Rilevamento delle perdite d’aria con la termocamera ad immagine acustica Si124 di FLIR.

Le perdite nelle apparecchiature o nelle condutture degli ambienti industriali possono avere un impatto devastante sull’ambiente, sulla sicurezza e sulla produttività dell’azienda, influendo così sui suoi profitti. Per questo motivo, investire in un’apparecchiatura di rilevamento delle perdite, come una termocamera acustica, è un modo sicuro per eliminare questi problemi, garantendo la sicurezza della forza lavoro e riducendo i costi legati alle perdite di energia.

Le apparecchiature per il rilevamento delle perdite sono destinate a diventare sempre più richieste nei prossimi anni: secondo Grand View Research, il mercato del rilevamento e della riparazione delle perdite (LDAR) è stato valutato a 19,71 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede che crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 4,5% fino al 2030. Ciò indica che le apparecchiature per il rilevamento delle perdite devono essere considerate una necessità sul banco di lavoro e che, con lo sviluppo e la crescente disponibilità sul mercato di strumenti sempre più sofisticati, la domanda è destinata ad aumentare. 

L’importanza del rilevamento delle perdite

Dal garantire la sicurezza dei lavoratori e della comunità circostante alla salvaguardia dell’ambiente e al mantenimento dell’efficienza operativa, l’importanza del rilevamento delle perdite non può essere sottovalutata. Di seguito sono elencate alcune delle principali ragioni per cui è necessario aggiungere un’apparecchiatura di rilevamento delle perdite al proprio banco di lavoro:

• Sicurezza – Le sostanze, i gas e i prodotti chimici pericolosi vengono spesso manipolati nelle attività industriali. Le perdite possono causare esposizione a sostanze tossiche, incendi, esplosioni e altre circostanze che mettono in pericolo la vita dei lavoratori, delle comunità vicine e dell’ambiente.

• Protezione dell’ambiente – Le perdite possono causare inquinamento ambientale e danni a lungo termine agli ecosistemi, rilasciando composti tossici e inquinanti nell’aria, nell’acqua e nel suolo. Tali emissioni e i relativi effetti ecologici possono essere evitati con un efficace rilevamento delle perdite.

• Riduzione dei costi – Una rapida individuazione e riparazione delle perdite possono ridurre la perdita di risorse preziose, tra cui materie prime, energia e acqua, oltre a limitare eventuali danni ad altre apparecchiature. Nel tempo, ciò si tradurrà in una notevole riduzione dei costi.

• Efficienza operativa – Le perdite sono spesso indice di inefficienze nei processi industriali. Queste inefficienze possono portare a perdite di prodotto, aumento dei costi operativi e diminuzione della qualità della produzione.

• Conformità alle normative – Molte aziende sono soggette a leggi severe che regolano le emissioni, l’inquinamento e la sicurezza. Le perdite non individuate e riparate possono comportare sanzioni, azioni legali e danni alla reputazione. 

• Salute dell’apparecchiatura – Le perdite possono talvolta essere un segno di problemi di integrità o di usura dell’apparecchiatura. Il rilevamento precoce delle perdite può ridurre la probabilità di guasti alle apparecchiature e la necessità di costose riparazioni o sostituzioni.

Perdite d’aria con una telecamera ad immagine acustica

Negli ambienti industriali esistono diversi tipi di perdite, tra cui gas, acqua e aria. In questo articolo parleremo di come le termocamere acustiche vengono utilizzate per rilevare le perdite d’aria nelle fabbriche.

I sistemi di aria pressurizzata rappresentano uno dei principali costi di elettricità nella maggior parte delle fabbriche, quindi rilevare tempestivamente eventuali perdite o guasti alle apparecchiature è di estrema importanza per evitare problemi imprevisti. I metodi tradizionali, come il test delle bolle di sapone, possono richiedere molto tempo, mentre una termocamera acustica fornisce risultati in tempo reale. Per saperne di più sulle termocamere ad imaging acustico e sul FLIR Si124, visitate il sito web di FLIR. 

Cos’è una termocamera ad immagine acustica? 

La telecamera ad immagine acustica, o telecamera acustica, è un dispositivo portatile utilizzato per identificare vari tipi di perdite in apparecchiature industriali, tubazioni e altri sistemi. La maggior parte delle perdite provoca una turbolenza che genera un rumore ultrasonico. Una termocamera acustica, come il FLIR Si124, individua la fonte del rumore e sovrappone in tempo reale il “punto caldo” all’immagine della termocamera. Le termocamere acustiche rappresentano una risorsa preziosa per qualsiasi ambiente di lavoro, contribuendo a migliorare la sicurezza, a ridurre i costi e a fornire dati in tempo reale. 

Come funziona una telecamera per immagini acustiche?

Acquisizione del suono 

Le telecamere acustiche sono composte da un array di microfoni, una sezione di elaborazione del suono e uno schermo. Un array di microfoni è composto da centinaia o addirittura migliaia di piccoli microfoni, capaci di captare anche i rumori più silenziosi provenienti da diverse direzioni e angolazioni. Quando le onde sonore si propagano nell’aria, raggiungono ogni microfono in tempi leggermente diversi a causa delle diverse distanze dalla sorgente. Le differenze temporali di arrivo a ciascun microfono vengono utilizzate per calcolare la direzione di provenienza del suono. Questa operazione è chiamata differenza di tempo di arrivo (TDOA).

Elaborazione dei dati

Per elaborare i segnali sonori acquisiti, vengono utilizzati algoritmi avanzati che esaminano la tempistica e l’intensità dei segnali rilevati dai microfoni. Questi algoritmi determinano le coordinate spaziali delle sorgenti sonore. Una rappresentazione visiva delle sorgenti sonore viene creata utilizzando i dati elaborati e visualizzata sullo schermo della telecamera. Questa rappresentazione può assumere la forma di un’immagine o di una mappa di calore; ogni punto dell’immagine indica una diversa sorgente sonora, mentre il colore o la dimensione del punto indica il volume o l’intensità del suono. La particolarità del Si124 è che semplifica la quantificazione delle perdite e l’analisi dei costi, eliminando la necessità di formazione in acustica per gli operatori e l’uso di tabelle e algoritmi complicati. 

Il Si124 è uno strumento intelligente che fornisce un’analisi delle dimensioni e dei costi delle perdite mediante l’analisi del dispositivo stesso. In questo modo, una struttura può facilmente calcolare la spesa energetica annuale prevista per le perdite di aria compressa o di vuoto. Il dispositivo carica automaticamente le immagini appena scattate tramite Wi-Fi sul servizio cloud FLIR Acoustic Camera Viewer. A questo punto, gli utenti possono condurre facilmente analisi approfondite utilizzando le foto archiviate, generare report per la verifica delle perdite d’aria o utilizzare il software FLIR Thermal Studio per creare studi sofisticati o combinare le immagini termiche e sonore in un unico report.

Analisi dell’immagine

Gli operatori utilizzano l’immagine visiva per individuare e identificare specifiche fonti sonore. Possono determinare il tipo e l’importanza dei componenti che producono il suono esaminando l’intensità e la distribuzione dei punti. Una volta individuate le fonti di interesse, gli operatori possono intraprendere le azioni necessarie. Ad esempio, possono occuparsi delle perdite, effettuare la manutenzione, modificare le impostazioni della macchina o adottare tecniche di riduzione del rumore. Il tempo necessario per l’ispezione a ultrasuoni può essere ridotto di circa il 90% grazie all’acquisizione di immagini della sorgente di rumore.

Sei aspetti da considerare quando si acquista una termocamera per immagini acustiche

FLIR è uno dei leader di mercato nella tecnologia delle termocamere acustiche. Al fine di aiutarvi a prendere la decisione giusta quando scegliete l’apparecchiatura corretta, l’azienda americana ha delineato sei aspetti da tenere in considerazione prima di procedere all’acquisto:  

Gamma di frequenza effettiva

Avere un’ampia gamma di frequenze non significa necessariamente che la termocamera acustica rileverà più suoni. L’intervallo di frequenza efficace per distinguere le perdite di aria compressa dal rumore di fondo della fabbrica è compreso tra 20 e 30 kHz. L’intervallo ottimale per rilevare le scariche parziali da una distanza di sicurezza è compreso tra 10 e 30 kHz.

Numero Ottimale di Microfoni

Per ottenere una maggiore silenziosità, è vantaggioso utilizzare un numero maggiore di microfoni. Questo perché anche un singolo microfono, pur essendo in grado di catturare il suono (segnale), genera anch’esso una piccola quantità di rumore. L’aggiunta di più microfoni migliora il rapporto segnale/rumore, consentendo a una telecamera per immagini acustiche di catturare più suoni senza interferenze di rumore.

Campo di Rilevamento del Suono

L’aggiunta del giusto numero di microfoni a una telecamera per immagini acustiche può anche migliorare le possibilità di rilevare rumori molto silenziosi a grande distanza. Ad esempio, raddoppiando il numero di microfoni è possibile raddoppiare il campo di rilevamento del suono.

Posizionamento dei Microfoni

Il posizionamento dei microfoni aiuta una telecamera acustica a determinare la direzione e la posizione dei suoni. I microfoni devono essere disposti in modo da raccogliere una quantità di dati sufficiente per determinare correttamente la provenienza dei suoni.

Prestazioni dei Microfoni

L’aggiunta di un numero eccessivo di microfoni comporta un rendimento decrescente: è necessario dedicare più potenza di elaborazione o ridurre la risoluzione del suono per adattarla al numero di microfoni. Con 124 microfoni e una potenza di elaborazione avanzata, FLIR Si124 offre una sensibilità di rilevamento leader nel settore, una straordinaria risoluzione delle immagini acustiche e una notevole portata.

Analisi Intelligente

Le ultime caratteristiche da considerare includono la potenza di calcolo e l’analisi. Cerca una termocamera per immagini acustiche come la FLIR Si124, che offre analisi direttamente sulla telecamera, caricamento automatico delle immagini quando è collegata al Wi-Fi, reportistica di facile comprensione e analisi predittiva tramite strumenti basati sull’intelligenza artificiale e sul web.

Telecamera acustica FLIR Si124

Riduzione dei tempi di ispezione fino al 90%

La termocamera acustica FLIR Si124 è una soluzione avanzata basata sugli ultrasuoni per il rilevamento delle perdite d’aria. È in grado di individuare anche le perdite minori senza sforzo e a distanza, rendendo le operazioni di controllo più sicure. Questo dispositivo leggero e portatile è progettato per essere utilizzato con una sola mano e fornisce in tempo reale le dimensioni delle perdite e le stime dei costi attraverso analisi basate sull’intelligenza artificiale. Queste analisi consentono di determinare facilmente l’urgenza delle azioni di riparazione. 

Il FLIR Si124 è dotato di 124 microfoni, il che gli permette di garantire una sensibilità e un’accuratezza eccezionali nell’individuare anche le piccole perdite in ambienti industriali rumorosi, come gli impianti di produzione di pneumatici. Gli operatori possono individuare le perdite in pressione nei sistemi di aria compressa fino a 10 volte più velocemente rispetto ai metodi di scansione puntuale tradizionali. 

Poiché gli impianti di produzione industriale presentano vari livelli di rumore di fondo, spesso è estremamente difficile percepire una perdita d’aria con il solo orecchio umano. In generale, il rumore di fondo interferisce meno alle alte frequenze, e le perdite d’aria vengono rilevate meglio a grandi distanze quando si utilizzano frequenze comprese tra 20 e 30 kHz. La gamma di frequenze del FLIR Si124 varia da 2 a 31 kHz ed è ottimizzata per rilevare le perdite più piccole a distanze elevate. Inoltre, è possibile rilevare perdite ancora più piccole a distanze ravvicinate utilizzando frequenze fino a 65 kHz.

Per trovare la frequenza ottimale in un ambiente rumoroso. Fonte: FLIR

Applicazioni

• Industria Alimentare e delle Bevande – Dotato di 124 microfoni, il FLIR Si124 è in grado di rilevare e individuare perdite minime a grandi distanze. Si tratta di aree con macchinari rumorosi, che lo rendono ideale per i grandi impianti di produzione di alimenti e bevande.

• Nell’industria automobilistica, dove sono utilizzati sistemi pneumatici con aria compressa in molteplici processi come la fusione dei metalli, la lavorazione dei metalli, la costruzione di utensili, le macchine CNC, le linee di assemblaggio, la sabbiatura e le cabine di verniciatura delle auto, il FLIR Si124 si rivela un prezioso strumento di produzione e diagnostica. I punti deboli più comuni delle apparecchiature sono le valvole, i tubi, i flessibili, i connettori e gli utensili.

• Nell’industria della carta e della cellulosa, a differenza dei metodi tradizionali come gli sniffer e gli spray per rilevare le perdite, il rilevatore di perdite d’aria a ultrasuoni FLIR Si124 offre un’alternativa molto più sicura e veloce per il personale addetto alla manutenzione. La sua tecnologia avanzata consente di identificare con precisione e rapidità le perdite di aria compressa a distanza.

Caratteristiche del FLIR Si124:

• Il filtro automatico seleziona automaticamente la gamma di frequenza migliore per individuare anche le perdite più piccole.
• Rileva rapidamente le perdite e analizza automaticamente i problemi per migliorare l’affidabilità delle linee di produzione.
• Offre una individuazione precisa delle perdite, anche in ambienti industriali rumorosi, grazie alle immagini acustiche ad alta risoluzione e ai 124 microfoni integrati. 
• Visualizzazione istantanea del tasso di perdita sullo schermo in tempo reale (l/min o CFM). 
• Ritardare la necessità di acquistare nuovi compressori o di aggiungere compressori aggiuntivi grazie alla manutenzione di quelli esistenti.
• Ridurre il numero di prodotti scartati che potrebbero essere causati da perdite di pressione nei sistemi pneumatici.
• Quantificare le dimensioni delle perdite per comprendere quanto energia è stata persa e quanto denaro è stato risparmiato identificando il problema.
• Ottimizzare il tempo del personale, poiché l’uso di Si124-LD Plus richiede una formazione minima.
• Caricare, archiviare e fare il backup dei dati, generare report e condurre analisi approfondite utilizzando il software cloud FLIR Acoustic Camera Viewer o la suite software desktop FLIR Thermal Studio.
• La leggerezza della termocamera permette di utilizzarla con una sola mano, aumentando la sicurezza e riducendo l’affaticamento.
• Con questa termocamera a guadagno variabile è possibile visualizzare facilmente le immagini sul display in qualsiasi condizione di luce o di oscurità.

Ritorno sull’investimento

Il sito web di FLIR offre anche la possibilità di calcolare il ritorno sull’investimento della termocamera acustica Si124. Questo strumento consente di valutare facilmente l’impatto potenziale della termocamera sui propri profitti. Provate qui e date un’occhiata a un esempio di calcolo qui sotto.