Možnosti využití termografie při diagnostice svarových spojů.

1. Snímek 1 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
VYUŽITÍ TERMOKAMER PŘI KONTROLE
SVAROVÝCH SPOJŮ
JAN SOVA, JAN KOVÁŘ, ADAM ŠVESTKA

2. Snímek 2 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
AKTIVNÍ A PASIVNÍ TERMOGRAFIE

3. Snímek 3 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
PASIVNÍ PŘÍSTUP
□ Pasivní termografie je založena na využití pouze energie ze samotného diagnostikovaného procesu. Tj.
termokamerou je měřena povrchová teplota během procesu a na základě naměřené teploty (a případně
jiných parametrů) je provedeno vyhodnocení. Obvykle vše probíhá online, tj. souběžně s procesem.

4. Snímek 4 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
PASIVNÍ PŘÍSTUP
□ Naměřená data nejsou vyhodnocena přímo, ale jsou z nich stanoveny tzv. příznaky, na základě jejichž
hodnoty je provedeno rozhodnutí, zda byl svar proveden správně nebo špatně.
□ Znalost správných příznaků a metody jejich stanovení je hlavním know-how výrobce každého
diagnostického systému. Jde o tajemství, které si výrobce úzkostlivě chrání.
□ Pro vyhodnocení lze využít buď klasický přístup s parametrizací a prahováním nebo složitější přístup
s klasifikací na základě stanovených příznaků.

5. Snímek 5 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
AKTIVNÍ PŘÍSTUP
□ Při použití optické (v praxi také nejčastěji používané) excitace, jsou defekty zkoumaného vzorku
stimulovány externě pomocí optického zdroje energie.
□ Energie ze zářič je dodávána na povrch vzorku, kde se světlo přeměňuje na teplo. Tepelné vlny se šíří
vedením z povrchu skrz vzorek jeho objemem. Zařízení optické excitace, které se využívají nejčastěji,
mohou využívat fotografických záblesků (pro impulsní tepelnou stimulaci), infračervené záření lampy
(pro krokové ohřívání) nebo halogenové žárovky (pro periodické ohřívání) a další.

6. Snímek 6 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
AKTIVNÍ PŘÍSTUP
□ Povrch zkoumaného vzorku je nejprve stimulován tepelným impulsem (1), například pomocí
fotografického záblesku, který může trvat několik milisekund až sekund v závislosti na teplotních
vlastnostech zkoumaného materiálu. Jakmile je teplotní impuls pohlcen vzorkem (2), dochází
k postupnému pronikání tepla od povrchu skrz vzorek.
□ Princip detekce závad je založen na tom, že na povrchu se defektní zóny projeví jinou teplotou, oproti
ne-defektním zónám. Teplota závadných zón může být jak vyšší, tak nižší, v závislosti na teplotních
vlastnostech použitého materiálu, ale také samotného defektu.

7. Snímek 7 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
AKTIVNÍ PŘÍSTUP
Lokalizace povrchové vady (1.3mm dlouhé a 150μm široké)
svarového spoje. Modrá barva odpovídá nižším teplotám, červená
barva vyšším teplotám.
Lokalizace 300μm široké povrchové trhliny ve svarovém spoji. Modrá
barva odpovídá nižším teplotám, červená barva vyšším teplotám.
Povrchová trhlina se chová jako nedokonalé černé těleso. Dochází k
významnému nárůstu emisivity v místě trhliny v důsledku mnohonásobných
odrazů (s následným pohlcením) z okolí dopadajícího tepelného záření.

8. Snímek 8 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
REPREZENTACE ZNALOSTÍ X ROZHODOVÁNÍ
□ Reprezentace dat charakterizující statistický model situace.
□ Nalezení jednotlivých příznaků (rychlost poklesu teploty, rychlost šíření teploty, velikost svarové čočky,
maximální teplota v dané oblasti)
□ Rozpoznávání/Rozhodování

9. Snímek 9 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
WORKSWELL THERMOINSPECTOR

10. Snímek 10 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
KEY ADVANTAGES OF THERMOINSPECTOR
 Passive and Active (touchscreen) version
 For multiple camera applications – up to 4 at the time
 Complete plug and play system
 Real Time proces control
 Easy installation
 Easy to operate
 User friendly interface

11. Snímek 11 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
 IP65 level protection for thermal camera and touch panel
 8x digital input/output, 4x Ethernet interface
 full-screen visualization for operators
 supply through PoE (Power over Ethernet)
 online graphic statistics

12. Snímek 12 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
WORKSWELL ATI – ACTIVE THERMOGRAPHY
 Thermographic signal reconstruction (TSR),
 Differential absolute contrast (DAC),
 Pulsed phase thermography (PPT),
 Higher order statistics thermography (HOST),
 Principal component thermography (PCT).

13. Snímek 13 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
VERIFIED APPLICATIONS:
□ Plastic molding
□ Laser welding
□ Glass industry
□ Metallurgy
□ Foundry
□ Wood processing
□ Paper industry
□ Chemical industry
□ Pharmaceutical industry
□ Food industry

14. Snímek 14 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
VERIFIED APPLICATIONS:
□ Homogenity inspection of heating cole in metalurgy plant
□ Fire prevention (waste bunkers, storage facilities,chemical
plants, oil rafineries)
□ Control of temperature during aluminium soldering
□ Homogenity inspection of plastic pressing
□ Cooling and freezing of goods
□ Flame control during heating
□ Glue application control
… and dozens of others

15. Snímek 15 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
THERMOINSPECTOR REFERENCES
ThermoInspector helps in:
 Skoda Auto – controll of tools in metal parts prodcution
 Magna – plastic molding of car bumpers (BMW, Mercedes, Skoda..)
 Continental – pressing of plastic parts for automotive
 Bosch – laser welding inspection
 Valeo – soldering inspection