Mittels Thermografie lassen sich auffällige Oberflächentemperaturen in Anlagen effizient feststellen. Ungewöhnliche Wärmeverteilungen sind oftmals ein frühes Anzeichen für einen Schaden oder eine Fehlfunktion in der Anlage. Deshalb sollte dieser Faktor bei Programmen zur vorbeugenden Instandhaltung unbedingt überwacht werden.
Da es bei thermografischen Inspektionen mit Wärmebildkameras keine Universallösung gibt, müssen Anwender die Methode an die jeweilige zu untersuchende Anlage und den erforderlichen Detaillierungsgrad anpassen. Es gibt drei typische Methoden, die in den meisten Fällen ausreichen: thermografische Erfassung von Basisdaten, thermische Trenddarstellung und vergleichende Thermografie.
Methoden für thermografische Inspektionen
Die thermografische Erfassung von Basisdaten ist ein guter Ausgangspunkt für nahezu jede Anwendung. Zunächst werden die Basisdaten der Anlage bei der Erstinbetriebnahme oder zu einem späteren Zeitpunkt, wenn sie ordnungsgemäß arbeitet, ermittelt. Dieser Zustand dient dann als Bezugspunkt für zukünftige Inspektionen. Unabhängig davon, ob die Wärmebilder an der Kamera vor Ort oder am PC mit Software verglichen werden, ermöglicht dieser Ansatz über die Basisdaten die Erkennung von Anomalien zu einem späteren Zeitpunkt.
Sobald die Basisdaten erfasst wurden, lässt sich bei Inspektionen über die thermische Trenddarstellung vergleichen, wie sich die Temperaturverteilung derselben Komponenten im zeitlichen Verlauf verhält. Dies liefert Hinweise auf die Verschlechterungen des Betriebsverhaltens, sodass Instandhaltungsmaßnahmen rechtzeitig geplant werden können, bevor die Maschine ausfällt.
Bei der vergleichenden Thermografie werden ähnliche Komponenten mit der Wärmebildkamera unter vergleichbaren Bedingungen untersucht und anschließend die Ergebnisse verglichen. Diese Methode beruht auf der Idee, dass unter vergleichbaren Belastungen ähnliche Temperaturprofile an den Komponenten entstehen. Sobald mindestens drei Komponenten geprüft wurden, ist die Erkennung von Anomalien relativ einfach.
Motoren und Frequenzumrichter
Wärmebildkameras sind sowohl bei der Fehlersuche als auch bei der Zustandsüberwachung zur vorbeugenden Instandhaltung von Antriebskomponenten nützlich. Idealerweise sollten die Prüfungen an Motoren unter normalen Betriebsbedingungen stattfinden.
Mit Wärmebildkameras lassen sich Temperaturen an tausenden gleichzeitig Punkten aufnehmen. Dies gilt für alle wichtigen Komponenten: Motor, Wellenkupplung, Motorlager, Wellenlager und Getriebe. Zu beachten ist hierbei, dass jeder Motor für den Betrieb mit einer bestimmten Innentemperatur ausgelegt ist. Die normale Betriebstemperatur eines Motors ist üblicherweise auf dem Typenschild angegeben.
Obwohl eine Wärmebild kamera die Innentemperatur nicht direkt erfassen kann, lässt aber die Oberflächentemperatur entsprechende Rückschlüsse zu. Mit zunehmender Innentemperatur des Motors steigt auch die Oberflächentemperatur. Daher kann ein Thermograf, der sich auch mit Motoren auskennt, mithilfe der Thermografie Zustände wie eine unzureichende Luftströmung, einen bevorstehenden Lager ausfall, Probleme mit der Wellenkupplung oder eine Verschlechterung der Rotor- oder Statorisolierung erkennen.