Überdenken der Wartungsverfahren mit IR-Thermometern
Die berührungslose Temperaturüberwachung ist ein wichtiges Instrument, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anlagen und Maschinen zu gewährleisten. Alternativ zu tragbaren Wärmebildkameras gewinnen tragbare und stationäre Infrarot-Thermometer bei der vorbeugenden Instandhaltung immer stärker an Bedeutung, letztere z.B. in OEM-Lösungen und beim Vielfacheinsatz von Infrarotmessstellen.
Im Rahmen einer Inspektion sind Defekte an Schaltanlagen, Sicherungen, Motoren oder elektrischen Verbindungen mit bloßem Auge kaum zu erkennen. Bekannt ist aber, dass nahezu jedes Betriebsmittel, welches Strom verbraucht, sich schon kurz nach dem Beginn einer Abnormalität stärker erwärmt als im Normalbetrieb. Als Ergänzung zu tragbaren Wärmebildkameras kommen hierbei vermehrt hochwertige tragbare Laser-Handthermometer zum Einsatz, die die Temperaturen punktuell erfassen und damit Schwachstellen detektieren. Stationäre Pyrometer werden bevorzugt in Anlagen eingebaut, wenn elektrische oder mechanische Überwachungsstellen nur schwer oder gar nicht zugänglich sind.
Vorbeugende Instandhaltung mit tragbaren Laser-Thermometer
Mit dem Infrarot-Handthermometer optris LaserSight (LS) können kritische Bauteile wie elektrische Kontakte schnell und unkompliziert kontrolliert werden, wenn diese vorher mit einer Wärmebildkamera definiert wurden. Bei der schnellen Inspektion kann der Anwender Temperaturen von -32 bis 900 ºC messen. Mit dem eingebauten Fadenkreuz-Laservisier wird das zu messende Objekt exakt anvisiert und die exakte Messfleckgröße projiziert. Mit nur einem Tastendruck erscheint der Temperaturwert mit 0,1 ºC Temperaturauflösung auf dem Display. Wenn ein festgelegter Grenzwert (Max/Min-Funktion) über- oder unterschritten wird, ertönt ein Alarmsignal, so dass weitere Maßnahmen wie das systematische Abtasten des Messobjektes möglich sind und die Fehlerquelle schnell lokalisiert werden kann.
Wichtig bei allen Temperaturmessungen ist, dass die Optik des Infrarot-Thermometers überhaupt in der Lage ist, die überhitzten Stellen messtechnisch richtig zu erfassen. Handelsübliche Infrarot-Thermometer im niedrigen Preissegment verfügen meist über eine schlechte optische Auflösung. Außerdem dient der eingebaute Punktlaser in der Regel nur zum groben Anvisieren und zeigt nicht die wahre Messfleckgröße. Infolgedessen sind die gemessenen Temperaturen für überhitzte Objekte niedriger als ihre tatsächlichen Temperaturen. Wenn nun beispielsweise ein kleines elektrisches Bauelement überlastet ist und sich somit in unzulässiger Weise erwärmt, wird dies bei einem zu großen Messfleck nur als geringfügige Erwärmung dargestellt. Potenziell gefährliche Situationen werden dadurch bei der Wartung ggf. nicht erkannt. Abbildung 1 zeigt ein korrektes Temperaturmessverfahren mit der Laser-/Fadenkreuztechnik zur Überwachung von Bauteilen in einem Schaltschrank.
Die neue zweilinsige Präzisionsoptik des optris LS erlaubt hingegen auch die zuverlässige Temperaturmessung an sehr kleinen Objekten. Durch Umschalten in den Scharfpunkt-Modus ist es möglich, Objekte von nur 1 mm Größe exakt zu messen. Das Visieren ermöglichen dabei zwei sich im Scharfpunkt kreuzende Laser. Bisher am Markt erhältliche Geräte waren entweder nur für größere Messentfernungen oder ausschließlich für kleinere Messobjekte ausgelegt, was den Kauf von mehreren Modellen oder Wechseloptiken erforderte. Das Infrarot-Handthermometer optris LS ist ein All-in-One-Gerät, das durch einfaches Betätigen eines Umschalters den Nahbereich fokussiert.
ixed Messsystem für die Vollzeitüberwachung
Bei der vorbeugenden Instandhaltung besonders ausgedehnter oder schwer zugänglicher elektrischer oder mechanischer Anlagen (wie z.B. große Produktionsanlagen, Hochhäuser, Schiffe usw.) ist ein Messeinsatz von portablen IR-Thermometern mit einem hohen zeitlichen und personellen Aufwand verbunden. Zudem kann die Überwachung immer nur stichprobenartig geschehen und lässt somit nur Tendenzen erkennen. Ein annähernd hundertprozentiges Monitoring ermöglicht in diesen Fällen nur ein fest installiertes System und einen lückenlosen Dauerbetrieb möglich.
Das speziell für den Vielfacheinsatz bei der Prüfung elektrischer Anlagen entwickelte stationäre OEM Pyrometer optris CS wird bspw. zur Überwachung von losen Schraubverbindungen in Schaltanlagen auf Schiffen eingesetzt. Fehlerhafte Verbindungen führen hier zu Widerstandserhöhungen und somit zu einer starken Erwärmung an den Kontaktstellen zu Sammelschienen und Leistungsschaltern.
Mit fest eingebauten Pyrometern ist dabei die Messung von mehreren Kontaktstellen zu einem attraktiven Preis pro Messstelle möglich Bei Grenzwertüberschreitungen der Temperatur wird ein Alarmsignal an die Kontrolleinheit gesandt. Unzulässige Temperaturerhöhungen können so schnell und zuverlässig erkannt und die sofortige Abschaltung der Schaltanlage mit kürzesten Reaktionszeiten von unter einer Sekunde ermöglicht werden.
Das optris CS misst Temperaturen von -40 bis 1030 °C und lässt sich mit einer Länge von 87 und einem Durchmesser von zwölf Millimetern auch unter beengten Bedingungen verbauen. Zudem kann es in Umgebungen mit Temperaturen bis zu 80 °C ohne zusätzliche Kühlung verwendet werden. Es vereint hohe Qualität und Genauigkeit der messtechnischen Parameter mit einer robusten, hochwertigen mechanischen Bauweise.
Es ist für den Einsatz unter harten Industriebedingungen konstruiert worden und gewährleistet eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit. Die Elektronik ist zusammen mit einer intelligenten Visierunterstützung in das Gerät integriert. Zu den weiteren Eigenschaften zählen ein skalierbarer Analogausgang von 0 bis 10 V oder 0 bis 5 V und der Schutz gegen Kurzschluss und Polaritätswechsel.
Durch die beschriebene Instrumentierung in den Mittelspannungs-Schaltanlagen ist keine zusätzliche routinemäßige Wartung der Kontaktstellen notwendig. Somit können die Anlagensicherheit erhöht, die Kosten im Wartungsbereich reduziert und die Gesundheit der Arbeiter sichergestellt werden.
Anzeigemonitor zur Visualisierung der Messstellen
optris-tmDer Temperaturmonitor optris TM wurde für die Temperaturüberwachung mehrerer Messstellen mit optris CS Thermometern konstruiert. Er visualisiert verschiedene Sensorzustände für bis zu zwölf Messstellen und wertet Voralarm und Alarm aus. Die Alarme können analog an die Prozesssteuerung übergeben werden.
