Das Problem: Geräteausfälle und Brandgefahren durch unentdeckte Überhitzung in Mühlenanlagen und Materialförderbereichen.
Generell stellt der Ausfall von Anlagen aufgrund von Überhitzung in den Walzwerksbereichen in allen verarbeitenden Industrien und Produktionsanlagen ein sehr häufiges und kritisches Problem dar. Da die Bereiche im Walzwerksuntergeschoss während des Betriebs stark eingeschränkt sind, ist es den Bedienern unmöglich, die gewünschte Umgebungstemperatur der Motoren physisch zu überwachen und aufrechtzuerhalten.
Diese Motoren sind unerlässlich, da sie verschiedene Systeme mit Öl versorgen, und jede Überhitzung könnte zu schwerwiegenden Risiken wie Bränden oder größeren Unfällen führen.
Warum traditionelle Inspektionsmethoden nicht ausreichen
Da es sich um einen Gefahrenbereich handelt, stößt die manuelle Inspektion von Mühlenkellern an ihre Grenzen. Eine Sichtprüfung erfasst lediglich oberflächliche Schäden. Bis der Bediener einen sichtbaren Hotspot oder ein Feuer entdeckt, ist die Anlage bereits ausgefallen, was häufig zu einem Notfall und Stillstandszeiten führt.
Kontaktbasierte Temperaturmessung und handgeführte Wärmebildkameras sind in dieser Umgebung unpraktisch; hohe Oberflächentemperaturen, lange Messzeiten und Sicherheitsvorkehrungen erschweren den physischen Zugang und bergen Gefahren. Erforderlich ist ein Überwachungsverfahren, das kontinuierlich misst, thermische Anomalien frühzeitig erkennt und quantifizierbare Daten zur Entwicklung eines Wartungsplans generiert.
Wie Wärmebildkameras Überhitzung in Geräten erkennen
Um das Risiko von Brandunfällen zu minimieren und frühzeitig Glutnester zu erkennen, ist eine ordnungsgemäße Installation sowie eine kontinuierliche Überwachung mit rechtzeitigen Reparaturen und Wartungsarbeiten unerlässlich.
Die effektivste Methode zur Behebung dieses Problems ist die Überwachung des Temperaturverlaufs an der Außenfläche der Anlagen im Mühlenkeller mittels Thermografie. Diese thermischen Daten ermöglichen die gezielte Sanierung der überhitzten Bereiche der Anlagen und erhöhen so die Sicherheit von Anlage und Personal.
In der Industrie bezeichnet der Begriff “Hot Spot” im Allgemeinen einen Bereich oder ein Bauteil mit überhöhter Temperatur. Durch den Ölfluss und den kontinuierlichen Motorlauf erhitzen sich diese Verbindungsstellen und bilden Hot Spots. Da Wärmebildsysteme die an der Geräteoberfläche erzeugte Infrarotstrahlung im Spektralbereich von 8–14 μm messen, können sie diese thermischen Anomalien erkennen.
Das Funktionsprinzip ist einfach: Eine Wärmebildkamera mit freier Sichtlinie auf den Hotspot liefert kontinuierlich Temperaturdaten für die gesamte Oberfläche des Geräts. Mit steigender Temperatur des Industriegeräts entstehen Hotspots, die 100–150 °C heißer sein können als die normale Betriebstemperatur.
Technische Lösung: Implementierung der ThermCAM-Serie
Pyrosens Mühlenbereich-Überwachungssystem mit hoher Auflösung ThermCAM-Die in die InfraVIEW-Software integrierte Serie bietet eine präzise und zuverlässige Temperaturmesslösung zur Verbesserung der Anlagen- und Personensicherheit, da sie eine kontinuierliche thermische Überwachung sowie eine große Anzeigefläche für die Temperaturmessung bietet.
Die Wärmebildkameras der ThermCAM-Serie sind berührungslose Temperaturmessgeräte für den 24/7-Einsatz mit einer Messgenauigkeit von ±21 TP3T in °C oder °K. Der Sensor arbeitet in einem Temperaturbereich von -20 °C bis 1000 °C. Gängige Konfigurationen sind -20 °C bis 120 °C bzw. 100 °C bis 1000 °C (umschaltbar über unsere InfraVIEW-Software), je nach Anwendung.
Um genauere Informationen und die Temperatur einer bestimmten Region zu erhalten, kann der Benutzer verschiedene Arten von RoIs in unterschiedlichen Formen und Größen für weitere Analysen und Berichte erstellen.
Alarme und Indikatoren können installiert werden, um Signale zu generieren, falls die Oberflächentemperatur der Ofenhülle unter die vom Benutzer vordefinierte Mindesttemperatur fällt. Dadurch kann der Bediener den Vorheizbedarf und die korrekte Befülltemperatur des Ofens überprüfen. Diese Warnmeldungen können auf Wunsch des Benutzers auch per E-Mail und SMS empfangen werden.
InfraVIEW Software: Datenmanagement und -analyse
InfraVIEW dient als Schnittstelle zwischen Wärmebildkameras und Anlagenüberwachungssystemen. Diese Windows-basierte Software unterstützt die Datenerfassung in Echtzeit, die Bildverarbeitung und die Trendanalyse, die für fundierte Wartungsentscheidungen unerlässlich sind.
Zu den operativen Fähigkeiten gehören:
- Live-Wärmebildanzeige mit neun Farbpaletten für verschiedene Visualisierungszwecke
- Mehrere ROI-Typen mit Berechnungen der minimalen, maximalen und durchschnittlichen Temperatur
- Histogramm- und Trenddiagrammerstellung basierend auf Musteranalyse
- Temperaturanzeige basierend auf der Cursorposition zur detaillierten Untersuchung
- Konfigurierbare Alarme für das gesamte Bild oder bestimmte ROI-Zonen
- Exportiert Daten nach Excel oder in andere Textformate für Berichterstellung und Archivierung.
- Fähigkeit zur Anbindung an Anlagensteuerungssysteme mit OPC/UA-Protokoll.
Die Softwarearchitektur ermöglicht die Anbindung an SPSen und E/A-Module und die direkte Übertragung von Wärmedaten in bestehende Anlagenüberwachungssysteme. Alarmbenachrichtigungen können per E-Mail und SMS versendet werden, sodass Wartungsteams umgehend über auftretende Probleme informiert werden.
Anschlüsse der Wärmebildkamera:
Vorteile des Systems
- Automatisches und berührungsloses Temperaturmesssystem zur Reduzierung der Gefährdung von Personen in Gefahrenbereichen.
- Früherkennung von Hotspots
- Verbesserte Gerätesicherheit und -zuverlässigkeit
- Verbesserte Personensicherheit und Minimierung der Unfallrisiken
- Verhindert Anlagenausfälle und ermöglicht datengestützte Wartungsentscheidungen.
- Ermöglicht die rechtzeitige Erneuerung der Feuerfestauskleidung.
- Einfache Benutzeroberfläche und flexibel an die jeweiligen Betriebsanforderungen anpassbar.
Häufig gestellte Fragen
Wie hilft eine Wärmebildkamera bei der Erkennung von Überhitzung?
Wärmebildkameras überwachen kontinuierlich die Temperaturmuster auf Geräteoberflächen mithilfe von Infrarotstrahlung (im Bereich von 8–14 μm). Sie erkennen frühzeitig Bereiche mit ungewöhnlicher Wärmeentwicklung und tragen so zur Vermeidung von Ausfällen und Brandgefahren bei.
Was macht die Pyrosens ThermCAM-Serie ideal für die Mühlenüberwachung?
Die ThermCAM-Serie bietet berührungslose Temperaturmessung rund um die Uhr mit einer Genauigkeit von ±21 µT³, einen breiten Temperaturbereich (-20 °C bis 1000 °C), verschiedene ROI-Optionen und Echtzeitalarme. Die Integration mit der InfraVIEW-Software gewährleistet eine zuverlässige, automatische Hotspot-Erkennung.
Wie verbessert die InfraVIEW-Software den Testprozess?
InfraVIEW ist mehr als nur Software; es ist das Herzstück der Wärmebildkamera. Es erfasst, analysiert und speichert Wärmebilder und Temperaturdaten, bietet vielfältige ROI-Tools, Echtzeit-Trenddiagramme und Alarmkonfigurationen. Zudem lässt es sich problemlos mit SPSen und E/A-Modulen verbinden und optimiert so Qualitätskontrolle und Dokumentation.
Kann die Wärmeüberwachung die Produktionskosten tatsächlich senken?
Absolut. Durch die frühzeitige Erkennung von Fehlern und die Minderung hitzebedingter Ausfälle reduziert die thermische Überwachung die Anzahl der Ausschussplatinen erheblich, minimiert Nacharbeiten und schützt hochwertige Bauteile. Langfristig führen diese Maßnahmen zu deutlichen Kosteneinsparungen und einer höheren Produktzuverlässigkeit.
Ist es schwierig, diese Wärmebildkameras in bestehende Systeme zu integrieren?
Die Kameras der ThermCAM-Serie sind für einen flexiblen Plug-and-Play-Betrieb ausgelegt. Dank der Unterstützung durch die InfraVIEW-Software und gängiger industrieller Schnittstellen (wie OPC/UA und SPS) lassen sie sich problemlos in bestehende Produktionslinien oder F&E-Umgebungen integrieren.
