Написать нам

Поле необходимо заполнить!
Поле необходимо заполнить!
Не пройдена проверка от автоматических сообщений
Необходимо согласие на обработку персональных данных

Руководство по ИК-автоматизации Часть 1

Руководство по ИК-автоматизации Часть 1

Инженеры-технологи находятся под постоянным давлением, стремясь сделать производственные системы и процессы более эффективными и менее дорогостоящими. Часто в решениях используются методы автоматизации для повышения производительности и качества продукции. ИК (инфракрасная) радиационная визуализация открывает возможности для улучшения множества приложений промышленного производства, включая мониторинг и контроль технологических процессов, обеспечение качества, управление производственными объектами и мониторинг состояния оборудования.

Это руководство предназначено для тех, кто рассматривает возможность создания или совершенствования систем автоматизации производства или мониторинга с помощью ИК-камер. Здесь будут представлены многочисленные примеры применения с объяснениями того, как эти системы ИК-изображения могут быть реализованы наилучшим образом.

Некоторые из основных тем, которые будут рассмотрены, включают:

Эти сложные вопросы требуют внимания ко многим деталям; поэтому данное руководство не может ответить на все вопросы, которые могут возникнуть у разработчика системы об использовании ИК-камер в автоматизированных системах. Оно предназначено только для того, чтобы служить путевой картой для решения основных проблем, с которыми возможно придется столкнуться при проектировании системы ИК-изображения.

Типичные приложения для мониторинга и управления

Измерение температуры с помощью ИК-камер

Инфракрасное (ИК) излучение не обнаруживается человеческим глазом, но ИК-камера может преобразовать его в визуальное изображение, отображающее тепловые колебания объекта или места. ИК–излучение охватывает часть электромагнитного спектра от 900 до 14 000 нанометров (0,9-14 мкм). ИК излучается всеми объектами при температурах выше абсолютного нуля, и количество излучения увеличивается с повышением температуры. Правильно откалиброванная ИК-камера может захватывать термографические изображения целевых объектов и обеспечивать точные бесконтактные измерения температуры этих объектов. Эти количественные измерения могут быть использованы в различных приложениях мониторинга и управления.  

В отличие от этого, другие типы ИК-тепловизоров обеспечивают только относительную разницу температур между объектом или сценой. Следовательно, они используются для качественной оценки целевых объектов, в первую очередь в приложениях мониторинга, где тепловые изображения интерпретируются на основе температурного контраста. Одним из примеров является определение областей изображения, которые коррелируют с физическими аномалиями, такими как детали конструкции или подповерхности, уровни жидкости и т.д.

В некоторых случаях ИК-камеру справедливо называют интеллектуальным датчиком. В этих случаях ИК-камера имеет встроенную логику и аналитику, которая позволяет сравнивать измерения с данными о температуре, предоставленными пользователем. Он также имеет цифровой интерфейс ввода-вывода, так что дифференциальная температура может использоваться для функций сигнализации и управления. Кроме того, интеллектуальная ИК-камера представляет собой откалиброванный термографический прибор, способный проводить точные бесконтактные измерения.

ИК-камеры с этими возможностями работают так же, как и другие типы интеллектуальных датчиков температуры. Они оснащены быстрыми аналого-цифровыми преобразователями с высоким разрешением, которые отбирают поступающие данные, пропускают их через функцию калибровки и обеспечивают считывание температуры. Они также могут иметь другие коммуникационные интерфейсы, которые обеспечивают выходной поток аналоговых или цифровых данных. Они также могут иметь другие коммуникационные интерфейсы, которые обеспечивают выходной поток аналоговых или цифровых данных. Это позволяет передавать термографические изображения и данные о температуре в удаленные места для мониторинга и управления процессом.

Как правило, интеллектуальные ИК-камеры используются в приложениях, которые требуют точных измерений разницы температур между целевым объектом и его окружением. Поскольку изменения температуры в большинстве процессов происходят относительно медленно, передача данных в режиме реального времени с помощью интеллектуальных ИК-камер подходит для многих контуров управления технологическими процессами и систем наблюдения.

Приложения для автоматизации

Типичные автоматизированные приложения, использующие ИК-камеры для контроля и управления температурой процесса, включают:

Приведенные ниже примеры демонстрируют широкий спектр применений с помощью ИК-камер. Потенциальные области применения ограничены только воображением разработчика системы.

Мониторинг машин на фанерном заводе

Проблема: Пар из открытых баков с горячей водой мешает оператору машины видеть бревна, при их перемещении, что создает проблемы при их укладке.

Решение: ИК-камера может предоставить оператору изображение, которое делает облако пара практически прозрачным, тем самым позволяя правильно выровнять бревна в бревенчатом чане. Этот пример качественного приложения показан на рисунке 1.

image001.png image002.png

Производственные испытания автомобильных сидений с подогревом

Проблема: Использование контактных датчиков температуры для обеспечения правильной работы дополнительных обогревателей автомобильных сидений замедляет производство и является неточным, если датчики установлены неправильно.

Решение: ИК-камера может обнаруживать тепловое излучение от нагревательных элементов внутри сидений и обеспечивать точное бесконтактное измерение температуры.

Измерение может быть произведено с помощью камеры, постоянно установленной на приспособлении, которое поворачивается в положение измерения, когда автомобиль достигает определенной точки на сборочной линии. Монитор рядом с этим положением выдает изображение со шкалой температуры, которая показывает температуру элементов обогревателя автокресла, как показано на рисунке 2.

image003.png image004.png

Упаковочные операции

Проблема: на высокоскоростной упаковочной линии эффективных методов неразрушающего контроля клееного уплотнения коробки недостаточно, и большинство из них, как правило, очень громоздки. Кроме того, метод нанесения клея имеет значительную вариабельность, которую необходимо отслеживать и регистрировать с помощью статистических процедур контроля качества.

Решение: поскольку клей нагревается перед нанесением, его температуру и расположение на крышке коробки можно контролировать с помощью ИК-камеры. Кроме того, изображение может быть оцифровано таким образом, чтобы эта информация могла храниться в базе данных статистического контроля качества для анализа тенденций и мониторинга оборудования, как показано на рисунке 3.

Это пример использования дифференциальной температуры в качестве прокси для другой переменной. В этом случае температура заменяет механические методы контроля/тестирования.

image005.png image006.png

Проблема:

Решение:

Кратко:

Примеры автоматизации, представленные в этой главе, едва коснулись области приложений, которые могут обслуживать интеллектуальные ИК-камеры. В следующих главах будут представлены более подробные примеры, а также практическая информация о внедрении автоматизированных систем, использующих преимущества ИК-камер. Эти главы организованы в соответствии с основными типами приложений, в которых обычно используются ИК-камеры:

Следующая статья 🠒

Комментарии

Комментарии временно отсутствуют

Последние статьи

Уличные поворотные видеокамеры - обеспечение безопасности в городских условиях
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Уличные поворотные видеокамеры - обеспечение безопасности в городских условиях

По своим особенностям уличное видеонаблюдение отличается рядом моментов от наблюдения, установленного и задействованного внутри помещений.

Поисковые прожекторы для эксплуатации в агрессивных условиях
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Поисковые прожекторы для эксплуатации в агрессивных условиях

Поисковые прожекторы чаще всего востребованы представителями охранных структур, работниками МЧС и другими спасателями, таможенниками, туристами, спелеологами и т.п.

Тепловизоры для охотников: как избежать опасных ситуаций на охоте
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Тепловизоры для охотников: как избежать опасных ситуаций на охоте

Охота – увлекательное, азартное и одновременно непростое занятие. Обнаружить и без промаха, безопасно для себя и окружающих, поразить дикого зверя в темное время суток среди густых зарослей и высокой травы – задача не из легких.

Квадрокоптеры с защитой от столкновений
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Квадрокоптеры с защитой от столкновений

Квадрокоптеры становятся все более популярными, как среди любителей, так и среди профессионалов. Однако, несмотря на их многочисленные преимущества, столкновения с препятствиями все еще являются серьезной проблемой.

Роль РЛС в обнаружении и перехвате БПЛА
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Роль РЛС в обнаружении и перехвате БПЛА

Проблема обнаружения БПЛА становится более актуальной и требует инновационных решений. Одним из технологических решений, позволяющих быстро обнаруживать БПЛА, являются радиолокационные системы (РЛС).

Как тепловизоры меняют отношение к охоте
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Как тепловизоры меняют отношение к охоте

Для многих мужчин охота является увлекательным хобби с огромным выбросом адреналина, однако обнаружить дикого зверя среди густых зарослей и высокой травы – это достаточно сложное занятие

Пожарный мониторинг складов
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Пожарный мониторинг складов

При пожаре на складе стоимость материальных потерь, а также потерь в человеческих жизнях может быть огромной. Именно поэтому пожарная безопасность становится одним из важнейших аспектов в промышленности и во всех местах, где сосредоточены люди и ценные материальные ресурсы.

Применение беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Применение беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве

Одним из важных аспектов в сельскохозяйственной отрасли является мониторинг площади посадки. Собирать информацию о изменении рельефа, проводить лабораторные исследования почвы и отслеживать состояние культур фермерам помогают современные технологии.

Тепловизоры для охоты или обычные прицелы
Статьи

KARNEEV SYSTEMS

Тепловизоры для охоты или обычные прицелы

В арсенале каждого опытного охотника есть немало инструментов, которые помогают ему достичь успеха в любимом деле. Одно из таких устройств – тепловизор.