使用 Fluke 66 和 68 紅外溫度計進行電氣故障排查以及預測性/預防性維護
現(xiàn)今的工廠各系統(tǒng)交叉錯織,負載平衡脆弱,因此可能會發(fā)生各種各樣的問題。通過實施定期的預測性和預防性維護,可及提早發(fā)現(xiàn)問題,從而大大降低發(fā)生故障的可能性。
跟蹤策略是找到一種能夠?qū)λ羞@些系統(tǒng)進行有效監(jiān)視的方法。為此可使用紅外溫度計。熱量上的變化常會指示出故障,使用紅外溫度計能夠進行經(jīng)常性的快速溫度測量。
本技術應用文章介紹了如何使用高性能紅外溫度計來進行電氣故障排查和預測性維護。
紅外溫度測量基本知識
使用紅外溫度計,可以從一段距離之外進行快速、非接觸式溫度測量。它可使您輕松測量接觸起來比較危險的物體,如高能量、腐蝕性或旋轉(zhuǎn)的物體。
Fluke 66 和 Fluke 68 等紅外溫度計可以測量物體發(fā)出的看不見的輻射,且下一次測量之前在顯示屏上保持測量值。這些測量值也可被保存在存儲器中,以便以后進行調(diào)用。
紅外溫度計之間的關鍵區(qū)分因素是距離與光點直徑比,或者距離多遠時溫度計能夠測量一個特定目標區(qū)域。在高性能溫度計中,離目標的距離與測量光點直徑之間的比值要盡可能地大。比值越高,測量到目標周圍非預定區(qū)域的可能性就越小。
有關紅外溫度測量的詳細信息,請參見福祿克技術應用文章“使用紅外溫度計進行非接觸式溫度測量”(福祿克文獻號 1989119)。
電氣和過程維護中的紅外溫度計應用
? 查找大功率電路中的故障接頭
? 找到配電盤中的過載斷路器
? 識別出電流在其額定電流處或附近的熔斷器
? 識別出電氣開關柜中的問題
? 監(jiān)視和測量大型電機或其他旋轉(zhuǎn)設備中的軸承溫度
? 識別電子設備中的“高溫點”
? 識別密封容器上的泄漏點
? 對凝汽閥進行故障排查
? 查找工藝管道或其他隔熱過程的中的有故障隔離層
? 捕獲過程溫度讀數(shù)
識別出過載斷路器
1. 通過非接觸式溫度測量,可輕松發(fā)現(xiàn)處于額定容量處或附近的斷路器。如果您測量的是高能量電路,則必須要極為小心,并佩戴人身防護用品。
2. 掃描斷路器柜中的開關,并進行測量。
3. 查找從一個斷路器到下一個斷路器之間的溫度變化。開關柜中某個斷路器的測量溫度若比其余斷路器高出大約 5 °F,則說明該斷路器負載很大或正在滿負載運行。
4. 使用鉗形表進行的附加測試可測量出實際負載電流,并可幫助判斷是否需要使用一個容量更大的斷路器或重新進行接線。
查找不良或已出現(xiàn)故障的電氣接頭
工業(yè)電氣接線中的故障常常由松動或腐蝕的接頭以及壓接不良或老化的導線接頭所引起。這些不良接頭一般會產(chǎn)生一個阻性連接,電流流過時會發(fā)熱 (P = I2R),經(jīng)常會導致可引起電氣火災和其他安全危險的開路狀況。
在高能量電路附近工作時要格外小心,并佩戴人身防護用品。
如果一個接頭的溫度比相似接頭的溫度高出 5 °F,就需要對該接頭加以關注。
使用紅外溫度計對蒸汽系統(tǒng)和凝汽閥進行故障排查
蒸汽是許多制造過程和設施中的一個常見熱源。鍋爐是zui常用的蒸汽生成方法。
另外一個方法是使用某個過程中的燃燒副產(chǎn)物:將副產(chǎn)物焚燒后對鍋爐進行加熱,或?qū)⑦^熱的水從焚燒爐中抽出。蒸汽隨后通過管道輸送到過程區(qū)域(通常距離很長),并在那里被利用。即使管道采取了隔熱措施,蒸汽的熱量也會隨著距離而下降,從而引起管道中發(fā)生冷凝。
蒸汽管線中的冷凝液降低了蒸汽的有效能量,可能會在很多由蒸汽帶動的過程中引起問題。凝汽閥是專門為從蒸汽管線中去除冷凝液而設計的。
隔熱測試:為確定管線和鍋爐隔熱層中有無高溫點,需要使用 Fluke 66 或 68 進行一次調(diào)查。
1. 按 MODE(模式)按鈕直到顯示屏上顯示 MAX(zui大值),將紅外溫度計設置為zui大值模式。
2. 按下測量扳鈕并掃描管線或鍋爐上的隔熱層。將捕獲到zui大測量值,并在顯示屏的下面顯示。一個未經(jīng)隔熱的區(qū)域?qū)@示出 400 °F 或更高的zui大溫度。
3. 一旦發(fā)現(xiàn)了高溫點,就需要將隔離層進行修補,以降低熱量損失和燒傷危險。
凝汽閥:如果一個凝汽閥在打開時出現(xiàn)故障,就會泄漏蒸汽,造成能量損失。如果它關閉以后出現(xiàn)故障,就無法從蒸汽管線移除冷凝液,使蒸汽管線的效率下降。一個有故障的凝汽閥每年會帶來 500 美元或更高的成本,在任何一年內(nèi),所有工業(yè)凝汽閥中的 10 % 會出現(xiàn)故障。由于許多大型工廠具有 1000 個以上凝汽閥,它們可能會迅速成為一個高成本的維護目標。
理想情況下,凝汽閥具有一個蒸汽輸入口和一個冷凝液間歇輸出口。
1. 為了驗證凝汽閥是否工作正常,需要首先測量凝汽閥的蒸汽輸入側(cè)。
2. 在從蒸汽輸入口測量到輸出口時,溫度應顯著降低。
3. 如果溫度沒有降低,則說明凝汽閥已由于故障而打開,正在將過熱蒸汽輸送到冷凝液管線中。
4. 如果溫度降低過大,則凝汽閥可能關閉后被粘結住,無法使被加熱的冷凝液通過。
通過軸承熱量,跟蹤電機磨損狀況
出于降低運行成本的壓力,大多數(shù)工廠技術人員都希望對他們所用工業(yè)電機的壽命周期進行優(yōu)化。這正是高性能紅外溫度能夠派上用場的地方,它們能夠預測出電機何時需要維護。
1. 先從一臺新調(diào)試及潤滑過的電機開始測量,在電機運轉(zhuǎn)時,獲取電機軸承外殼的測量值。將這個測量值作為一個基準數(shù)據(jù)。
2. 隨著電機及其潤滑的老化,軸承開始發(fā)生磨損并在電機軸承內(nèi)部發(fā)生產(chǎn)熱的摩擦,從而使軸承外殼溫度上升。
3. 以固定時間間隔獲取附加測量值,并將它們與基準測量值進行比較,以便分析電機的狀況。
測量提示:在電機軸承上貼上基準溫度測量值標簽,以便進行比較。提供一個平面、黑色目標,以獲得一致、的測量值。
4. 當測量值指示出軸承過熱時,發(fā)出一個維修指令,更換或潤滑軸承外殼,這同樣也降低或消除了發(fā)生高成本電機故障的可能性。
發(fā)射率設置 - 使用 80PR-60 RTD 探頭選件
通過 Fluke 66 和 68 上的可調(diào)發(fā)射率設置,可以對發(fā)射性物體的效應進行補償。發(fā)射性物體將反射紅外能量,而不是將其吸收。例如,扁平的黑色物體近似于發(fā)射率為 1.0 的理想“黑體”(參見圖 3)。
1. 要想調(diào)節(jié)發(fā)射率設置,連續(xù)按 MODE(模式)按鈕,直到顯示 EMS(發(fā)射率)。使用向上和向下箭頭來改變設置。
2. 調(diào)節(jié)了發(fā)射率之后,您可以使用 80PR-60 RTD 探頭對設置進行驗證。按 Mode(模式)按鈕,直到顯示 PRB(探頭)。
3. 使用探頭測量物體的表面。
4. 將此測量值與非接觸測量值進行比較以驗證發(fā)射率設置,便于將來使用。80PR-60 探頭對于驗證發(fā)射率設置來說非常便利。它也可用于進行溫度測量,雖然與進行紅外溫度測量相比速度不是很快。
示例:
? 拋光黃銅: 0.03
? 氧化的黃銅: 0.61
? 粗拋光銅: 0.07
? 黑色氧化的銅: 0.78
? 黑色油漆: 0.96
? 商用鋁板: 0.09
? 氧化的鉛: 0.43
? 生銹的鐵: 0.78
? 氧化的鐵: 0.84
進行紅外溫度測量的*做法
要向獲得*非接觸測量值,請遵循下列指南:
? 在一個離目標盡可能近的安全位置進行測量。
? 在離開一段距離進行測量時,要根據(jù)距離與光點直徑比來了解被測目標的尺寸(參見圖 1 和 2)。
? 如果您需要經(jīng)常測量一個發(fā)射性目標,則通過一塊黑色油漆或膠帶將反射表面遮蓋,以便獲得*結果。這也有助于確保每次都測量相同的點。
? 考慮反射性紅外輻射來源。具有閃光反射表面和發(fā)射性的物體會從附近物體反射紅外能量(包括陽光)。這種反射可能會對目標的輻射紅外能量的測量產(chǎn)生干擾。
? 在幾個角度上進行實驗,以便*捕獲圖像??梢詼p輕自其他紅外能量源的反射能量。
? 進行發(fā)射率調(diào)節(jié)以將測量誤差降到zui低。使用探頭選件來驗證您的設置。
現(xiàn)今的工廠各系統(tǒng)交叉錯織,負載平衡脆弱,因此可能會發(fā)生各種各樣的問題。通過實施定期的預測性和預防性維護,可及提早發(fā)現(xiàn)問題,從而大大降低發(fā)生故障的可能性。
跟蹤策略是找到一種能夠?qū)λ羞@些系統(tǒng)進行有效監(jiān)視的方法。為此可使用紅外溫度計。熱量上的變化常會指示出故障,使用紅外溫度計能夠進行經(jīng)常性的快速溫度測量。
本技術應用文章介紹了如何使用高性能紅外溫度計來進行電氣故障排查和預測性維護。
紅外溫度測量基本知識
使用紅外溫度計,可以從一段距離之外進行快速、非接觸式溫度測量。它可使您輕松測量接觸起來比較危險的物體,如高能量、腐蝕性或旋轉(zhuǎn)的物體。
Fluke 66 和 Fluke 68 等紅外溫度計可以測量物體發(fā)出的看不見的輻射,且下一次測量之前在顯示屏上保持測量值。這些測量值也可被保存在存儲器中,以便以后進行調(diào)用。
紅外溫度計之間的關鍵區(qū)分因素是距離與光點直徑比,或者距離多遠時溫度計能夠測量一個特定目標區(qū)域。在高性能溫度計中,離目標的距離與測量光點直徑之間的比值要盡可能地大。比值越高,測量到目標周圍非預定區(qū)域的可能性就越小。
有關紅外溫度測量的詳細信息,請參見福祿克技術應用文章“使用紅外溫度計進行非接觸式溫度測量”(福祿克文獻號 1989119)。
電氣和過程維護中的紅外溫度計應用
? 查找大功率電路中的故障接頭
? 找到配電盤中的過載斷路器
? 識別出電流在其額定電流處或附近的熔斷器
? 識別出電氣開關柜中的問題
? 監(jiān)視和測量大型電機或其他旋轉(zhuǎn)設備中的軸承溫度
? 識別電子設備中的“高溫點”
? 識別密封容器上的泄漏點
? 對凝汽閥進行故障排查
? 查找工藝管道或其他隔熱過程的中的有故障隔離層
? 捕獲過程溫度讀數(shù)
識別出過載斷路器
1. 通過非接觸式溫度測量,可輕松發(fā)現(xiàn)處于額定容量處或附近的斷路器。如果您測量的是高能量電路,則必須要極為小心,并佩戴人身防護用品。
2. 掃描斷路器柜中的開關,并進行測量。
3. 查找從一個斷路器到下一個斷路器之間的溫度變化。開關柜中某個斷路器的測量溫度若比其余斷路器高出大約 5 °F,則說明該斷路器負載很大或正在滿負載運行。
4. 使用鉗形表進行的附加測試可測量出實際負載電流,并可幫助判斷是否需要使用一個容量更大的斷路器或重新進行接線。
查找不良或已出現(xiàn)故障的電氣接頭
工業(yè)電氣接線中的故障常常由松動或腐蝕的接頭以及壓接不良或老化的導線接頭所引起。這些不良接頭一般會產(chǎn)生一個阻性連接,電流流過時會發(fā)熱 (P = I2R),經(jīng)常會導致可引起電氣火災和其他安全危險的開路狀況。
在高能量電路附近工作時要格外小心,并佩戴人身防護用品。
如果一個接頭的溫度比相似接頭的溫度高出 5 °F,就需要對該接頭加以關注。
使用紅外溫度計對蒸汽系統(tǒng)和凝汽閥進行故障排查
蒸汽是許多制造過程和設施中的一個常見熱源。鍋爐是zui常用的蒸汽生成方法。
另外一個方法是使用某個過程中的燃燒副產(chǎn)物:將副產(chǎn)物焚燒后對鍋爐進行加熱,或?qū)⑦^熱的水從焚燒爐中抽出。蒸汽隨后通過管道輸送到過程區(qū)域(通常距離很長),并在那里被利用。即使管道采取了隔熱措施,蒸汽的熱量也會隨著距離而下降,從而引起管道中發(fā)生冷凝。
蒸汽管線中的冷凝液降低了蒸汽的有效能量,可能會在很多由蒸汽帶動的過程中引起問題。凝汽閥是專門為從蒸汽管線中去除冷凝液而設計的。
隔熱測試:為確定管線和鍋爐隔熱層中有無高溫點,需要使用 Fluke 66 或 68 進行一次調(diào)查。
1. 按 MODE(模式)按鈕直到顯示屏上顯示 MAX(zui大值),將紅外溫度計設置為zui大值模式。
2. 按下測量扳鈕并掃描管線或鍋爐上的隔熱層。將捕獲到zui大測量值,并在顯示屏的下面顯示。一個未經(jīng)隔熱的區(qū)域?qū)@示出 400 °F 或更高的zui大溫度。
3. 一旦發(fā)現(xiàn)了高溫點,就需要將隔離層進行修補,以降低熱量損失和燒傷危險。
凝汽閥:如果一個凝汽閥在打開時出現(xiàn)故障,就會泄漏蒸汽,造成能量損失。如果它關閉以后出現(xiàn)故障,就無法從蒸汽管線移除冷凝液,使蒸汽管線的效率下降。一個有故障的凝汽閥每年會帶來 500 美元或更高的成本,在任何一年內(nèi),所有工業(yè)凝汽閥中的 10 % 會出現(xiàn)故障。由于許多大型工廠具有 1000 個以上凝汽閥,它們可能會迅速成為一個高成本的維護目標。
理想情況下,凝汽閥具有一個蒸汽輸入口和一個冷凝液間歇輸出口。
1. 為了驗證凝汽閥是否工作正常,需要首先測量凝汽閥的蒸汽輸入側(cè)。
2. 在從蒸汽輸入口測量到輸出口時,溫度應顯著降低。
3. 如果溫度沒有降低,則說明凝汽閥已由于故障而打開,正在將過熱蒸汽輸送到冷凝液管線中。
4. 如果溫度降低過大,則凝汽閥可能關閉后被粘結住,無法使被加熱的冷凝液通過。
通過軸承熱量,跟蹤電機磨損狀況
出于降低運行成本的壓力,大多數(shù)工廠技術人員都希望對他們所用工業(yè)電機的壽命周期進行優(yōu)化。這正是高性能紅外溫度能夠派上用場的地方,它們能夠預測出電機何時需要維護。
1. 先從一臺新調(diào)試及潤滑過的電機開始測量,在電機運轉(zhuǎn)時,獲取電機軸承外殼的測量值。將這個測量值作為一個基準數(shù)據(jù)。
2. 隨著電機及其潤滑的老化,軸承開始發(fā)生磨損并在電機軸承內(nèi)部發(fā)生產(chǎn)熱的摩擦,從而使軸承外殼溫度上升。
3. 以固定時間間隔獲取附加測量值,并將它們與基準測量值進行比較,以便分析電機的狀況。
測量提示:在電機軸承上貼上基準溫度測量值標簽,以便進行比較。提供一個平面、黑色目標,以獲得一致、的測量值。
4. 當測量值指示出軸承過熱時,發(fā)出一個維修指令,更換或潤滑軸承外殼,這同樣也降低或消除了發(fā)生高成本電機故障的可能性。
發(fā)射率設置 - 使用 80PR-60 RTD 探頭選件
通過 Fluke 66 和 68 上的可調(diào)發(fā)射率設置,可以對發(fā)射性物體的效應進行補償。發(fā)射性物體將反射紅外能量,而不是將其吸收。例如,扁平的黑色物體近似于發(fā)射率為 1.0 的理想“黑體”(參見圖 3)。
1. 要想調(diào)節(jié)發(fā)射率設置,連續(xù)按 MODE(模式)按鈕,直到顯示 EMS(發(fā)射率)。使用向上和向下箭頭來改變設置。
2. 調(diào)節(jié)了發(fā)射率之后,您可以使用 80PR-60 RTD 探頭對設置進行驗證。按 Mode(模式)按鈕,直到顯示 PRB(探頭)。
3. 使用探頭測量物體的表面。
4. 將此測量值與非接觸測量值進行比較以驗證發(fā)射率設置,便于將來使用。80PR-60 探頭對于驗證發(fā)射率設置來說非常便利。它也可用于進行溫度測量,雖然與進行紅外溫度測量相比速度不是很快。
示例:
? 拋光黃銅: 0.03
? 氧化的黃銅: 0.61
? 粗拋光銅: 0.07
? 黑色氧化的銅: 0.78
? 黑色油漆: 0.96
? 商用鋁板: 0.09
? 氧化的鉛: 0.43
? 生銹的鐵: 0.78
? 氧化的鐵: 0.84
進行紅外溫度測量的*做法
要向獲得*非接觸測量值,請遵循下列指南:
? 在一個離目標盡可能近的安全位置進行測量。
? 在離開一段距離進行測量時,要根據(jù)距離與光點直徑比來了解被測目標的尺寸(參見圖 1 和 2)。
? 如果您需要經(jīng)常測量一個發(fā)射性目標,則通過一塊黑色油漆或膠帶將反射表面遮蓋,以便獲得*結果。這也有助于確保每次都測量相同的點。
? 考慮反射性紅外輻射來源。具有閃光反射表面和發(fā)射性的物體會從附近物體反射紅外能量(包括陽光)。這種反射可能會對目標的輻射紅外能量的測量產(chǎn)生干擾。
? 在幾個角度上進行實驗,以便*捕獲圖像??梢詼p輕自其他紅外能量源的反射能量。
? 進行發(fā)射率調(diào)節(jié)以將測量誤差降到zui低。使用探頭選件來驗證您的設置。
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ARCE2025亞洲機器人大會暨展覽會
展會城市:廣州市展會時間:2025-12-19