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Analisi termografica1.1

Luciano Paparcura
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Termography

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ANALISI TERMOGRAFICA
La scoperta delle radiazioni a infrarosso da parte dellastronomo 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 dellinfrarosso. Tutti i corpi emettono, assorbono, trasmettono e riflettono radiazioni nella banda infrarossa. Tutti i corpi con temperatura superiore allo zero assoluto ( -273 属C ) irradiano energia sotto forma di radiazione elettromagnetica. Il comportamento dei corpi nei confronti delle radiazioni infrarosse non e per嘆 affatto univoco, si passa da corpi con elevato potere assorbente a corpi che, al contrario, riflettono lenergia radiante nella quasi totalit. INTRODUZIONE
TRASMISSIONE DEL CALORE MEDIANTE RADIAZIONE Si designa con irradiazione termica una parte dellenergia elettromagnetica emessa da un corpo. Lirradiazione in quanto tale 竪 costituita, come tutta la luce, da onde elettromagnetiche e con lazione del calore nel campo dellinfrarosso. Lenergia 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 A了 e lenergia totale irradiata A了s 竪 chiamato rapporto di assorbimento e designato con 竜 ( emissivit ) A了 / A了s = 竜 Se un corpo di temperatura elevata sta di fronte a un corpo di temperatura inferiore, ambedue emettono raggi di calore. Solo che la quantit di calore irradiata dal freddo al caldo 竪 minore della quantit di calore irradiata in senso contrario.
PUNTO DINCIDENZA E CORPO NERO Lenergia di irradiazione che perviene su un corpo non verr in genere completamente assorbita da questo corpo, bens狸 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 capacit di trasmissione per la radiazione. La somma della capacit di assorbimento, di riflessione e di trasmissione 竪 sempre uguale a 1. Punto dincidenza W Radiazione trasmessa W Radiazione riflessa W Suddivisione dellenergia di radiazione nel punto dincidenza Radiazione assorbita 留 W Il corpo solo teoricamente immaginato, che abbia una capacit di assorbimento = 1, e conseguentemente assorba linterna radiazione incidente,senza parzialmente rifletterla o trasmetterla, 竪 chiamato corpo assolutamente nero. Un corpo non ha solo la capacit di assorbire una radiazione e di convertirla in calore; esso stesso emetter, 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 dirradiazione del corpo assolutamente nero Da questo ne deriva le seguente equazione: W=留W+W+W
SISTEMA DI MISURAZIONE La Refrattari Sirc a messo a punto un sistema basato sullanalisi della mappatura della distribuzione di calore sulle superficie dei forni rivestite in refrattario. Utilizzando una telecamera a raggi infrarrossi e sfruttando lenergia termica quale sonda per analizzare i rivestimenti refrattari e definire lusura del rivestimento Oggetto Atmosfera Telecamera IR Radiazione emessa dalloggetto e ripresa dalla telecamera a raggi infrarossi.Tobj Wobj 竜Wobj 竜Wobj Tamb Wamb (1 - 竜)Wamb 揃(1 - 竜)Wamb (1-)Wamb La radiazione emessa dalloggetto 竪 composta da tre differenti fonti. La telecamera a raggi infrarossi riceve queste radiazioni e le analizza tramite un software residente. 1 Emissione delloggetto = 竜Wobj, dove 竜 竪 lemissivit delloggetto e 竪 la trasmissione della atmosfera. 2 Riflessione emessa dallambiente = (1 - 竜)Wamb, dove (1 - 竜) 竪 la riflessione delloggetto 3 Emissione dellatmosfera = (1 - )Watm, dove (1 - ) 竪 lemissivit dellatmosfera
37,1属C 381,9属C 100 200 300 SP01: 99,0属C SP02: 85,5属C SP03: 124,5属C SP04: 371,5属C SP05: 104,8属C SP06: 235,7属C 13,1属C 66,3属C 20 40 30 60 50 SP01: 32,3属C SP02: 55,9属C SP03: 17,5属C 227,5属C 802,3属C 800 400 600 SP01: 746,7属C SP02: 716,0属C SP03: 424,7属C SP04: 734,8属C SP05: *288,5属C 100 98,3属C 291,9属C 280 140 120 180 160 220 200 260 240 SP01: 159,9属C SP02: 279,6属C SP03: 175,1属C SP04: 214,7属C SP05: 241,6属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
SPESSORE DEL RIVESTIMENTO REFRATTARIO Passare dalla teoria alla pratica, talvolta pu嘆 essere complicato, per ottenere dei risultati affidabili, occorre conoscere alcune informazioni preliminari : Spessori del rivestimento l1 l2 l3 Flusso di calore Temperatura Conducibilit termica 留1 了1 了2 了3 留2 1.Il prodotto utilizzato e la sua conducibilit termica 2.Spessore originario del rivestimento 3.Temperatura interna 4.Coefficiente di dispersione 5.Emissivit della parete esterna a contatto con lambiente 6.Temperatura ambiente T1 = 200 T2 = 20尊
378,5属C 350 300 250 200 150 100 97,0属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
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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  • 2. La scoperta delle radiazioni a infrarosso da parte dellastronomo 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 dellinfrarosso. Tutti i corpi emettono, assorbono, trasmettono e riflettono radiazioni nella banda infrarossa. Tutti i corpi con temperatura superiore allo zero assoluto ( -273 属C ) irradiano energia sotto forma di radiazione elettromagnetica. Il comportamento dei corpi nei confronti delle radiazioni infrarosse non e per嘆 affatto univoco, si passa da corpi con elevato potere assorbente a corpi che, al contrario, riflettono lenergia radiante nella quasi totalit. INTRODUZIONE
  • 3. TRASMISSIONE DEL CALORE MEDIANTE RADIAZIONE Si designa con irradiazione termica una parte dellenergia elettromagnetica emessa da un corpo. Lirradiazione in quanto tale 竪 costituita, come tutta la luce, da onde elettromagnetiche e con lazione del calore nel campo dellinfrarosso. Lenergia 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 A了 e lenergia totale irradiata A了s 竪 chiamato rapporto di assorbimento e designato con 竜 ( emissivit ) A了 / A了s = 竜 Se un corpo di temperatura elevata sta di fronte a un corpo di temperatura inferiore, ambedue emettono raggi di calore. Solo che la quantit di calore irradiata dal freddo al caldo 竪 minore della quantit di calore irradiata in senso contrario.
  • 4. PUNTO DINCIDENZA E CORPO NERO Lenergia di irradiazione che perviene su un corpo non verr in genere completamente assorbita da questo corpo, bens狸 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 capacit di trasmissione per la radiazione. La somma della capacit di assorbimento, di riflessione e di trasmissione 竪 sempre uguale a 1. Punto dincidenza W Radiazione trasmessa W Radiazione riflessa W Suddivisione dellenergia di radiazione nel punto dincidenza Radiazione assorbita 留 W Il corpo solo teoricamente immaginato, che abbia una capacit di assorbimento = 1, e conseguentemente assorba linterna radiazione incidente,senza parzialmente rifletterla o trasmetterla, 竪 chiamato corpo assolutamente nero. Un corpo non ha solo la capacit di assorbire una radiazione e di convertirla in calore; esso stesso emetter, 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 dirradiazione del corpo assolutamente nero Da questo ne deriva le seguente equazione: W=留W+W+W
  • 5. SISTEMA DI MISURAZIONE La Refrattari Sirc a messo a punto un sistema basato sullanalisi della mappatura della distribuzione di calore sulle superficie dei forni rivestite in refrattario. Utilizzando una telecamera a raggi infrarrossi e sfruttando lenergia termica quale sonda per analizzare i rivestimenti refrattari e definire lusura del rivestimento Oggetto Atmosfera Telecamera IR Radiazione emessa dalloggetto e ripresa dalla telecamera a raggi infrarossi.Tobj Wobj 竜Wobj 竜Wobj Tamb Wamb (1 - 竜)Wamb 揃(1 - 竜)Wamb (1-)Wamb La radiazione emessa dalloggetto 竪 composta da tre differenti fonti. La telecamera a raggi infrarossi riceve queste radiazioni e le analizza tramite un software residente. 1 Emissione delloggetto = 竜Wobj, dove 竜 竪 lemissivit delloggetto e 竪 la trasmissione della atmosfera. 2 Riflessione emessa dallambiente = (1 - 竜)Wamb, dove (1 - 竜) 竪 la riflessione delloggetto 3 Emissione dellatmosfera = (1 - )Watm, dove (1 - ) 竪 lemissivit dellatmosfera
  • 6. 37,1属C 381,9属C 100 200 300 SP01: 99,0属C SP02: 85,5属C SP03: 124,5属C SP04: 371,5属C SP05: 104,8属C SP06: 235,7属C 13,1属C 66,3属C 20 40 30 60 50 SP01: 32,3属C SP02: 55,9属C SP03: 17,5属C 227,5属C 802,3属C 800 400 600 SP01: 746,7属C SP02: 716,0属C SP03: 424,7属C SP04: 734,8属C SP05: *288,5属C 100 98,3属C 291,9属C 280 140 120 180 160 220 200 260 240 SP01: 159,9属C SP02: 279,6属C SP03: 175,1属C SP04: 214,7属C SP05: 241,6属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. SPESSORE DEL RIVESTIMENTO REFRATTARIO Passare dalla teoria alla pratica, talvolta pu嘆 essere complicato, per ottenere dei risultati affidabili, occorre conoscere alcune informazioni preliminari : Spessori del rivestimento l1 l2 l3 Flusso di calore Temperatura Conducibilit termica 留1 了1 了2 了3 留2 1.Il prodotto utilizzato e la sua conducibilit termica 2.Spessore originario del rivestimento 3.Temperatura interna 4.Coefficiente di dispersione 5.Emissivit della parete esterna a contatto con lambiente 6.Temperatura ambiente T1 = 200 T2 = 20尊
  • 8. 378,5属C 350 300 250 200 150 100 97,0属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. 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.