{{{sourceTextContent.title}}}

Termografia nel settore minerario: ispezione delle attrezzature e monitoraggio delle condizioni

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

La termografia offre alle squadre minerarie un metodo visivo per confrontare le temperature superficiali delle attrezzature in funzione. Una termocamera può rilevare un rullo del nastro trasportatore insolitamente caldo, una distribuzione irregolare della temperatura su un motore o una posizione delle ruote che differisce da quella

{{{sourceTextContent.description}}}

La termografia offre alle squadre minerarie un modo visivo per confrontare le temperature superficiali delle attrezzature in funzione. Una termocamera può evidenziare un rullo di un nastro trasportatore insolitamente caldo, una distribuzione irregolare della temperatura su un motore o una ruota che si discosta dalle altre sullo stesso autocarro da trasporto.

Queste differenze termiche aiutano le squadre di manutenzione a decidere dove concentrare l’attenzione. Il calore può essere associato ad attrito, resistenza elettrica, raffreddamento limitato, carico o frenata, a seconda dell’attrezzatura. Un’immagine termica di per sé non distingue tra queste cause, ma può rendere le ispezioni di routine più rapide e mirate, mostrando dove si manifesta l’andamento anomalo.

Le termocamere portatili sono adatte per percorsi di ispezione che coprono numerose attrezzature accessibili. Le termocamere fisse sono più utili quando un obiettivo importante richiede un monitoraggio frequente o continuo. La scelta giusta dipende dall’attrezzatura, dalla distanza di osservazione, dalle dimensioni del bersaglio, dal movimento e dall’ambiente di installazione.

Cosa può mostrare la termografia sulle attrezzature minerarie?
Immagine termica di macchinari industriali monitorati per i rischi di surriscaldamento
Una termocamera trasforma le differenze di temperatura superficiale in un’immagine. L’operatore può confrontare componenti simili, diverse posizioni sulla stessa macchina o lo stesso componente durante ispezioni precedenti.

Attrezzature minerarie Immagine termica di confronto Approccio tipico della termocamera
Trasportatore Superficie di un rullo, puleggia, area dei cuscinetti, motore o riduttore rispetto alle attrezzature vicine Ispezione lungo il percorso con termocamera portatile; monitoraggio fisso per un azionamento critico
Motore o riduttore Distribuzione della temperatura attorno all’alloggiamento, all’area di raffreddamento, al giunto e alle posizioni dei cuscinetti Confronto portatile tra unità simili o controlli ripetuti su una singola unità
Apparecchiature elettriche Fasi, collegamenti, terminali e superfici dei cavi comparabili Ispezione portatile da un punto di accesso approvato; monitoraggio fisso per un’installazione selezionata
Apparecchiature idrauliche Distribuzione esterna della temperatura su pompe, valvole, collettori, filtri, cilindri e tubazioni Ispezione manuale durante un ciclo operativo comparabile della macchina
Autocarro da trasporto Distribuzione della temperatura su pneumatici, cerchioni, mozzi e aree visibili dei freni in tutte le posizioni delle ruote Ispezione manuale presso un punto di controllo; monitoraggio fisso laddove sia possibile controllare la posizione del veicolo
Il punto più caldo in un’immagine termografica non è sempre l’indizio più utile. Ciò che di solito conta di più è una differenza di temperatura che le apparecchiature comparabili non mostrano. Un limite di temperatura assoluto può essere importante laddove il produttore dell’apparecchiatura o il sito ne abbiano stabilito uno, ma le ispezioni lungo il percorso spesso dipendono dal confronto e dai cambiamenti nel tempo.

Ad esempio, un rullo di un nastro trasportatore può rimanere più caldo rispetto ai rulli circostanti, oppure un collegamento elettrico può mostrare un modello termico diverso rispetto alle altre fasi. L’immagine termica identifica sia la posizione che la forma della differenza. Il team di manutenzione può quindi ispezionare quel componente secondo la normale procedura del sito.

Utilizzare una termocamera portatile per i percorsi di ispezione
Una termocamera portatile Raytron Industrial rappresenta la scelta più pratica quando un tecnico deve ispezionare numerose apparecchiature all’interno di una miniera. L’operatore può modificare la posizione, la distanza e l’angolo di visione man mano che il percorso si sposta dai nastri trasportatori ai motori, alle apparecchiature elettriche, ai componenti idraulici e ai macchinari mobili.

La Raytron Industrial RM620 è progettata proprio per questo tipo di ispezione industriale. Il suo rilevatore da 640 × 512 offre un livello di dettaglio dell’immagine sufficiente per esaminare aree più piccole all’interno di un’apparecchiatura di grandi dimensioni, mentre la messa a fuoco manuale consente all’operatore di adattarsi alle diverse distanze di lavoro. Queste due funzionalità sono fondamentali in un percorso di ispezione mineraria, poiché la stessa termocamera può essere utilizzata prima per una visione d’insieme di un nastro trasportatore e poi su un cuscinetto o un componente elettrico di dimensioni più ridotte.

Ispezioni dei nastri trasportatori
Lungo un nastro trasportatore, una termocamera portatile può scansionare i rulli visibili, le pulegge, gli alloggiamenti dei cuscinetti, i motori, i freni e le superfici dei riduttori. L’operatore cerca un componente il cui modello termico differisca da quello dei componenti vicini che svolgono la stessa funzione.

Le immagini termiche sono più facili da confrontare quando la velocità del nastro, il carico, la distanza della termocamera e l’angolo di visione sono ragionevolmente costanti. Una superficie del rullo più calda può essere associata a un aumento dell’attrito, alle condizioni del cuscinetto o all’allineamento, ma l’immagine da sola non permette di distinguere queste possibilità. Se la stessa posizione appare ripetutamente più calda rispetto ai rulli adiacenti, l’immagine termica indica al team di manutenzione un componente specifico da ispezionare, invece di considerare l’intero nastro trasportatore come un’unica area problematica.

A livello della trasmissione del nastro trasportatore, la termocamera può acquisire immagini del motore, del riduttore, dell’area di accoppiamento, del freno e della puleggia motrice durante la stessa ispezione. Salvare sia un’immagine termica che un’immagine visibile rende più facile identificare in seguito il componente esatto.

Motori, riduttori, apparecchiature elettriche e sistemi idraulici
Immagine visibile dei quadri di distribuzione elettrica prima dell’ispezione termica
Immagine dell’ispezione termica dei quadri di distribuzione elettrica con anomalie termiche
Su motori e riduttori, la termografia può evidenziare differenze in corrispondenza dei cuscinetti, degli alloggiamenti, delle aree di raffreddamento e dei giunti. Un’area calda localizzata e un aumento diffuso su tutto l’alloggiamento rappresentano modelli termici diversi e possono indurre il team di manutenzione a porsi domande diverse. Il confronto tra unità simili sottoposte a carichi simili è solitamente più utile che valutare una singola lettura di temperatura isolatamente.

Per le apparecchiature elettriche accessibili, una termocamera può mostrare un andamento irregolare tra collegamenti o fasi comparabili. Un collegamento localmente caldo differisce da un aumento simile su tutte le fasi, anche se entrambi appaiono come temperature più elevate. I riflessi provenienti dal metallo lucido possono influenzare l’immagine, pertanto l’operatore potrebbe dover modificare l’angolo di osservazione prima di considerare il modello come parte integrante del componente. L’ispezione elettrica deve sempre seguire le procedure di accesso e sicurezza approvate dalla miniera.

La termografia può essere utilizzata anche su pompe idrauliche, valvole, collettori, filtri, cilindri e tubazioni visibili. L’immagine può mostrare se il calore è concentrato attorno a un singolo componente o distribuito lungo una parte del circuito. Poiché il modello varia in base alla pressione, alla portata e al ciclo della macchina, la registrazione dello stato operativo aiuta il team a confrontare elementi simili tra loro durante le ispezioni successive.

Pneumatici e aree delle ruote dei camion da trasporto
Una termocamera portatile può confrontare le superfici degli pneumatici, i cerchioni, i mozzi e le aree visibili relative ai freni in corrispondenza delle diverse posizioni delle ruote di un autocarro da miniera. Le immagini devono essere acquisite in un punto di ispezione costante e in un momento simile dopo l’arresto dell’autocarro.

Il percorso, il carico utile, la frenata, la luce solare, il vento e il tempo di attesa possono tutti modificare il modello termico. Mantenere queste condizioni ragionevolmente simili rende più facile distinguere una posizione delle ruote più calda dalle normali variazioni operative. Il valore dell’immagine termica risiede nel confronto tra un lato e l’altro o tra una ruota e l’altra; essa indica al team l’area dello pneumatico, del mozzo o del freno che differisce dal resto.

Utilizzare termocamere fisse per i punti di monitoraggio importanti
Una termocamera fissa Raytron Industrial è utile quando è necessario ispezionare ripetutamente la stessa attrezzatura, quando l’accesso è difficile durante il funzionamento o quando i dati termici devono essere integrati in un sistema di monitoraggio esistente. Poiché la termocamera rimane in una posizione fissa, le immagini successive utilizzano lo stesso campo visivo e possono supportare l’analisi delle tendenze di temperatura o gli allarmi definiti in loco in modo più coerente rispetto alle immagini occasionali acquisite con dispositivi portatili.

La Raytron Industrial TN460 è un’opzione a montaggio fisso che garantisce una visione stabile di apparecchiature quali azionamenti di nastri trasportatori, motori, riduttori o impianti elettrici. Il suo rilevatore da 640 × 512 supporta immagini termiche dettagliate, mentre la scelta di obiettivi disponibili consente di adattare il campo visivo al bersaglio e alla distanza. Le opzioni di comunicazione industriale, tra cui Modbus TCP e MQTT, consentono ai dati di temperatura o agli allarmi di essere integrati in un sistema di monitoraggio più ampio, anziché rimanere solo nella visualizzazione della termocamera.

Termocamera a montaggio fisso TN460, termocamera a montaggio fisso
Per un’installazione integrata che richiede la messa a fuoco motorizzata, la Raytron Industrial AT31 e la Raytron Industrial AT61 offrono due diverse soluzioni di partenza:

AT31: risoluzione 384 × 288 e acquisizione fino a 50 Hz. La maggiore frequenza dei fotogrammi può essere utile quando un bersaglio si sposta nell’immagine o il suo modello termico cambia rapidamente.
AT61: risoluzione 640 × 512 e acquisizione a 25 Hz. La maggiore risoluzione del rilevatore consente di catturare maggiori dettagli dell’immagine su un bersaglio più piccolo nel campo visivo selezionato.
La scelta tra AT31 e AT61 dipende quindi dall’applicazione: la frequenza dei fotogrammi è più importante in presenza di movimento, mentre la risoluzione è più importante per i dettagli del bersaglio. L’obiettivo selezionato deve comunque fornire un numero sufficiente di pixel sul bersaglio e la posizione di montaggio deve mantenere visibile la superficie importante. La polvere su una finestra protettiva può indebolire gradualmente l’immagine, pertanto la pulizia e i controlli visivi dovrebbero essere inclusi nel piano di installazione.

Rendere le immagini termiche facilmente comparabili
L’ispezione termica non richiede una procedura complicata, ma alcune abitudini costanti rendono le immagini più utili:

Effettuare l’ispezione in condizioni operative simili. Annotare se l’apparecchiatura era in fase di avvio, funzionava normalmente, era sottoposta a carico elevato o si era fermata da poco.
Utilizzare una posizione simile della termocamera. Mantenere la distanza e l’angolo di visione ragionevolmente costanti quando si confrontano immagini nel tempo.
Mettete a fuoco il bersaglio. Rimettete a fuoco una termocamera portatile quando la distanza di lavoro cambia. Un’immagine sfocata può nascondere una piccola area calda.
Verificate la presenza di riflessi e ostacoli alla visione. Superfici lucide, protezioni, polvere, umidità e finestre possono alterare ciò che la termocamera vede.
Salvare informazioni identificative sufficienti. Archiviare l’immagine termica indicando l’ID dell’attrezzatura, il punto di ispezione, la data e le condizioni operative di base.
Questi passaggi consentono di mantenere il lavoro incentrato sulla termografia. La telecamera individua e registra un andamento termico; il normale processo di manutenzione del sito determina quali saranno i passi successivi.

Adattare la termocamera all’attività di monitoraggio delle condizioni nell’ambito minerario
La scelta della termocamera dovrebbe partire dall’attrezzatura mineraria e dalla variazione termica che il team deve osservare. Un’ispezione del percorso, una visione permanente dell’azionamento di un nastro trasportatore e un punto di controllo automatizzato non richiedono lo stesso tipo di termocamera.

Caso d’uso del monitoraggio delle condizioni minerarie Informazioni termiche necessarie Punto di partenza Raythink Perché è adatto
Ispezione di routine di rulli di supporto del nastro trasportatore, pulegge, motori, riduttori, apparecchiature elettriche e aree delle ruote degli autocarri da trasporto Immagini termiche provenienti da numerose risorse accessibili, con la possibilità di variare la distanza e l’angolo di visione RM620 Il funzionamento portatile, la risoluzione di 640 × 512 e la messa a fuoco manuale consentono di coprire un percorso che include sia attrezzature di grandi dimensioni sia punti di ispezione più piccoli
Monitoraggio ripetuto di un azionamento critico del trasportatore, di un motore, di un riduttore o di un impianto elettrico La stessa vista termica nel tempo, con dati di temperatura disponibili per un sistema di monitoraggio TN460 Il montaggio fisso mantiene stabile la vista, mentre la scelta degli obiettivi e i protocolli industriali supportano l’installazione attorno a un bersaglio definito
Una stazione integrata che osserva un nastro trasportatore in movimento, una superficie rotante o un veicolo che passa per un punto controllato Maggior numero di campioni di immagini mentre il bersaglio è in movimento o il modello termico cambia rapidamente AT31 La frequenza di aggiornamento di 50 Hz e la messa a fuoco motorizzata rendono l’AT31 la scelta più adatta quando il movimento è la preoccupazione principale.
Un sistema integrato che osserva un’area di cuscinetto più piccola, un collegamento o un altro bersaglio che richiede un maggiore livello di dettaglio dell’immagine Un numero maggiore di pixel del sensore sul bersaglio selezionato alla distanza e al campo visivo previsti AT61 Il sensore da 640 × 512 e la messa a fuoco motorizzata rendono l’AT61 la soluzione più adatta per ispezioni incentrate sui dettagli.
Questi modelli non rappresentano quattro livelli di prestazioni. L’RM620 supporta percorsi di ispezione periodica delle miniere, il TN460 supporta l’osservazione continua di attrezzature critiche selezionate, mentre l’AT31 o l’AT61 possono essere presi in considerazione quando un integratore sta realizzando una stazione di monitoraggio dedicata. Le risorse minerarie e la visione termica richiesta dovrebbero determinare quale categoria prendere in considerazione per prima.

Informazioni necessarie per la scelta della termocamera e dell’obiettivo
Prima di scegliere una termocamera per un’applicazione nel settore minerario, raccogliere le seguenti informazioni:

attrezzature e superficie da osservare;
area minima che deve essere visibile nell’immagine termica;
distanza di osservazione più vicina e più lontana;
campo visivo richiesto;
se il bersaglio è fisso, rotante o in movimento davanti alla termocamera;
intervallo previsto di temperatura superficiale;
ispezione portatile o installazione fissa;
requisiti relativi a polvere, umidità, condizioni meteorologiche, vibrazioni e finestre protettive;
requisiti di alimentazione, rete e comunicazione per un sistema fisso;
requisiti relativi alle aree a rischio, se il sito è classificato.
Questi dettagli consentono di adattare la termocamera, l’obiettivo, la posizione di montaggio, il metodo di messa a fuoco e l’approccio di integrazione al bersaglio effettivo.

La termografia nel settore minerario è particolarmente utile quando l’applicazione rimane semplice: acquisire un’immagine termica chiara, confrontare le attrezzature giuste, registrare le condizioni operative e concentrare l’attenzione sul componente che appare diverso. Le termocamere portatili rendono possibile tutto ciò lungo un percorso di ispezione, mentre quelle fisse e integrate forniscono viste ripetute delle attrezzature selezionate.