本文讨论了热成像预测性维护技术所带来的节省，提供了成功捕获和分析热成像数据的指南，并介绍了如何将热成像技术融入到一个预测性维护计划当中
你的设备运行过热吗？
发热常常是设备损坏或功能故障的早期征兆，这使它成为在预测性维护(PdM)计划中所监视的一个关键性能参数。进行红外预测性维护的技术人员定期对关键设备的温度进行检查，从而可以随时间跟踪设备的运行状况，并快速发现异常读数以便进一步检查。
通过监视设备性能并在需要时安排维护，可降低因设备故障而发生的非计划性停产的可能性，减少“反应性”维护费用和设备维修的成本，延长设备资产的寿命，并最大限度地提高维护效果和生产能力。
这方面的诀窍是：为了在实际上节约资金，预测性维护不应带来额外的维护工作。目标是要将维护资源从紧急维修转移到对关键设备进行有计划的检查上面来。检查所花费的时间要少于维修，尤其是使用一台热成像仪时更是这样。热成像仪可进行非接触式红外温度测量，可以二维图像的形式来记录一个物体的温度状况。
与只能在单个点处获得温度读数的红外温度计不同，热成像仪可以捕获关键部件以及设备整体的温度。热成像仪还可以储存以前和当前的图像以进行比较，并可将图像上载到一个中心数据库中。
节省成本
美国联邦能源管理计划(FEMP)所进行的研究估计，一个正常发挥作用的预测性维护计划与反应性维护相比，可提供30%到40%的节约。
其他独立调查表明，平均来看，开展一项工业预测性维护计划可带来以下方面节约：
投资回报：10倍
·维护成本降低：25%至30%
·故障消除：70%至75%
·停产时间缩短：35%至45%
·产量增加：20%至25%
要想计算您的设施中的节约，首先要估计非计划性设备故障所产生的成本：人力资源因素、部件成本以及特定生产线的收入损失。
然后，在您的热成像维护计划运行之后，开始对节约情况进行跟踪。保持对设备资源可用性、生产产量以及维护费用分配和随时间推移而产生的总维护成本的一个记录。这些数字可帮助您计算出热成像维护的投资回报率。
将红外热成像技术融入到预测性维护计划(PdM)中
红外热成像仪是预测性维护计划中的第一道防线。技术人员可以迅速测量并比较检查路线上每台设备的热量特征，无需中断设备运行。
如果温度与以前的读数有明显的不同，则可以使用其他维护技术（振动分析、电机电路分析、空气超声波分析以及润滑油分析等）来调查问题原因，并决定下一步的行动。
为获得最佳结果，将您的所有维护技术集成到同一个计算机系统内，以便它们共享相同的设备列表、历史数据、报告和工作订单。在将红外数据与来自其他技术的数据进行关联之后，就可以一种综合的形式来报告所有机器设备的实际运行状况。
应用
·监视和测量大型电机或其他旋转设备中的轴承温度
·识别电子设备中的“高温点”
·识别密封容器上的泄漏点
·查找工艺管道或其他隔热过程的中的有故障隔离层
·查找大功率电路中的故障接头
·找到配电盘中的过载断路器
·识别出电流在其额定电流处或附近的熔断器
·识别出电气开关柜中的问题
·捕获过程温度读数
检查过程
1．开始时使用来自计算机化维护管理系统(CMMS)或其它库存管理工具的现有设备清单。
2．摒弃了不适于红外测量的部件
3．检查维护和生产记录。对易于出故障或经常引起生产问题的关键设备进行优先级排序。
4．用一个数据库或电子表格程序，按区域或功能将关键设备集中在一起，划分为几个大致2-3小时的检查区。
5．使用热成像仪来获取每台关键设备的基准图像注意：在某些设备上，您可能要定期捕获关键部件或子系统的多个热图像。
6．将基准图像下载到软件中并在需要时通过位置名称检查说明发射率以及RTC和报警值来对您的检查路
线进行归档。
7．当要进行下一次检查时，如果您的热成像仪支持数据上载，则只需将以前的检查图像装到成像仪中，并按屏幕提示进行操作。
要想捕获到最佳热图像，请按以下最佳操作进行：
·确认目标系统正在最低40%的负荷下运行（更小的负荷不会产生太多热量，因此难于检测到问题）。
·靠近被测目标，不要透过门来进行“拍摄”，尤其是不要透过玻璃来获取热图像。在安全规程允许的情况下，必须将电气外壳打开，或使用红外窗口或观察口。
·将风和气流因素考虑在内。这些强有力的对流会使异常高温点冷却下来，经常会使温度降低到检测阈值以下。
·考虑环境空气温度的影响，尤其是在室外。在高温天气中，阳光会使设备升温，而冷的天气会掩盖过热部件的效应。
·并不是所有问题都伴随高温！已烧断的熔断器和冷却系统中的受限气流就是这种情况的两个例子，在这种情况中，问题是通过一个低于正常值的温度指示出来的。在其他情况下，一个冷部件会因电流从高阻接头分流开而显得异常。热成像人员必须了解设备的工作原理以及与热量有关的故障有何特征。
·考虑反射性红外辐射来源。具有闪光反射表面和发射性的物体会从附近物体反射红外能量（包括阳光）。这会影响到目标温度测量和图像捕获。
·未喷漆的金属难于测量。为了提高测量准确度和重复性，可考虑在这种部件上粘附测量“目标”，通常为纸制粘贴物、电气胶带或进行喷漆。远端电机上的上轴承出现故障，引起整个电机过热。
·对温度测量值和热图像进行累积，以便于长期数据分析。温度趋势会向您显示要在那里进行更多调查，哪里检查的次数可少一些。
·一旦您拥有了一个基准图像数据库，就可将一个报警温度与每个图像相关联。在每次检查之前，将最新数据库上载到热成像仪中。如果在进行新的测量时发出报警，则说明温度发生了较大变化，需要进行调查。
例1：电机轴承
先从一台新调试及润滑过的电机开始测量，在电机运转时，获取电机轴承外壳的快照。将这个影像作为一个基准数据。随着电机及其润滑的老化，轴承开始发生磨损并在电机轴承内部发生产热的摩擦，从而使轴承外壳温度上升。
条件正确时（包括可直接接触到和在正常负荷下），像高阻接头这种问题很容易找到。
以固定时间间隔获取附加热成象，并将它们进行比较，以便分析电机的状况。
当热图像指示出一个过热的轴承时，发出一个维修订单以更换或润滑轴承外壳，这可降低或消除发生高成本电机故障的可能性。
例2：找到泄漏的垫片和密封件
使用热成像仪来查找密封容器中的泄漏是一件轻而易举的事情。
大多数泄漏是在垫片或密封件内部或周围发生的。在不太常见的情况下，腐蚀会使结构削弱，从而使容器破裂。不管是什么原因，一台红外热成像仪总能够将问题诊断出来。为了寻找泄漏的垫片或密封件，使用成像仪沿密封件进行扫描以寻找热量异常现象。沿垫片或密封件的一个较大温度变化指示出热或冷的损耗，这是故障的一个特征。
热工测量安全
要想使您的热成像检查准确、有效而安全，需要建立起用于测量值收集和解释的书面检查程序。每次遵循相同的步骤可确保您在数据库中拥有一致热图像以进行比较。当制定检查程序时，请参考以下标准。
NationalFireProtectionAssociation(NFPA)70E（美国防火协会(NFPA)70E）要求所有人员都要被告知在电气设备周围工作时所面临的危险。还必须要提供人身防护用品(PPE)，以将发生事故时的危险降到最低程度。对于热成像测量人员，人身防护用品包括防闪光的服装和面罩。
美国职业安全与健康管理局的安全标准OSHA29CFR1910SubpartS“电气”和Subpart“人身防护用品”涉及电气系统、安全工作做法与维护要求等方面的内容。
国际标准组织(ISO)的ISO6781标准（美国国家标准协会）讨论了隔热、楼宇建筑围护结构中热异常的定性检测以及红外测量方法等问题。ASTMInternational适用于通过红外热成像方法来检查电气和机械设备的ASTME1934、1213、1311、1316和1256标准指南列出了热成像测量方法以及认证标准。另请参考ASTM1060和1153。