Jedną z metod służącą do wykrywania nieprawidłowości w funkcjonowaniu urządzeń i instalacji mechatronicznych dużej mocy jest technologia obrazowania w podczerwieni. Który z wymienionych przyrządów wykorzystywany jest w tego typu badaniach?
A. Tester okablowania.
B. Oscyloskop cyfrowy.
C. Kamera termowizyjna.
D. Termometr termoelektryczny.
Kamera termowizyjna jest właściwym przyrządem, bo technologia obrazowania w podczerwieni polega na rejestrowaniu promieniowania cieplnego emitowanego przez obiekty i zamianie go na obraz rozkładu temperatury. W praktyce widać wtedy miejsca przegrzane: luźne zaciski w rozdzielnicy, przeciążone przewody, uszkodzone łożyska silników, nierównomiernie pracujące elementy napędu albo grzejące się styczniki. To jest bardzo przydatne w urządzeniach dużej mocy, bo wiele usterek najpierw objawia się właśnie wzrostem temperatury, zanim dojdzie do awarii. Moim zdaniem to jedna z fajniejszych metod diagnostycznych, bo często nie trzeba zatrzymywać maszyny, tylko wykonuje się badanie w czasie normalnej pracy, oczywiście z zachowaniem BHP. Dobra praktyka branżowa wymaga, żeby pomiar wykonywać przy odpowiednim obciążeniu instalacji, znać emisyjność badanej powierzchni, unikać odbić od błyszczących elementów i dokumentować wyniki, np. termogramem oraz temperaturą otoczenia. W diagnostyce stanu technicznego stosuje się tu podejście zgodne z ideą utrzymania ruchu opartego na stanie maszyny, a normowo można kojarzyć to z badaniami termograficznymi, np. PN-EN ISO 18434-1 dotyczącą monitorowania stanu maszyn metodą termografii. Kamera termowizyjna nie mierzy tylko punktowo jak zwykły termometr, lecz pokazuje cały obraz cieplny, i to robi ogromną różnicę przy szukaniu nieprawidłowości.
W tym pytaniu najważniejsze jest słowo obrazowanie w podczerwieni. Chodzi nie tylko o pomiar temperatury, ale o utworzenie obrazu rozkładu temperatury na powierzchni badanego urządzenia. Tester okablowania sprawdza głównie ciągłość przewodów, poprawność połączeń, ewentualnie zwarcia, przerwy lub zamienione żyły. Jest bardzo użyteczny przy sieciach, wiązkach i instalacjach sterowniczych, ale nie pokaże, że zacisk w rozdzielnicy grzeje się bardziej niż sąsiedni. Oscyloskop cyfrowy służy do obserwacji przebiegów elektrycznych w czasie, na przykład napięcia, zakłóceń, impulsów sterujących czy sygnałów z czujników. To świetne narzędzie diagnostyczne, ale dla sygnałów elektrycznych, a nie dla rozkładu promieniowania cieplnego na obudowie silnika czy falownika. Termometr termoelektryczny, oparty zwykle na termoparze, mierzy temperaturę punktowo, czyli w jednym miejscu styku czujnika z obiektem. Da się nim potwierdzić, że jakiś element jest gorący, ale nie da się szybko zobaczyć całej mapy temperatur, a właśnie to jest sednem termowizji. Typowy błąd myślowy polega na tym, że każdy przyrząd związany z pomiarami traktuje się jako równoważny diagnostycznie. W utrzymaniu ruchu to tak nie działa. Dobiera się narzędzie do zjawiska fizycznego: przebiegi elektryczne bada oscyloskop, połączenia przewodów tester, temperaturę punktową termometr, a obraz cieplny w podczerwieni kamera termowizyjna. Przy urządzeniach dużej mocy ma to praktyczne znaczenie, bo przegrzanie bywa objawem przeciążenia, słabego styku, złego chłodzenia lub zużycia mechanicznego, i dobrze wykonany termogram potrafi wykryć problem zanim będzie bum i przestój produkcji.