Termal kamera, görüntüleme yöntemi olarak gözle görülmeyen IR enerjiyi (ısıyı) esas alan ve görüntünün genel yapısını IR enerjiyi göre oluşmuş renkler ve şekillerin belirlendiği görüntüleme sistemidir. Çok çeşitli disiplinlerde çok farklı kullanım amaçları bulunmaktadır. Güç sarfiyatı yapan veya ileten tüm ekipmanlar arızalanmadan önce ısınırlar ve infrared enerji (ısı) yayarlar. Temassız ölçüm cihazları olan termal kameralar nesnelerin yaymış oldukları bu görünmez infrared enerjiyi algılayarak elektronik sinyale dönüştürdükten sonra, kamera ekranında termal görüntü şeklinde gösterirler.

 

Endüstriyel tesislerde termal kameranın bakım amacıyla kullanılması son derece etkin bir Kestirimci/Koruyucu Bakım sağlamanın yanı sıra söz konusu işletmelerdeki potansiyel tehlikeleri belirleyerek yangın ve diğer riskleri azaltmakta böylece emniyetin artmasını sağlamaktadır. Tesislerin elektrik ve mekanik sistemlerinde uygulanan termal kamera ölçüm çalışmaları, çıplak gözle görülmesi mümkün olmayan problemli elemanların kolaylıkla ve anında tespit edilmesini sağlayarak beklenmedik duruşları önlemektedir. 

Bu durum, işletmenin hem bakım planlarının daha iyi yapılmasını hem de üretim kayıplarının azalmasını sağlamaktadır. Termal kamera ile denetleme yeni veya revize edilmiş sistemlerin kabul testlerinin daha güvenli yapılmasını da sağlamaktadır. Sistemin yeni olması sorunsuzdur anlamına gelmemektedir. Sistemin sorunsuz kabulü için yapılacak ölçümler, önceden zayıf bağlantı yerlerinin, izolasyon kaçaklarının, aşınmış noktaların, çatlakların, yağlama sorunlarının veya daha sonra problem çıkarabilecek yerlerin tespitini sağlamaktadır. Termal kamera ölçümü ile tesisteki enerji kayıplarının fazla olduğu noktalar da tespit edilerek onarılmakta ve enerji tasarrufu sağlanarak maliyetler azaltılmaktadır. Sonuçları geniş bir alanı etkileyecek olan enerji dağıtım sistemlerinin arızalanmasını önlemek çok önemlidir. Hem güvenlik açısından hem de kullanım açısından kolaylık sağlayan termal kameralarla bu sistemlerin incelenmesi hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilir.

Bu kadar kritik öneme sahip termal kamera sistemleri ile ölçüm ve raporlama işlemleri güvenilir firmalar ve uzman mühendislerinin kontrolü ile yapılmalıdır.

Termal Kamera ile Hangi Tür Arızalar Tespit Edilebilir?

Şekil 1: Bir elektrik panosundaki bağlantı noktalarını 
Termal Kamera ile inceleyebilirsiniz.

Şekil 2: Şalt sahaları, enerji nakil hatlarının olağan harketlerini ve enerji değişimlerini herhangi bir temas gerekmeden termal kamera ile tespit edilebilir.

Termal kameraların mühendislik alanında ki bir diğer uygulaması ise elektrikli sistemlerin sağlamlığını kontrol etmektir. Termal kameraların en yaygın kullanım alanlarından biri olan elektrikli sistemlerin testi temassız ve çok hızlı bir şekilde gerçekleştirilir.
 

 Şekil 3: Elektriğin olduğu her yerde rutin kontroller yapılabildiği gibi, acil durumlarda müdahele etmeden önce de gereken kontrolleri yapmak gerekir. Sıcaklık kontrolünü Termal Kamera kullanarak güvenilir şekilde gerçekleştirebilirsiniz 
 

Bizim gözümüz sadece elektromanyetik spektrumdaki görünür ışıkları görür. Elektromanyetik spektrumdaki, gözümüzün gördüğü görünür ışıkların dışındaki diğer tüm dalga boylarını, kızılötesi ışık gibi, gözümüzle göremeyiz. 0 Kelvin yani -273°C üzerinde sıcaklığa sahip olan tüm maddeler termal enerji yayarlar. Bu enerji maddelerin sıcaklığına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Termal enerji gözümüzün göremediği kızılötesi (Infrared) aralıkta yayılır. İşte termal kameralar ise tam olarak bu temele göre çalışır. Yani bir termal kamera, elektromanyetik spektrumdaki kızılötesi dalga boylarını görünür bir resme çevirir.
 

Şekil 5: Elektromanyetik Spektrum

Kızılötesi varlığı astronom Frederick William Herschel tarafından 1800 yılında keşfedildi. Farklı renkler arasında termal farklar için bir cam prizma ile güneş ışını yönlendirerek her ışığın sıcaklıklarını ölçtü. Bu sıcaklara göre görünür ışık renkleri mor ve kırmızı arasında sıralandı. Herschel güneş ışığının bu görünür bölgesinin dışındaki sıcaklıklar için de ölçüm yapmaya karar verdi. Ve burada kızılötesi ışınları keşfetti.
 

Şekil 6: Frederick William Herschel 1800 yılında kızılötesi ışınları keşfetti
 

 

Termal kameraların yapısına baktığımızda ise, bir nesne üzerinden gelen kızılötesi enerji (A), mercek(B) tarafından kamera içindeki kızılötesi detektör (C) üzerine düşürülür. Bu detektör resmin işlenmesi için bilgileri elektronik sensörlere (D) gönderir. Bu işlemlerin sonucunda bilgiler bizim görebileceğimiz bir resme dönüştürülerek kameradaki ekranlarda (E) gösterilir.
 

Şekil 7: Termal Kamera Yapısı

İşte tamamıyla anlatılan bu süreç termografi olarak adlandırılır. Yani kızılötesi ışınlarının gözle görülebilecek şekilde resme dönüştürülmesi sürecine termografi denir.

Termal kameralar bizim gözümüzle göremediğimiz fakat çok ciddi problemlere neden olabilecek küçük problemleri net olarak görmemizi sağlar. Ayrıca gözle gördüğümüz bazı problemlerin ise çok aciliyetinin olmadığını düşünürüz fakat termal kameralar çok daha derin boyutta bilgileri bize vererek durumun ciddiyetinin yüksek olduğunu da gösterebilir.

Yılın her günü 24 saat çalışan sanayi tesislerinin sürekli çalışıyor olması gerekir. Bu durmaksızın çalışma şartlarında sizin için termal kameralar en iyi yardımcınız olacaktır. Sonuçları hızlı üreten, çok daha iyi, çok daha verimli ve çok ucuz olan bu cihazlar karşılaşacağınız problemler de sizlere çok daha hızlı çözüm şansı tanıyacaktır. 

 

Bazen küçük bir elektrik problemi büyük yangınlara neden olabilir. Sizin fark etmediğiniz bir şekilde üzerinden fazla akım geçen bir kabloda ısınma meydana gelebilir ve kablolara yanabilir. Bu da büyük yangınlara neden olabilir.  Unutmamak gerekir ki endüstriyel yangınların yaklaşık %35 i elektrik yangınları yüzünden olmaktadır. Bu da her yıl yaklaşık 300 milyar Euro’luk kayıp demektir.

Kısacası bizim için kullanması kolay ama önemi büyük olan termal kameralar ile çok ciddi olabilecek sorunları önleyebiliriz.

 

Şekil 8: Motor kaplin ve rulman ısı seviyelerinin görüntüsü (solda) Tek faz transformatörün termal kameradaki görüntüsü (sağda)

Şekil 9: Aşırı ısınmış bir rotor milinin termal kameradaki görüntüsü


Şekil 10: Bir elektronik devrenin termal kameradaki sıcaklık ölçümü


Şekil 11: 480V trafonun bağlantı noktalarının termal kameradaki görüntüsü


Şekil 12: Yüksek gerilim ayırıcılarının bağlantı noktalarında ki ısı kayıplarının termal kamera ile görüntülenmesi


Şekil 13: Güneş panellerinin termal kameradaki görüntüsü (solda) 3 bağlantı noktasının termal kameradaki görüntüsü (sağda)

Termal Kamerada MSX Teknolojisi

Bu kadar önemli bir cihazın eski teknolojiler kullanmasını beklemek tabi ki uygun değil. Gelişen teknolojiyle birlikte termal kameralarda da yeni özellikler olmaktadır. Bunlardan en önemlisi patenti Flir'e ait olan MSX teknolojisidir. MSX (Multi-Spectral Dynamic Imaging) teknolojisi ile ölçüm yapan termal kameralar nesnedeki tüm ayrıntıları gerçek zamanlı olarak termal görüntüye aktarır.
 

Şekil 14: MSX Teknoloji

Bu sayede ise sorunun nerde olduğunu çok daha net ve gerçek zamanlı olarak tüm ayrıntıları da görme imkanı sağlar.  MSX teknolojisini kullanan termal kameralar ile kullanmayan kameralar arasındaki farkları video da görebilirsiniz.

 

Kaynaklar

► 

► 
► TEİAŞ 

► FLIR
► termalkamera.org