Utilizarea camerelor de termoviziune Fluke RSE în cercetare/dezvoltare

3 SEPTEMBRIE 2019

Camerele în infraroşu de înaltă rezoluţie FLUKE Expert (care include camerele fixe RSE 300/600 şi camera portabilă FLUKE TiX580) oferă detalii termice îmbunătăţite pentru aplicaţii de cercetare şi dezvoltare.

Fie că proiectaţi sau testaţi prototipuri de plăci cu circuite imprimate, dezvoltaţi produse sau materiale noi pentru produse sau analizaţi modelele de flux laminar ale unei structuri aerodinamice, termovi­ziunea joacă un rol esenţial. Analiza caracteristicilor precum temperatura, disiparea căldurii, căldura latentă şi alte proprietăţi ale materialelor legate de căldură pot descoperi probleme potenţiale nenumărate de la începutul procesului de dezvoltare şi vă pot ajuta să obţineţi nivelul de calitate dorit şi să evitaţi apariţia defecţiunilor în etapele ulterioare. Tehnologia are potenţialul de a oferi informaţii valoroase într-o gamă largă de aplicaţii, de la analiza materialelor la proiectarea componentelor şi producerea de reacţii chimice controlate.

Camerele în infraroşu FLUKE (numite, de asemenea, camere de termoviziune) sunt instrumente ideale pentru cercetare ştiinţifică, precum şi pentru analiză şi depanare în toate etapele de dezvoltare de produs, deoarece acestea colectează date termice fără a intra în contact fizic cu ţinta şi fără a interfera cu procesul. A înţelege ce se întâmplă cu adevărat în orice situaţie depinde adesea de înţelegerea corectă şi de controlul variabilelor care pot afecta materialul sau dispozitivului testat.
Utilizarea unei camere în infraroşu fără contact pentru a documenta şi a măsura performanţa sau modificările proprietăţilor termodinamice ale obiectului testat elimină adesea variaţiile care ar putea fi introduse de un dispozitiv de temperatură cu contact, precum RTD sau alt tip de sondă de temperatură cu contact. În plus, cu o cameră în infraroşu se pot colecta mult mai multe puncte de date simultane decât ar putea colecta vreodată senzorii fizici. Aceste puncte de date simultane se combină pentru a forma o imagine detaliată în culori false a modelelor de căldură în orice moment. Acest lucru este esenţial pentru ingineri şi cercetători care înţeleg fundamentele termodinamicii şi ale transferului de căldură şi deţin cunoştinţe specifice despre materialul sau designul testat.

Obţineţi detaliile şi preciza de care aveţi nevoie.
Analiza şi inspecţia în infraroşu pentru cercetare şi dezvoltare acoperă o gamă largă de aplicaţii, de la identificarea anomaliilor termice în componentele plăcilor cu circuite, până la urmărirea modificărilor de fază în fabricaţia matriţelor de injecţie şi la ana­liza testării nedistructive a materialelor compozite multistratificate sau a componentelor fibrei de carbon. Deşi specificul acestor aplicaţii variază foarte mult, toate beneficiază de camere în infraroşu cu un grad ridicat de precizie, rezoluţie spaţială şi de măsurare excelentă, sensibilitate termică ridicată şi performanţă dinamică.

Principalele 6 domenii de aplicare în cercetare şi dezvoltare pentru camerele de termoviziune din seria FLUKE Expert:

1. Cercetare şi dezvoltare în electronică
2. Ingineria materialelor
3. Chimie şi ştiinţe biologice
4. Design şi validare de produse
5. Ştiinţe geotermale, geologice şi ale pământului
6. Aerodinamică şi aeronautică

Fluke oferă camere în infraroşu care furnizează toate aceste capacităţi cu un set versatil de caracteristici indispensabile pentru numeroase tipuri de aplicaţii de cercetare şi dezvoltare. Rezoluţia înaltă, în conjuncţie cu obiective macro opţionale, poate furniza capacităţi de imagistică de la distanţă mică, care produc imagini foarte detaliate şi informative, cu calcule de temperatură aparentă pentru fiecare pixel. Imaginile individuale pot oferi o mulţime de date. Capturaţi mai multe imagini sau faceţi streaming de date radiometrice şi muntele de date creşte exponenţial. Toţi cei care se ocupă de cerce­tare şi dezvoltare vor aprecia date utilizabile, exacte şi analizabile. Utilizatorii pot accesa cu uşurinţă aceste date prin intermediul software-ului inclus SmartView® şi apoi le exportă adesea pentru a aplica propria analiză şi proprii algoritmi.

Exemple de aplicații

Evaluarea termică a configuraţiei PCB pentru zonele susceptibile
de 
a crea probleme
Comparaţie termică între o
reacţie chimică endotermă controlată (stânga) şi o reacţie chimică exotermă controlată (dreapta)
Zona de delaminare şi perforările multiple de pe o pală a unui elicopter Evaluarea compusului solid de tip oxidare utilizat la încălzitoarele personale pentru mâini

Primele şase tipuri de aplicaţii ale camerelor FLUKE Expert

Cercetare şi dezvoltare în electronică:
Identificarea punctelor în care supratempera­tura creează probleme
Caracterizarea performanţei termice a componentelor, conductoarelor şi substraturilor semiconductoare
Stabilirea unor durate corespunzătoare ale ciclurilor
Analiza impactului asamblării
Validarea proiecţiilor făcute în cursul modelării termice
Evaluarea daunelor colaterale cauzate de sursele apropiate de căldură

Ingineria materialelor:
Analiza schimbării de stare
Analiza reziduală sau repetată a solicitării termice
Testările nedistructive include inspecţia şi analiza delaminării golurilor, incluziuni, umiditate încorporată, precum şi fracturarea la solicitare a materialelor compozite
Analiza radianţei

Chimie şi ştiinţe biologice:
Monitorizarea reacţiilor chimice exoterme şi endoterme
Analiza proceselor biologice
Monitorizarea şi analiza impactului asupra mediului
Cercetarea plantelor şi a vegetaţiei

Design şi validare de produse:
Caracterizarea performanţei termice a produselor
Caracterizarea proprietăţilor materialelor dintr-un produs
Monitorizarea ţintelor care se mişcă rapid şi analiza performanţelor termice ale produsului

Ştiinţe geotermale, geologice şi ale pământului:
Monitorizarea şi analiza formaţiunilor şi proceselor geotermale
Cercetare vulcanică

Aerodinamică şi aeronautică:
Caracterizarea şi analiza fluxului laminar
Testarea nedistructivă a materialelor şi structurilor compozite
Solicitarea şi analiza deformării
Analiza performanţei sistemului de propulsie

Câteva exemple de valoare adăugată prin inspecţie în infraroşu
Analiza plăcilor cu circuite imprimate
Găsirea punctelor în care supratemperatura creează probleme. Inginerii proiectanţi trebuie să combine transformatoare electronice de mare putere, care generează multă căldură, microprocesoare de mare viteză şi convertoare de semnal analogic-digital (A/D) sau digital-analogic (D/A) într-un volum foarte mic.
Stabilirea duratelor ciclurilor. Setaţi camera în infraroşu pentru a înregistra măsurători termice în timp ce un punct de lipire se răceşte, astfel încât să puteţi seta durate de cicluri pentru sisteme automate. Puteţi adnota puncte cheie, cu voce şi text pentru examinare rapidă.
Analiza impactului asamblării. Efectuaţi verificări ale calităţii în diferite etape ale proceselor de dezvoltare şi de producţie pentru a vă asigura că orice probleme sunt descoperite din timp pentru a evita defecţiunile costisitoare ale componentelor pe parcurs.
Validarea modelării termice. Folosirea software-ului de modelare termică oferă o bună estimare a încălzirii plăcii după echiparea cu componente, dar este doar o simulare. Puteţi valida cu uşurinţă aceste rezultate prin compararea modelul CAD termic cu imaginile obţinute cu ajutorul camerei pe măsură ce populaţi placa şi alimentaţi componentele. Apoi, puteţi scana prototipul alimentat finalizat şi puteţi compara rezultatele cu modelul dvs. pentru a verifica gradul de similitudine a celor două.
Evaluarea daunelor colaterale. Uneori, căldura generată de placa cu circuite poate afecta performanţele altor componente din sistem. De exemplu, un LCD ar putea să funcţioneze la o temperatură prea mare sau căldura ar putea să influenţeze funcţionarea mecanică. Pentru a evita acest lucru, puteţi evalua cantitatea de căldură disipată de întregul pachet şi modul în care acesta poate afecta alte părţi ale sistemului. Începeţi prin capturarea unei imagini a unităţii pornite cu capacul montat. Această imagine arată temperaturile tuturor componentelor alimentate. Apoi, scoateţi capacul şi faceţi o înregistrare video radiometrică a curbei de degradare a temperaturii.
Puteţi exporta apoi un grup de puncte de temperatură maximă în software-ul de calcul tabelar şi extrapola curba rezultată până la momentul zero, pentru a vedea care era temperatura componentei, înainte de a demonta capacul.

Ingineria materialelor
Analiza schimbării de stare. Schimbarea stării unui produs de la solid la lichid foloseşte de multe ori o cantitate mare de căldură, în timp ce trecerea din stare lichidă în stare solidă duce la eliberarea unei cantităţi foarte mari de căldură latentă. În cazul în care căldura suplimentară nu a fost luată în considerare în procesul de schimbare a stării, pot rezulta piese deformate. Acest lucru este cauzat de materialul care rămâne lichid pentru mai mult timp decât era de aşteptat, în timp ce căldura este încă emanată din piesă, determinând deformarea acesteia. Urmărirea procesului de schimbare a fazei cu o cameră în infraroşu vă va oferi o imagine precisă a duratei de schimbare a stării şi puteţi modifica aplicarea căldurii în consecinţă.
Tensiunea termică reziduală poate întări un produs sau poate duce la deformarea sau ruperea acestuia din cauza unei probleme cu materialele sau cu procesul de încălzire şi răcire. Folosirea unei camere pentru a analiza procesul de producţie efectiv în comparaţie cu modelul termic poate ajuta la identificarea variaţiilor care pot afecta cali­tatea produselor.
Testarea nedistructivă a componentelor compozite. Scanarea componentelor compozite cu o cameră în infraroşu de înaltă rezoluţie poate dezvălui defecte ascunse, cum ar fi fisuri, goluri, delaminare şi dezlipire.
Analiza radianţei. Sensibilitatea termică extrem de mare şi rezoluţia spaţială fără precedent a camerelor în infraroşu Fluke permite o analiză a radianţei mai minuţioasă şi precisă, care nu era posibilă în prealabil cu cele mai multe produse disponibile în comerţ.
Camerele în infraroşu Fluke vă permit să vizualizaţi componente mici şi punctele lor de racordare pentru a localiza punctele fierbinţi şi a analiza efectele căldurii asupra altor componente.

Camerele în infraroşu FLUKE RSE montate pe suport, pentru cercetare, ştiinţă şi inginerie au urmatoarele facilităţi:
Compatibilitatea cu software-urile MATLAB® şi LabVIEW® permite utilizatorilor să integreze datele, imaginile şi înregistrările video în infraroşu pentru a completa analizele şi rapoartele de cercetare şi dezvoltare
Rezoluţie detector în infraroşu: 320 × 240 (RSE 300), respectiv 640 × 480 (RSE 600)
Rezoluţie spaţială: 1.83 mrad (RSE 300), respectiv 0.93 mrad (RSE 600)
Câmp de vizibilitate: 34° × 25.5° (foarte util pentru observare detalii de la distanţă foarte mică)
Observaţi detaliile de care aveţi nevoie cu obiective inteligente opţionale: obiective macro, cu unghi larg şi teleobiective 2x şi 4x
Optimizaţi imaginile, generaţi rapid rapoarte particularizabile şi exportaţi imagini în formatul preferat folosind software-ul SmartView® pentru computere desktop
Datorită funcţiei de focalizare MultiSharp™, puteţi să înlăturaţi posibilitatea diagnosticării greşite folosind imagini focalizate automat în întregul câmp de vizibilitate

ARC BRAȘOV SRL este partener autorizat în România, pentru detalii vă rugăm să ne contactați.

Autor: Ing. Gabriel Ghioca, ARC Brașov
gabriel.ghioca@arc.ro

Tel: 0268 472577; 0268 – 477 777 | arc@arc.ro | www.arc.ro | Blog.arc

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre