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Analisi termografica1.1

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Analisi termografica1.1

  1. 1. ANALISI TERMOGRAFICA
  2. 2. La scoperta delle radiazioni a infrarosso da parte dell’astronomo tedesco Friedrich Wilhelm Herschel nel 1800. Con il termine termografia viene intesa la rappresentazione visiva della emissione naturale o della riflessione delle radiazioni che un corpo emette nel campo dell’infrarosso. Tutti i corpi emettono, assorbono, trasmettono e riflettono radiazioni nella banda infrarossa. Tutti i corpi con temperatura superiore allo zero assoluto ( -273 °C ) irradiano energia sotto forma di radiazione elettromagnetica. Il comportamento dei corpi nei confronti delle radiazioni infrarosse non e’ però affatto univoco, si passa da corpi con elevato potere assorbente a corpi che, al contrario, riflettono l’energia radiante nella quasi totalità. INTRODUZIONE
  3. 3. TRASMISSIONE DEL CALORE MEDIANTE RADIAZIONE Si designa con irradiazione termica una parte dell’energia elettromagnetica emessa da un corpo. L’irradiazione in quanto tale è costituita, come tutta la luce, da onde elettromagnetiche e con l’azione del calore nel campo dell’infrarosso. L’energia Elettrom agnetica Se un corpo viene colpito dalla radiazione, una parte della radiazione che viene assorbita viene convertita in generale in calore sensibile, per cui la temperatura del corpo sale. Il rapporto tra la radiazione assorbita Aλ e l’energia totale irradiata Aλs è chiamato rapporto di assorbimento e designato con ε ( emissività ) Aλ / Aλs = ε Se un corpo di temperatura elevata sta di fronte a un corpo di temperatura inferiore, ambedue emettono raggi di calore. Solo che la quantità di calore irradiata dal “freddo” al “caldo” è minore della quantità di calore irradiata in senso contrario.
  4. 4. PUNTO D’INCIDENZA E CORPO NERO L’energia di irradiazione che perviene su un corpo non verrà in genere completamente assorbita da questo corpo, bensì in parte riflessa. E’ infine possibile che una parte della radiazione passi attraverso un corpo ed esca poi dal lato opposto. In questo caso il corpo ha anche una capacità di trasmissione per la radiazione. La somma della capacità di assorbimento, di riflessione e di trasmissione è sempre uguale a 1. Punto d’incidenza W Radiazione trasmessa τW Radiazione riflessa ρW Suddivisione dell’energia di radiazione nel punto d’incidenza Radiazione assorbita α W Il corpo solo teoricamente immaginato, che abbia una capacità di assorbimento = 1, e conseguentemente assorba l’interna radiazione incidente,senza parzialmente rifletterla o trasmetterla, è chiamato corpo assolutamente nero. Un corpo non ha solo la capacità di assorbire una radiazione e di convertirla in calore; esso stesso emetterà, in funzione della sua temperatura, una radiazione e possiede quindi un potere emissivo. Radiazione dei corpi solidi : per il corpo assolutamente nero vale la legge di Stefan Boltzman : Q= C (T/100)4 kcal / m2 . h C = coefficiente d’irradiazione del corpo assolutamente nero Da questo ne deriva le seguente equazione: W=αW+ρW+τW
  5. 5. SISTEMA DI MISURAZIONE La Refrattari Sirc a messo a punto un sistema basato sull’analisi della mappatura della distribuzione di calore sulle superficie dei forni rivestite in refrattario. Utilizzando una telecamera a raggi infrarrossi e sfruttando l’energia termica quale sonda per analizzare i rivestimenti refrattari e definire l’usura del rivestimento Oggetto Atmosfera Telecamera IR Radiazione emessa dall’oggetto e ripresa dalla telecamera a raggi infrarossi.Tobj Wobj ε⋅Wobj ε⋅τ⋅Wobj Tamb Wamb (1 - ε)⋅Wamb τ·(1 - ε)⋅Wamb (1-)⋅τ⋅Wamb La radiazione emessa dall’oggetto è composta da tre differenti fonti. La telecamera a raggi infrarossi riceve queste radiazioni e le analizza tramite un software residente. 1 – Emissione dell’oggetto = ε⋅τ⋅Wobj, dove ε è l’emissività dell’oggetto e τ è la trasmissione della atmosfera. 2 – Riflessione emessa dall’ambiente = (1 - ε)⋅τ⋅Wamb, dove (1 - ε) è la riflessione dell’oggetto 3 – Emissione dell’atmosfera = (1 - τ)⋅Watm, dove (1 - τ) è l’emissività dell’atmosfera
  6. 6. 37,1°C 381,9°C 100 200 300 SP01: 99,0°C SP02: 85,5°C SP03: 124,5°C SP04: 371,5°C SP05: 104,8°C SP06: 235,7°C 13,1°C 66,3°C 20 40 30 60 50 SP01: 32,3°C SP02: 55,9°C SP03: 17,5°C 227,5°C 802,3°C 800 400 600 SP01: 746,7°C SP02: 716,0°C SP03: 424,7°C SP04: 734,8°C SP05: *288,5°C 100 98,3°C 291,9°C 280 140 120 180 160 220 200 260 240 SP01: 159,9°C SP02: 279,6°C SP03: 175,1°C SP04: 214,7°C SP05: 241,6°C IMMAGINI A INFRAROSSO Avanforno ad Induzione a Canale 40 Ton Ghisa : Particolare flangia induttore / bacino Forno di Vuoto : Particolare camera di combustione Forno Fusorio a Bacino 10 Ton Alluminio : Particolare suola di carico pani Forno di Processo : Particolare zona bruciatore
  7. 7. SPESSORE DEL RIVESTIMENTO REFRATTARIO Passare dalla teoria alla pratica, talvolta può essere complicato, per ottenere dei risultati affidabili, occorre conoscere alcune informazioni preliminari : Spessori del rivestimento l1 l2 l3 Flusso di calore Temperatura Conducibilità termica α1 λ1 λ2 λ3 α2 1. Il prodotto utilizzato e la sua conducibilità termica 2. Spessore originario del rivestimento 3. Temperatura interna 4. Coefficiente di dispersione 5. Emissività della parete esterna a contatto con l’ambiente 6. Temperatura ambiente T1 = 200 T2 = 20º
  8. 8. 378,5°C 350 300 250 200 150 100 97,0°C MAPPA DEI MARGINI DI SPESSORE Curva di tendenza dell'usura del rivestimento 500 400 300 200 0 100 60 80 100 120 140 160 180 Spessore Refrattario 200 220 240 260 280 TemperaturesulMantello Curva di Riferimento
  9. 9. DIREZIONE GENERALE Refrattari Sirc s.r.l. Headoffice Address: Via Gulf Italiana, 1 26827 Terranova dei Passerini (LO) – Italia Warehouse Address: Via Gulf Italiana, 2 26827 Terranova dei Passerini (LO) – Italia Phone: +39 0377-85.329 Fax: +39 0377-85.50.56 Web: www.refrattarisirc.com General E-mail: sirc@refrattarisirc.com E-mail: l.paparcura@refrattarisirc.com R.E.A. LO 1454990 – R.I. LO 07401620153 C.F. – P.IVA IT 07401620153 Cap. Soc. € 36.400,00 i.v.

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