logo logo

Обнаружение SF6 при помощи тепловизоров

Подготовлено:
Paul A. Czerepuszko
Robert Raymer,
FLIR

         Обзор тепловизора GasFindIR

            – Легкий
– Портативный
– Управляется одной рукой
– Ионно-литиевая батарея обеспечивает 5 часов работы
– Имеет высокую чувствительность, обеспечивающую обнаружение малых утечек

тепловизор GasFindIR

            – MLDR – 10 миллионных долей элегаза на единицу объема, что эквивалентно утечке менее одного фунта (0.45 кг) газа в год.

         Что такое GasFindIR LW?

            – Индекс диафрагмы                                   2.3
– Температурная чувствительность           менее 35 mK при 30C
– FPA                                                             фотодетектор QWIP формата 320 x 240,
c порогом 30 мкм
– Спектральный диапазон                          10-11 мкм
– Время интеграции                                     16.6 мсек и выбираемое
– Энергопотребление                                  менее 6 ватт
– Вес и размеры                                            4.6 фунта,  10" x 5.2" x 5.7"
– Поле обзора                                                           25мм (22°), 50 мм (11°), 100 мм (5.5°)
– Управление                                                Кнопки на тепловизоре и разъем RS232
– Вывод                                                         NTSC/RS-170, C-Video, PAL
– Ввод                                                            RS232

           
ПАТЕНТ ЗАЯВЛЕН

            Электромагнитный спектр

         Инфракрасное излучение является частью электромагнитного спектра, и ведет себя аналогично видимому свету. Оно перемещается в пространстве со скоростью света, может отражаться, преломляться, поглощаться и излучаться. Длина волны инфракрасного света почти на порядок больше чем у видимого света, и занимает часть спектра от 0.7 до 1000 мкм.

Электромагнитный спектр

[надпись на рисунке:  "гамма-излучение, рентгеновское излучение, ультрафиолетовые лучи, видимый свет, инфракрасный свет, микроволны, радиоволны"]

Видимый свет:                    0.4 – 0.7 мкм
Почти инфракрасный свет:            0.7-~1 мкм
Кроткие ИК-волны              1-3 мкм
Средние ИК-волны             3-5 мкм
Длинные ИК-волны            8-14 мкм

         Различные типы изображений

обычное изображениеНочное видение Термограмма

 Видимый свет                     Ночное видение             Термограмма
изображение

        
         Как тепловизор "видит" газ
        
– Камера тепловизора использует специальный фильтр, пропускающий инфракрасное излучение в диапазоне, совпадающем по длине волны с колебательной/вращательной энергией перехода молекулярных связей летучих соединений.
– Эти переходы обычно сильно связаны с полем через изменение момента диполя в молекуле, и они происходят во многих типах газов и испарений.
– Учитывая это, чувствительность камеры к большому разнообразию газов и паров крайне мала.
– С установленным адаптивным тепловым фильтром FLIR камера воспринимает менее 35 mK

Как тепловизор "видит" газ 

[Надписи над картинками этого вида:
Обрезание
Изгибание
Симметричное растяжение
Асимметричное растяжение
Качание
Виляние
]

            Развитие технологии обнаружения утечек элегаза

обнаружение утечек элегаза

            Ранние системы обнаружения элегаза использовали комбинацию инфракрасных изображений и активного освещения лазером CO2. Они назывались системами воспроизведения поглощения газа при обратном рассеивании (BAGI).

специалист с тепловизором
[ надписи на рисунке сверху вниз: "лазерная камера", "видоискатель", "7-метровый кабель", "источник питания"]

         - Осуществлялось сканирование лазером
– Отраженная энергия лазера формировала изображение в камере
– Если между местом, куда был направлен луч лазера, и камерой присутствовал газ,  он демонстрировал старение.

         Как пассивный тепловизор "видит" газ
         пассивный тепловизор "видит" газ

[ надпись на рисунке: вверху - "Спектральный переход SF6", внизу - "Длина волны", по вертикали - "Переход"]

            В качестве примера, мы можем "сопоставить" спектральную реакцию тепловизора "пику" спектрального поглощения элегаза.

            – спектры газа
– включена фильтрация FWHM 10.3 мкм
– отключена фильтрация FWHM 10.7 мкм

 

         Полевая демонстрация

         На фотографиях показан совершенно новый выключатель, который был на автофургоне.

выключатель с утечками элегаза

 

утечка газа из выключателя

            Используя воду с мылом, обнаружить очень малые утечки может оказаться затруднительно.

         Другие газы, которые обнаружит пассивный тепловизор

            - Гексафторид серы (SF6)
            – Ацетилхлорид
            – Уксусная кислота
            – Аллилбромид
            – Аллилхлорид
            – Аллилфторид
            – Безводный аммиак
            – Бромистый метил
            – Двуокись хлора
            – Этилцианакрилат
            – Этилен
            – Фреон® 11
            – Фреон® 12
            – Фуран
            – Гидразин
            – Метилсилан
            – Метилэтилкетон
            – Метилвинилкетон
            – Акролеин
            – Пропилен
            – Тетрагидрофуран
            – Трихлорэтилен
            – Уранилфторид
            – Винилхлорид
            – Акрилонитрил
            – Виниловый эфир

         Выгоды применения программы снижения утечек элегаза

            – Улучшение обслуживания и инспектирования подстанций
– Обнаружение утечек в реальном времени
– Возможность проследить утечку до ее источника
– Снижение времени инспектирования и увеличение безопасности

программа снижения утечек элегаза

            – Установление приоритетов для серьезных утечек, которые могут оказать наибольшее влияние на окружающую среду, безопасность, или производственные потери.
– Увеличение уверенности в непрерывном обеспечении услуг потребителям
– Защита окружающей среды для всех.

            Заключение
элегаз

            – Развиваются технологии оптического поиска газа, основанные на сегодняшнем состоянии технологий тепловидения.
– Тепловизионная технология имеет большой потенциал для разработки новых приложений обнаружения газа и испарений.
– В продолжающиеся работы НИОКР, в разработку руководств, и в подготовку персонала к работе с новым поколением тепловизоров сегодня инвестируются значительные ресурсы.
– Преимущества данного направления для промышленности и общества заключаются в улучшении безопасности, снижении затрат и в защите окружающей среды.

тепловизор и экология

Метки материала: , , ,

Похожие материалы:

bottom