I Manuali di edilizia & urbanistica di Maggioli Editore

 

Termografia

 


TERMOGRAFIA
Le applicazioni sugli impianti elettrici ed industriali

Il volume è un manuale teorico-pratico per le indagini termografiche in ambito elettrico ed industriale.

Dopo aver fornito nei primi capitoli le basi fisiche della materia, le indicazioni sulle caratteristiche tecniche delle termocamere e sulle fondamentali tecniche di misura, questo nuovo manuale passa all’esame delle principali applicazioni in ambito elettrico ed industriale, dove la termografia sta rivestendo una funzione sempre più importante come tecnica di manutenzione predittiva.

Mediante la termografia sono, infatti, possibili indagini di verifica delle connessioni elettriche, degli sbilanciamenti di fase, dei sovraccarichi, delle perdite di isolamento e dei danni fisici ai conduttori, dai normali impianti in bassa tensione alle sottostazioni di trasformazione.

Sono possibili anche indagini sui motori elettrici, dove si possono individuare non solo le perdite di isolamento negli avvolgimenti ma anche gli sbilanciamenti e gli altri problemi meccanici.

Altre applicazioni, di grandissima attualità riguardano gli impianti fotovoltaici ed i centri elaborazione dati. Negli altri ambiti industriali si esaminano le applicazioni in ambito chimico e petrolchimico, ed in generale nel controllo dei processi industriali.

Il libro contiene moltissime immagini di casi reali e riferimenti a norme tecniche straniere, con criteri di classificazione della gravità delle anomalie termiche: si pensi che negli USA la termografia è stata riconosciuta come tecnica valida dai Vigili del Fuoco per la prevenzione degli incendi di origine elettrica, e che per questo motivo le maggiori compagnie di assicurazione ne promuovono l’applicazione.

Conclude il libro un paragrafo sulla formazione dell’operatore termografico, percorso necessario per avviarsi a questa affascinante specializzazione che apre nuove e vaste opportunità di lavoro.

Nel dettaglio:

Capitolo I - Le leggi fisiche di riferimento
1.1. Calore e temperatura
1.2. Conduzione: legge di Fourier
1.3. Convezione: legge di Newton
1.4. Calore specifico, calore latente, capacità termica, diffusività termica
1.5. Irraggiamento e legge di Stefan-Boltzmann
1.6 Il fotone e lo spettro elettromagnetico
1.7. La trasmissività nell’atmosfera
1.8. La legge di Planck
1.9 La legge di Wien
1.10. La legge di Stefan-Boltzman
1.11. Il corpo nero
1.12 Le legge di Kirchoff: assorbanza, emittanza, riflettanza e trasmittanza
1.13 La radianza misurata
1.14.1 Fattori di influenza dell’emissività: tipo di materiale
1.14.2 Fattori di influenza dell’emissività: angolo di vista e forma del corpo
1.14.3 Fattori di influenza dell’emissività: temperatura del materiale
1.14.4 Fattori di influenza dell’emissività: condizioni superficiali
1.14.5 Fattori di influenza dell’emissività: lunghezza d’onda
1.15. Assorbività
1.16 Trasmissività
1.16.1 Trasmissività del vetro
1.16.2 Trasmissività di materiali utilizzabili come ottiche per strumenti a infrarosso
1.17 Legge del coseno di Lambert
1.18 Materiali con riflessività speculare e diffusa e misurazioni

Capitolo II - Tecnologia e caratteristiche tecniche delle termocamere
2.1. Funzionamento delle termocamere ad infrarossi
2.1.1. Sensori termici
2.1.2. Sensori a quanti
2.1.3. Dinamica dell’immagine
2.1.4. Trasposizione in temperatura della radianza misurata
2.1.5 Routine di calibrazione periodica (NUC)
2.1.2 Come scegliere il tipo di termocamera
2.3. Caratteristiche soggettive e complementari: esempio di termocamera
2.4. Possibilità offerte dai software di elaborazione
2.5. Banda spettrale
2.6. Intervallo di misura della temperatura (RANGE)
2.7. Caratteristiche ottiche e geometriche (FOV, AFOV, IFOV)
2.7.1 Risoluzione ottica per un termometro a infrarossi
2.7.2 Risoluzione geometrica per una termocamera
2.8. Funzione di risposta ad una fenditura (SRF)
2.9. Scelta del FOV e dell’IFOV
2.10. Sensibilità termica (NETD)
2.11.1 Il concetto di frequenza spaziale
2.12. Influenza della temperatura ambiente sulla misura
2.13. Salvataggio ed acquisizione dei dati: cosa non è possibile modificare
2.14. Come ottenere una buona immagine termografica
2.14.1 Messa a fuoco termica
2.14.2 La scelta della palette di colori

Capitolo III - La misura termografica
3.1. La misura dell’emissività
3.1.1 Tecnica del marcatore a emissività nota
3.1.2 Tecnica del termometro a contatto
3.1.3 Tecnica della tazza d’oro
3.1.4. Le misurazioni sui metalli
3.1. Tecniche di misura della temperatura riflessa
3.1.1. Tecnica diretta
3.1.2 Tecnica del riflettore diffuso
3.1.3 Osservazioni sulle tecniche di misura della TRA
3.1.4. La radiazione riflessa proveniente dalla volta celeste
3.2. Quantificazione dell’incertezza di misura
3.3. La misura della trasmissività
3.3.1. Tecnica della misura della trasmissività
3.3.2. Tecnica di misura della T di un oggetto di emissività
nota attraverso un mezzo di trasmissività nota
3.3.3. Tecnica di misura dell’emissività di un oggetto di temperatura nota attraverso un mezzo di trasmissività ignota
3.4. Problemi inerenti misure attraverso finestre ad infrarosso
3.4.1. Selezione del materiale della finestra IR in ambito elettrico
3.4.2. Problemi di misura legati alla temperature della finestra IR
3.5. L’affidabilità della misura
3.6 Errori e pregiudizi comuni
3.7.1 Effetti dell’emissività sulle differenze di temperatura
3.7.2. Emissività di oggetti aventi temperatura ambiente
3.7. L’importanza delle grandezze di influenza

Capitolo IV - Termografia applicata agli impianti elettrici
4.1. Definizioni
4.2. Condizioni idonee per le indagini termografiche sugli
impianti elettrici
4.2.1. Incremento di temperatura negli impianti elettrici
4.2.2. L’influenza del carico
4.2.3 L’influenza della temperatura ambiente
4.2.4. L’influenza della temperatura del componente sulla
sua resistenza e sull’ossidazione
4.2.5. L’influenza del vento
4.2.6. L’influenza del sole
4.3 Tipiche anomalie termiche in impianti elettrici
4.3.1 Compromissione delle connessioni
4.3.2. Sbilanciamento di fase
4.3.3. Sovraccarichi
4.3.4. Interruzione di circuiti
4.3.5. Perdita dell’isolamento
4.3.6. Presenza di armoniche
4.4 Trasformatori
4.4.1. Trasformatori a secco isolati in resina
4.4.2. Trasformatori in olio
4.4.3. Trasformatori a secco
4.4.4. Classificazione dei trasformatori
4.4.5. Cause dell’incremento di temperatura dei trasformatori
4.4.6. Temperature dei trasformatori
4.5. Indagini termografiche su trasformatori
4.6. Indagini termografiche nelle sottostazioni di trasformazione
4.6.1. Componenti di una sottostazione
4.6.2. Conduzione dell’indagine in una sottostazione
4.7 Indagini termografiche su condensatori
4.7.1 Generalità sui condensatori
4.7.2. Applicazioni e caratteristiche dei condensatori
4.7.3. L’utilizzo dei condensatori nel rifasamento
4.8. Criteri di valutazione della gravità delle anomalie
4.8.1. Indici di anomalia basati sulla temperatura corretta del componente
4.8.2. Indici di anomalia basati sul confronto con componenti analoghi allo stesso carico
4.8.3. Indici di anomalia basati sulla sovratemperatura rispetto all’aria
4.8.4. Comparazione dei criteri di priorità
4.8.5. Considerazioni sull’opportunità di utilizzo dei criteri di priorità
4.8.6. Considerazioni sulle misure di corrente
4.9. Motori elettrici
4.9.1. Temperatura e durata di un motore elettrico
4.9.2. Temperature di riferimento per motori elettrici
4.9.3. Cause di guasti di origine elettrica nei motori elettrici
4.9.4. Cause di stress termico di origine meccanica
4.9.5. Indagini termografiche sui motori elettrici
4.10. Controllo termografico di impianti fotovoltaici
4.11. Indagini termografiche su batterie e accumulatori
4.12. Il comportamento dell’operatore termografico sotto il profilo della sicurezza elettrica
4.13. Il calcolo del risparmio ottenuto grazie alle indagini termografiche

Capitolo V - Termografia applicata agli impianti industriali
5.1. Misura della temperatura dei tubi scambiatori di calore nei forni
5.1.1. Introduzione
5.1.2. Principali anomalie
5.1.3. Radiazioni misurate dalla termocamera
5.1.4. Problemi di misurazione
5.2. Individuazione delle perdite di gas
5.3. L’utilizzo di filtri per la misura di plastiche sottili
5.4. Controllo dell’umidità nelle cartiere
5.5. Controllo dei refrattari
5.6. Controllo dei livelli in silos e serbatoi
5.7. Controllo degli scaricatori di condensa
5.7.1. Concetti di base sugli scaricatori di condensa
5.7.2. Esempio di calcolo per la determinazione del costo delle perdite di vapore
5.7.3. Parametri di efficienza degli scaricatori di condensa
5.7.4. Tipologie di scaricatori di condensa
5.7.5. Controllo non distruttivo degli scaricatori di condensa
5.8. Ricerca della corrosione sotto l’isolamento
5.9. Controllo della temperatura su stampi
5.10. Controllo delle imbarcazioni in vetroresina
5.10.1. Generalità sui materiali e sul processo di produzione
5.10.2. Problemi dei manufatti in vetroresina
5.10.3. Applicazioni della termografia alle indagini sulle imbarcazioni
5.11 Applicazioni varie
5.11.1 Verifica del funzionamento e della temperatura di resistenze
5.11.2. Indagini nei centri elaborazione dati (CED)

Capitolo VI - Norme di riferimento per la formazione dell’operatore
termografico

6.1. La norma UNI EN ISO 9712
6.2. Riferimenti tecnici
6.3. I principali criteri di severità previsti dalle norme
6.4. La termografia per le compagnie assicurative

Appendice
1. Tabella emissività
2. Glossario della termografia
3. Temperature di riferimento per componenti elettrici e meccanici

Davide Lanzoni, Ingegnere, certificato al livello 3 UNI EN ISO 9712 in termografia.

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TERMOGRAFIA
Maggioli Editore - Novità GIUGNO 2014
pagine 326 - F.to cm. 17x24 - EAN 03999
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