4.1  тепловидение. диагностика дефектов элементов аудиовизуальной техники, температура которых нормирована

Методы тепловидения наиболее эффективны для электротехнических элементов, таких как ламповый фонарь, предохранители, кабели, контакты соединительных кабелей и т.п.

Наиболее важным и дорогим элементом из перечисленных является ламповый фонарь. Так как рабочая температура лампы является параметром, определяющим её работоспособность, она нормируется производителем.

Современные ламповые фонари, такие как ксеноблоки фирмы CINE MECCANICA (Италия) для контроля режима работы мощной ксеноновой лампы (Pmax до 10 кВт) оборудованы счетчиком часов эксплуатации и вольтамперметром. Однако об изменении температуры лампы свыше нормативной в инструкции по обслуживанию рекомендуют судить по изменению цвета цоколя, что происходит уже при существенном перегреве лампы. Тепловидение высокотемпературными тепловизорами BALTECH TR-0140 значительно облегчает проведение диагностики объектов с температурой более 7000С.

Перегрев лампы свыше  Δt=23°  от номинальной температуры вызывает не только внешнее изменение цвета цоколя, но и появление трещин кварцевой колбы, приводящих к выходу лампы из строя.

Тепловидение по данной методике выявляет перегрев элемента в начальной стадии до появления внешних изменений и опасности разрушения. При этом обслуживающий персонал своевременно устраняет зарождающиеся дефекты.

Например, для ксеноновой лампы причиной перегрева  может служить ослабление контакта соединительного кабеля, недостаточное охлаждение лампы, изменение настройки оптической системы отражателя, изменение рабочего тока.

Ксеноновая лампа дает на термограмме яркое пятно с локализацией температуры.  Поэтому для диагностики ее технического состояния достаточен контроль (тепловидение) максимальной температуры теплового поля. Для этого используют термограмму, снятую при фокусировке тепловизора на исследуемый элемент, с той стороны, где он не заслонен другими объектами.

При периодическом контроле и тепловидении каждого кинопроектора с момента начала его эксплуатации в памяти тепловизора сохраняются значения tmax , что  позволяет фиксировать изменение температуры лампы.

Критерии диагностического контроля имеют вид:

,                             (1)      

tmax 0 -  максимальная температура в области теплового пятна, соответствующего лампе, в начальный момент времени или номинальное значение температуры, установленное производителем;

tmax i -   тот же параметр при  i-м тепловизионном контроле, тепловидении ;

[Δt]  - допустимый перегрев лампы;

[tmax]           - допустимая максимальная температура лампы, установленная производителем.

Для увеличения достоверности тепловидения производится повторное измерение термограмм объекта при одном и тот же цикле контроля. Число измерений   nдолжно быть не менее 5.

Расчет границ статистически возможных значений максимальной температуры для n  измерений производят по формулам.

                                                       (2)

x=tmax - контролируемый параметр;

 и Sn -  среднее и дисперсия контролируемого параметра по  n  измерениям

  - толерантные коэффициенты.

Принимая доверительную вероятность P=0,095, получаем следующую формулу для расчета толерантных коэффициентов:

,

  квантиль распределения, который при (5≤n≤10)определяется по таблице 14.

Таблица 14. Значения квантилей χ2(P,f

n-1

4

5

6

7

8

9

χ

0,71

1,14

1,63

2,17

2,73

3,32

            При проверке соответствия максимальной температуры допускаемой по критериям (1) в качестве замеренного значения   tmax используется его статистически возможное верхнее значение  ,   рассчитанное по формуле (2) по  «n» результатам единовременного контроля,

.                                                (3)

Окончательно проверка обеспечения допускаемой температуры диагностируемого элемента принимает вид: