безветренную погоду или отключать принудительную вентиляцию электроустановок, если такой режим предусмотрен правилами ее эксплуатации.
Для приблизительного учета влияния скорости конвективных потоков воздуха (ветра), измеренные значения температур и превышений температур следует умножать на поправочные коэффициенты, приведенные в таблице 1.
Таблица 1. Поправочные коэффициенты для учета скорости ветра
Скорость ветра, м/с | <1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Поправочный коэффициент | 1,0 | 1,36 | 1,64 | 1,86 | 2,06 | 2,23 | 2,39 | 2,54 |
Большинство компьютерных программ анализа термограмм и создания отчетов по результатам тепловизионной диагностики позволяют производить автоматические вычисления с использованием математических формул. В этом случае, учет скорости ветра можно выполнить по следующему эмпирическому выражению, которое справедливо в диапазоне скоростей ветра 1—7 м/с:
(1)
где: ДТ1 — температура или превышение температуры при скорости ветра VI;
ДТ2 — температура или превышение температуры при скорости ветра V2.
Обычно, при приведении измеренной температуры к нормальным условиям, скорость ветра при нормальных условиях принимают равной 1,0 м/с.
Скорость ветра измеряют анемометром, при его отсутствии можно воспользоваться шкалой Бофорта для оценки скорости ветра по визуальным признакам (таблица 2).
Таблица 2. Визуальные признаки оценки скорости ветра по шкале Бофорта
Скорость ветра | Визуальные признаки, характеризующие скорость ветра | |
км/ч | м/с | |
<1,6 | <0,4 | Тихо, дым поднимается вертикально |
1,6-4,8 | 0,4-1,3 | Дым отклоняется в направлении ветра, но флюгер остается неподвижным |
6,4-11,3 | 1,8-3,2 | Ветер чувствуется кожей лица, шелестят листья, флюгер поворачивается за ветром |
12,9-19,3 | 3,6-5,4 | Шевелятся листья и тонкие ветви деревьев, развеваются небольшие флаги |
20,9-30,0 | 5,8-8,1 | Ветер поднимает пыль и бумажки, колышутся тонкие ветки деревьев |
30,6-38,6 | 8,5-10,7 | Качаются небольшие деревья, на поверхности водоемов образуются небольшие волны с гребешками |
40,2-49,9 | 11,2-13,9 | Шевелятся большие ветки на деревьях, ветер свистит в проводах, трудно удерживать в руках зонтик |
При переменной скорости ветра приведенным выше пересчетом следует пользоваться с осторожностью, т. к. это может привести к дополнительным погрешностям измерения температур.
Проводить диагностирование при скорости ветра больше 8 м/с не рекомендуется из-за больших возникающих при этом погрешностей измерения температуры.
Следует помнить, что при тепловизионной диагностике наружных объектов, движение ветра возле нормально работающего контактного соединения (контакта) или элемента электрооборудования, температура которого близка к внешней температуре, дает лишь небольшой эффект охлаждения. Однако движение ветра с той же скоростью возле сильно нагретого контактного соединения (контакта) или элемента электрооборудования, ощутимо охладит его. В результате, при наличии ветра можно даже не увидеть горячее место или, увидев его, недооценить его важность.