Sähkölaitteiden tarkkojen lämpötilamittausten tekeminen lämpökameralla voi olla monimutkaista, kunnes tiedät tarkalleen, mitä etsit. Yksi ymmärrettävä asia on se, että koska sähkökomponentit ovat enimmäkseen paljaita metalleja joiden emissiivisyys on alhainen, ja täten lämpötilamittaukset ovat yleensä epäluotettavia.
Emissiivisyys (ε) on suhde siihen, kuinka hyvin materiaali itse säteilee infrapunaenergiaa verrattuna täydelliseen säteilijään. Emissiivisyysarvot ovat 0,0–1,0. Arvon 1.0 omaavaa esinettä pidetään täydellisenä säteilijänä ja sitä kutsutaan mustaksi kappaleeksi.
Todellisessa maailmassa ei ole täydellisiä säteilijöitä, ja materiaalien emissiivisyys siis vaihtelee. Tämä on yksi ongelma (useiden muiden joukossa), joka vaikeuttaa infrapunatekniikan käyttöä tarkastuksissa, jotka edellyttävät tarkkojen lämpötilamittausten tekemistä. Tästä syystä monet lämpökuvaajat päättävät suorittaa tarkastuksia, joissa he keskittyvät lämpötilaeroon vastaavien laitteiden välillä vastaavissa kuormissa tai samoissa laitteissa vastaavissa kuormissa ajan mittaan.
Yksinkertainen esimerkki tästä on tämä kuva kädestä, jossa on sormus. Lämpökuvassa näkyy ero. Sormus näyttäisi olevan paljon kylmempi kuin käsi, mutta sen lämpötila on kuitenkin käden lämpötilaa vastaava. Vaikka nämä kaksi kohdetta ovatkin samassa lämpötilassa, ne säteilevät eri määriä infrapunaenergiaa.
Tästä huolimatta sähköpoikkeamia voi olla suhteellisen helppo havaita, jos tiedät, mitä etsit. Yksinkertainen tosiasia on, että lämpö on normaalin toiminnan sivutuote. Sähköpiirit, joiden läpi kulkee virtaa, tuottavat lämpöä. Näin ollen kun tarkastat sähkökomponenttia, se on usein lämmin/kuuma. Tärkeintä on määrittää, millaista sen kuumuus on. Johtuuko se normaalista lämpenemisestä vai epätavallisesta ylikuumenemisesta?
Lämpökuvio on tärkeä sähköjärjestelmän poikkeamien havaitsemisessa. Leijonanosa sähköjärjestelmän osien epänormaalista lämpenemisestä johtuu kosketuspinnan epänormaalista sähkövastuksesta.
Tämä lisääntynyt vastus voi johtua seuraavista:
- Vaiheiden välinen oikosulku
- Kelauksen vastuksen epätasapaino
- Eristyksen hajoaminen
Huomaa kuvio. Korkeimman lämpöenergian alue on liitäntäkohdassa, ja piiri jäähtyy, mitä kauemmaksi kosketuspisteestä mennään. Tämä lämpöhavainto liittyy useimmiten kosketuspinnan lisääntyneeseen pintavastukseen. Suurin määrä lämpöä tuotetaan vastuksen kohdassa, joka sitten johtaa lämmön pois lähtöpaikastaan. Näin syntyy poispäin johtava kuvio, joka voidaan helposti tunnistaa.
Emissiivisyyden ymmärtäminen lämpökuvissa
Emissiivisyys vaihtelee pinnan kunnon, katselukulman, lämpötilan ja spektriaallonpituuden mukaan. Useimmat ei-metalliset materiaalit säteilevät tehokkaasti energiaa. Ihmisen iho on lähes täydellisen säteilijä, ja sen emissiokyky on 0,98. Kiillotettu kuparipinta on spektrin toisessa päässä, sen emissiokyky on 0,01.
Useimmissa lämpökameroissa on mahdollisuus muuttaa emissiivisyysasetusta, joten jos tiedät tarkastamasi materiaalin emissiivisyysarvon, voit säätää kameraa niin, että mittaustulos lähempänä todellista pintalämpötilaa. Jos materiaalin emissiivisyys on kuitenkin alle 0,60, et pysty mittaamaan tarkkaa lämpötilalukemaa infrapunalla, ja vaikka lukema olisi tätä korkeampi, muut tekijät voivat silti vaikuttaa lämpötilalukemaasi.