Чтобы понимать принцип работы тепловизора, требуется ознакомиться с физическими азами и основаниями использования инфракрасного оборудования для проверки электрических приборов, электрических контактов и различных соединений.

Формирование температурного поля

Детали любой электрической техники, которые находятся под напряжением или нагрузкой, нагревается под воздействием разных источников:

• Проводящая часть электроустановки и электрические соединения (проводники и контакты) – Джоулевы потери;
• Элементы приборов, сделанных из ферромагнетиков – потери на токи Фуко и гистерезис;
• Детали электрической техники, изготовленные из изоляторов – потери в диэлектриках.

Все нагретые элементы, включая проводящую часть установки, электрические соединения, детали из ферромагнетиков и изоляторов, другие компоненты конструкции, образовывают температурное поле. Часть его энергии попадает во внешний мир благодаря конвекции и способности материальных тел проводить тепло. Оставшаяся доля воздействует непосредственно на оборудование, изменяя его тепловое состояние, после чего попадает в окружающую среду в виде ИК-излучения.

Оптимальные условия для диагностики инфракрасными устройствами

Инфракрасные лучи – это электромагнитные волны, длина которых находится в пределах от 0,78 мкм до 1 мм. При использовании ИК-приборов для диагностики электрооборудования задействуют 2 спектра – коротковолновый (2-6 мкм) и длинноволновый (8-12 мкм). В этих диапазонах наблюдается наиболее подходящая атмосфера для ИК-излучения.

Принцип работы тепловизора

Чтобы проверить техническое состояние оборудования ИК-приборами, используется инфракрасная термография. Главный параметр, на котором основывается сканирование – температурное поле устройства и связанный с ним процесс обмена тепла между поверхностью оборудования, внешним миром и тепловизором. При этом задействуется метод улавливания, измерения, оценки инфракрасных лучей, которые несут сведения о форме и количественных показателях теплового поля.

Тепловизор замеряет поток ИК-лучей, включающих следующие параметры:

• ИК-излучение электрооборудования, которое определяется температурными показателями на поверхности устройства, степенью черноты, коэффициентом пропускания атмосферы. Параметры потока излучения и наружной температуры техники связаны интегральным законом излучения абсолютно черного тела.
• Отраженных от поверхности оборудования ИК-лучей, который появляются из-за влияния излучения соседних объектов, солнца и прочих тепловых ресурсов. Величина параметра определяется температурой ближайших предметов, долей отраженных от поверхности электроприбора фотонов, коэффициентом пропускания атмосферы, прочее.
• ИК-лучи, которые прошли через электроприбор благодаря его «прозрачности». Этот параметр при диагностике электроустановок практически всегда равняется нулю, поэтому не учитывается в результатах проверки.

Для определения температуры электрического оборудования важен только первый пункт. Исключительно эта информация используется при тепловизионной диагностике. Два остальных пункта считаются «лишними».