Thermalspection-Serie

Wählen Sie ThermalSpection 724 für elektrische Umspannwerke und Industriestandorte, an denen von einer Kameraposition aus mehrere verteilte Anlagen überwacht werden müssen. Die TS724DV-PT-Baugruppe kombiniert Wärmebild- und visuelle Kameras mit kontinuierlichem 360°-Schwenken und ±45°-Neigen, während feste TS724-Wärmebildkameras dauerhaft zugewiesene Ziele abdecken können. ThermalSpection CVM ist für Vergaser und andere Hochtemperatur- oder Hochdruckbehälter ausgelegt, die eine kontinuierliche Kartierung der Oberflächentemperatur erfordern. Das gespülte Gehäuse für explosionsgefährdete Bereiche und optionale Hilfspyrometer eignen sich für Prozessanlagen mit Verschmutzung, klassifizierten Zonen oder eingeschränkter Sicht. Die endgültige Auswahl sollte daher auf Bereichsklassifizierung, erforderlicher Sichtgeometrie, Umgebungsbedingungen und der Architektur des Leitsystems basieren.

Die Auswahl des Objektivs sollte sich zunächst an der physischen Größe der kleinsten zu messenden Komponente orientieren, nicht nur an der Gesamtgröße der Szene. In einer Entfernung von 25 m deckt das 8°-Objektiv des TS724DV-PT etwa 3,6 × 2,7 m ab, während das 70°-Objektiv des TS724 etwa 35 × 26 m erfasst. Ein engeres Sichtfeld verteilt mehr Detektorpixel auf ein kleines Ziel, während ein Weitwinkelobjektiv mehr Anlagen erfasst, jedoch die räumliche Detailgenauigkeit verringert. Das Ziel sollte mindestens 3 × 3 Detektorpixel einnehmen, um eine präzise Temperaturmessung zu ermöglichen. Ingenieure sollten die Messfeldtabelle anhand von Montageabstand, Zielbewegung, erforderlicher thermischer Auflösung und einer möglichen zukünftigen Erweiterung des überwachten Bereichs prüfen.

ThermalSpection nutzt Gigabit Ethernet für die Kommunikation zwischen Kamera und Controller; OPC, Modbus seriell, Modbus Ethernet und physische I/O stehen über die Software- und Schnittstellenmodule zur Verfügung. Berechnete Regionstemperaturen, Alarme und andere verarbeitete Werte können daher übertragen werden, ohne das vollständige Wärmebild an das Leitsystem zu senden. Analoge Ausgangsmodule, Relais und digitale I/O können bei Bedarf lokale Alarme oder Prozessverriegelungen unterstützen. Wärmebilder und Temperaturaufzeichnungen lassen sich zudem für Trends, Berichte und die Ereignisanalyse archivieren; optional ist auch eine Anbindung an eine PI-Datenbank möglich. Netzwerksegmentierung, Kontoberechtigungen, Historian-Tags und Alarmprioritäten sollten bereits in der Auslegungsphase des Leitsystems festgelegt werden.

Das TS724DV-PT verwendet ein für Umspannwerke ausgelegtes Kameragehäuse und einen IP66-Anschlusskasten aus Edelstahl; mit optionaler Heizung ist ein Betrieb bei Umgebungstemperaturen von -40 bis 60 °C möglich. Das feste TS724 wird in einem wettergeschützten Gehäuse geliefert und erreicht mit optionaler Heizung denselben angegebenen Umgebungstemperaturbereich. ThermalSpection CVM verwendet ein abgedichtetes Gehäuse mit infrarotdurchlässigem Fenster, interner Kühlung und Spülung mit Überdruck, um das Eindringen von Schmutz oder brennbaren Gasen zu begrenzen. Die CVM-Feldhardware ist in Gehäusen nach ATEX oder Class I, Division 2 erhältlich, wahlweise mit Wirbelluftkühler oder thermostatgeregelter Heizung. Vor der Spezifikation müssen Standortingenieure dennoch die erforderliche Bereichsklassifizierung, die Spülmedienversorgung, Kabeleinführungen und die lokalen Installationsvorschriften bestätigen.

Eine präzise radiometrische Messung setzt voraus, dass Einstellungen verwendet werden, die die Zielfläche und das Material zwischen Ziel und Kamera korrekt abbilden. Die Wärmebildkameras bieten eine Emissionsgradkorrektur von 0,1 bis 1,0, während die CVM-Konfiguration zusätzlich eine Transmissionseinstellung von 0,1 bis 1,0 sowie eine Umgebungs- bzw. Hintergrundkompensation bietet. Blankmetalle mit niedrigem Emissionsgrad können Umgebungswärme reflektieren und ohne Oberflächenbehandlung oder ein validiertes Korrekturverfahren möglicherweise keine repräsentative Oberflächentemperatur liefern. Auch Fenster, Dampf, Staub und Prozessgase können Infrarotenergie dämpfen und zusätzliche Unsicherheit verursachen. Die Inbetriebnahme sollte daher den Vergleich mit einer geeigneten Referenz, die Verifizierung unter normalen Prozessbedingungen und eine gesperrte Konfigurationskontrolle für kritische Messzonen umfassen.

Aktuelle LumaSpec RT-Pakete unterstützen die gleichzeitige Anbindung von bis zu 24 Kameras; die zulässige Anzahl wird durch das erworbene Softwarepaket bestimmt. Eine ältere ThermalSpection-724-Controller-Konfiguration führt bis zu sechs Kameras in einem Umspannwerk auf, daher sollten bei einer Aufrüstung oder Erweiterung einer Installation die Controller-Generation, die Lizenz und die Spezifikation der Workstation geprüft werden. Jede Kamera unterstützt bis zu 32 Regions of Interest, sodass für unterschiedliche Anlagen separate Mindest-, Höchst- und Durchschnittstemperaturen berechnet werden können. Die 724-Auto-Tour-Funktion unterstützt bis zu 255 Tourstopps, wobei jedem Stopp Kamera- und Regionseinstellungen zugewiesen werden. Netzwerkkapazität, Speichervolumen, Tourzykluszeit und Anforderungen an die Alarmreaktion sollten für das vollständige Mehrkamerasystem berechnet werden.

ThermalSpection 724 kann mit festen TS724-Wärmebildkameras und IN 210-Punktpyrometern erweitert werden, während CVM Hilfspyrometer für Positionen unterstützt, die vor der Hauptkamera verborgen sind. Das IN 210 misst von -32 bis 900 °C in einem Spektralbereich von 8 bis 14 µm und verfügt über eine einstellbare Reaktionszeit von 120 ms. Ein Standard-Pyrometer-Kit 724 enthält fünf Sensoren, einen IP66-Anschlusskasten aus Edelstahl und fünf 30-m-Kabel. Punkt­sensoren sind für schmale Zwischenräume oder verdeckte Komponenten nützlich, liefern jedoch nicht die vollständige Temperaturverteilung, die mit einem Wärmebild verfügbar ist. Bei der Platzierung der Sensoren sollten Zielgröße, Emissionsgrad, Sichtfeld, Kabelführung und Wartungszugang berücksichtigt werden.

Die Kalibrierung sollte als Teil des Wartungsplans des Überwachungs­systems betrachtet werden und nicht allein durch Softwarekorrekturen ersetzt werden. Zu den verfügbaren Serviceleistungen gehören eine Standard-Zweipunktkalibrierung und eine zertifizierte Kalibrierung mit fünf oder mehr Punkten inklusive NIST-Zertifizierung. Zwischen den Kalibrierungen sollte die Wartung die Inspektion von Infrarotfenstern, Gehäusedichtungen, Spül- oder Kühlsystemen, Kabeln, Anschlusskästen und der Kameraausrichtung umfassen. Veränderungen des Emissionsgrads, verschmutzte Fenster und veränderte Transmissionspfade können wie Gerätedrift wirken; daher ist nach Reinigungs- oder mechanischen Arbeiten eine Prüfung mit einer stabilen Referenz sinnvoll. Das Kalibrierintervall sollte anhand von Prozesskritikalität, Betriebsumgebung, Driftverlauf und den Qualitätsverfahren des Standorts festgelegt werden.