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Wärmebildtechnik im Bergbau: Geräteprüfung und Zustandsüberwachung

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Die Wärmebildtechnik bietet Bergbauteams eine visuelle Möglichkeit, die Oberflächentemperaturen von in Betrieb befindlichen Maschinen zu vergleichen. Eine Wärmebildkamera kann eine ungewöhnlich warme Förderbandrolle, ein ungleichmäßiges Temperaturmuster an einem Motor oder eine Radposition aufzeigen, die von der

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Die Wärmebildtechnik bietet Bergbauteams eine visuelle Möglichkeit, die Oberflächentemperaturen von in Betrieb befindlichen Maschinen zu vergleichen. Eine Wärmebildkamera kann eine ungewöhnlich warme Förderbandrolle, ein ungleichmäßiges Temperaturmuster an einem Motor oder eine Radposition aufzeigen, die sich von den anderen Rädern desselben Muldenkippers unterscheidet.

Diese Temperaturunterschiede helfen den Wartungsteams bei der Entscheidung, wo sie genauer hinschauen müssen. Wärme kann je nach Gerät mit Reibung, elektrischem Widerstand, eingeschränkter Kühlung, Belastung oder Bremsvorgängen zusammenhängen. Ein Wärmebild unterscheidet zwar nicht von sich aus zwischen diesen Ursachen, kann aber Routineinspektionen beschleunigen und zielgerichteter gestalten, indem es zeigt, wo das ungewöhnliche Muster auftritt.

Handwärmebildkameras eignen sich für Inspektionsrouten, die viele zugängliche Anlagen abdecken. Fest installierte Wärmebildkameras sind sinnvoller, wenn ein wichtiges Ziel häufig oder kontinuierlich überwacht werden muss. Die richtige Wahl hängt von der Anlage, der Betrachtungsentfernung, der Zielgröße, der Bewegung und der Installationsumgebung ab.

Was kann die Wärmebildtechnik an Bergbaumaschinen zeigen?
Wärmebild von Industriemaschinen, die auf Überhitzungsrisiken überwacht werden
Eine Wärmebildkamera wandelt Unterschiede in der Oberflächentemperatur in ein Bild um. Der Bediener kann ähnliche Komponenten, verschiedene Positionen an derselben Maschine oder dieselbe Komponente bei früheren Inspektionen vergleichen.

Bergbaumaschinen Wärmebild zum Vergleich Typischer Kameraansatz
Förderband Oberfläche einer Umlenkrolle, einer Riemenscheibe, eines Lagerbereichs, eines Motors oder eines Getriebes im Vergleich zu benachbarten Anlagen Inspektion entlang der Strecke mit einer Handkamera; stationäre Überwachung eines kritischen Antriebs
Motor oder Getriebe Temperaturverteilung um das Gehäuse, den Kühlbereich, die Kupplung und die Lagerstellen Vergleich mit der Handkamera zwischen ähnlichen Einheiten oder wiederholte Überprüfungen einer Einheit
Elektrische Anlagen Vergleichbare Phasen, Anschlüsse, Klemmen und Kabeloberflächen Inspektion mit der Handkamera von einem zugelassenen Zugangspunkt aus; stationäre Überwachung einer ausgewählten Anlage
Hydraulikgeräte Externe Temperaturverläufe an Pumpen, Ventilen, Verteilerblöcken, Filtern, Zylindern und Leitungen Handgeführte Inspektion während eines vergleichbaren Maschinenzyklus
Muldenkipper Muster an Reifen, Felgen, Naben und sichtbaren Bremsbereichen über alle Radpositionen hinweg Handgeführte Inspektion an einem Kontrollpunkt; stationäre Überwachung, bei der die Fahrzeugposition gesteuert werden kann
Die heißeste Stelle in einem Wärmebild ist nicht immer der aussagekräftigste Befund. Wichtiger ist in der Regel ein Temperaturunterschied, der bei vergleichbaren Anlagen nicht auftritt. Ein absoluter Temperaturgrenzwert kann wichtig sein, wenn der Anlagenhersteller oder der Standort einen solchen festgelegt hat, doch bei Streckeninspektionen kommt es oft auf den Vergleich und Veränderungen im Zeitverlauf an.

Beispielsweise kann eine Förderbandrolle wärmer bleiben als die umgebenden Rollen, oder eine elektrische Verbindung kann ein anderes thermisches Muster aufweisen als die anderen Phasen. Das Wärmebild identifiziert sowohl den Ort als auch die Form der Abweichung. Das Wartungsteam kann diese Komponente dann gemäß den üblichen Betriebsabläufen vor Ort überprüfen.

Verwenden Sie eine Hand-Wärmebildkamera für Inspektionsrunden
Eine Hand-Wärmebildkamera von Raytron Industrial ist die praktische Wahl, wenn ein Techniker zahlreiche Anlagen in einem Bergwerk inspizieren muss. Der Bediener kann Position, Entfernung und Blickwinkel anpassen, während die Inspektionsrunde von Förderbändern zu Motoren, elektrischen Anlagen, Hydraulikkomponenten und mobilen Maschinen führt.

Die Raytron Industrial RM620 ist speziell für diese Art der industriellen Inspektion ausgelegt. Ihr 640 × 512-Detektor liefert ausreichend Bilddetail, um kleinere Bereiche innerhalb einer größeren Anlage zu untersuchen, während der manuelle Fokus es dem Bediener ermöglicht, sich an wechselnde Arbeitsabstände anzupassen. Diese beiden Funktionen sind auf einem Inspektionsrundgang im Bergbau von Bedeutung, da dieselbe Kamera zunächst für eine Weitwinkelaufnahme eines Förderbands und anschließend für die Untersuchung eines kleineren Lagers oder elektrischen Bauteils verwendet werden kann.

Inspektionen von Förderbändern
Entlang eines Förderbandes kann eine handgeführte Wärmebildkamera sichtbare Tragrollen, Riemenscheiben, Lagergehäuse, Motoren, Bremsen und Getriebeoberflächen scannen. Der Bediener sucht nach einer Komponente, deren Wärmebildmuster sich von benachbarten Komponenten unterscheidet, die die gleiche Arbeit verrichten.

Wärmebilder lassen sich leichter vergleichen, wenn Bandgeschwindigkeit, Belastung, Kameraabstand und Blickwinkel einigermaßen konstant sind. Eine wärmere Oberfläche einer Tragrolle kann mit erhöhter Reibung, dem Zustand des Lagers oder der Ausrichtung zusammenhängen, doch das Bild allein lässt keine Unterscheidung zwischen diesen Möglichkeiten zu. Wenn dieselbe Stelle wiederholt wärmer erscheint als benachbarte Tragrollen, liefert das Wärmebild dem Wartungsteam eine konkrete Komponente zur Überprüfung, anstatt das gesamte Förderband als einen einzigen Problembereich zu behandeln.

Am Förderbandantrieb kann die Kamera während derselben Inspektion den Motor, das Getriebe, den Kupplungsbereich, die Bremse und die Antriebsriemenscheibe erfassen. Durch die Speicherung sowohl eines Wärmebildes als auch eines sichtbaren Bildes lässt sich die genaue Komponente später leichter identifizieren.

Motoren, Getriebe, elektrische Ausrüstung und Hydraulik
Sichtbares Bild von Stromverteilerschränken vor der Wärmebildprüfung
Wärmebild von Stromverteilerschränken mit Wärmeanomalien
Bei Motoren und Getrieben kann die Wärmebildtechnik Unterschiede im Bereich von Lagerstellen, Gehäusen, Kühlbereichen und Kupplungen aufzeigen. Ein lokal begrenzter warmer Bereich und ein breitflächiger Temperaturanstieg über das gesamte Gehäuse hinweg sind unterschiedliche thermische Muster und können das Wartungsteam zu unterschiedlichen Fragestellungen führen. Der Vergleich ähnlicher Einheiten unter ähnlicher Belastung ist in der Regel aussagekräftiger als die isolierte Beurteilung eines einzelnen Temperaturmesswerts.

Bei zugänglichen elektrischen Anlagen kann eine Wärmebildkamera ein ungleichmäßiges Muster über vergleichbare Anschlüsse oder Phasen hinweg aufzeigen. Ein lokal überhitzter Anschluss unterscheidet sich von einem ähnlichen Temperaturanstieg über alle Phasen hinweg, auch wenn beide als höhere Temperaturen erscheinen. Reflexionen von glänzendem Metall können das Bild beeinträchtigen, sodass der Bediener möglicherweise den Betrachtungswinkel ändern muss, bevor er das Muster als Teil der Komponente auswertet. Bei der elektrischen Inspektion müssen stets die vom Bergwerk genehmigten Zugangs- und Sicherheitsverfahren befolgt werden.

Die Wärmebildtechnik kann auch bei sichtbaren Hydraulikpumpen, Ventilen, Verteilerblöcken, Filtern, Zylindern und Leitungen eingesetzt werden. Das Bild kann zeigen, ob sich die Wärme um eine Komponente konzentriert oder über einen Teil des Kreislaufs verteilt ist. Da sich das Muster je nach Druck, Durchfluss und Maschinenzyklus ändert, hilft die Aufzeichnung des Betriebszustands dem Team, bei späteren Inspektionen Gleiches mit Gleichem zu vergleichen.

Reifen und Radbereiche von Muldenkippern
Mit einer handgeführten Wärmebildkamera lassen sich Reifenoberflächen, Felgen, Naben und sichtbare bremsbezogene Bereiche an allen Radpositionen eines Muldenkippers vergleichen. Die Aufnahmen sollten an einem einheitlichen Inspektionspunkt und zu einem ähnlichen Zeitpunkt nach dem Anhalten des Muldenkippers gemacht werden.

Strecke, Nutzlast, Bremsvorgänge, Sonneneinstrahlung, Wind und Wartezeit können das Wärmebildmuster beeinflussen. Wenn diese Bedingungen weitgehend gleich bleiben, lässt sich eine wärmere Radposition leichter von normalen Betriebsschwankungen unterscheiden. Der Nutzen des Wärmebildes liegt im Vergleich von Seite zu Seite oder von Rad zu Rad; es weist das Team auf den Reifen-, Naben- oder Bremsbereich hin, der sich von den übrigen unterscheidet.

Verwenden Sie fest installierte Wärmebildkameras für wichtige Überwachungspunkte
Eine fest installierte Wärmebildkamera von Raytron Industrial ist nützlich, wenn dieselbe Anlage wiederholt überprüft werden muss, wenn der Zugang während des Betriebs schwierig ist oder wenn die Wärmebilddaten an ein bestehendes Überwachungssystem angebunden werden müssen. Da die Kamera an einer Position verbleibt, nutzen aufeinanderfolgende Bilder denselben Blickwinkel und können Temperaturtrends oder standortdefinierte Alarme konsistenter unterstützen als gelegentliche Aufnahmen mit einer Handkamera.

Die Raytron Industrial TN460 ist eine fest installierte Lösung für eine stabile Ansicht von Anlagen wie Förderbandantrieben, Motoren, Getrieben oder elektrischen Anlagen. Ihr 640 × 512-Detektor ermöglicht detaillierte Wärmebilder, während die verfügbaren Objektivoptionen dabei helfen, das Sichtfeld an das Zielobjekt und die Entfernung anzupassen. Industrielle Kommunikationsoptionen, darunter Modbus TCP und MQTT, ermöglichen es, Temperaturdaten oder Alarme in ein umfassenderes Überwachungssystem einzubinden, anstatt sie nur in der Kameraansicht zu belassen.

TN460 Fest montierte Wärmebildkamera, fest installierte Wärmebildkamera
Für eine integrierte Installation, die eine motorisierte Fokussierung erfordert, bieten die Raytron Industrial AT31 und die Raytron Industrial AT61 zwei verschiedene Ausgangspunkte:

AT31: Auflösung von 384 × 288 und Bildaufnahme mit bis zu 50 Hz. Die höhere Bildrate kann nützlich sein, wenn sich ein Ziel durch das Bild bewegt oder sich dessen Wärmebildmuster schnell ändert.
AT61: Auflösung von 640 × 512 und Bildrate von 25 Hz. Die höhere Detektorauflösung ermöglicht bei einem ausgewählten Sichtfeld eine detailliertere Darstellung kleinerer Ziele.
Die Wahl zwischen AT31 und AT61 hängt daher von der jeweiligen Anwendung ab: Bei Bewegungen ist die Bildrate wichtiger, während bei Zieldetails die Auflösung im Vordergrund steht. Das ausgewählte Objektiv muss weiterhin genügend Pixel auf das Ziel richten, und die Montageposition muss dafür sorgen, dass die wichtige Oberfläche sichtbar bleibt. Staub auf einem Schutzfenster kann das Bild nach und nach beeinträchtigen, daher sollten Reinigung und Sichtprüfungen in den Installationsplan aufgenommen werden.

Sorgen Sie dafür, dass Wärmebilder leicht vergleichbar sind
Die thermische Inspektion erfordert kein kompliziertes Verfahren, doch einige konsequente Vorgehensweisen machen die Bilder aussagekräftiger:

Führen Sie die Inspektion bei ähnlichen Betriebsbedingungen durch. Notieren Sie, ob sich die Anlage im Anlauf, im Normalbetrieb, unter hoher Belastung oder kurz nach dem Abschalten befand.
Verwenden Sie eine ähnliche Kameraposition. Halten Sie den Abstand und den Blickwinkel möglichst konstant, wenn Sie Bilder im Zeitverlauf vergleichen.
Fokussieren Sie auf das Zielobjekt. Stellen Sie eine Handkamera neu scharf, wenn sich der Arbeitsabstand ändert. Ein unscharfes Bild kann einen kleinen warmen Bereich verbergen.
Achten Sie auf Reflexionen und Sichtbehinderungen. Glänzende Oberflächen, Schutzvorrichtungen, Staub, Feuchtigkeit und Scheiben können das, was die Kamera sieht, verändern.
Speichern Sie ausreichende Identifikationsdaten. Speichern Sie das Wärmebild zusammen mit der Geräte-ID, dem Inspektionspunkt, dem Datum und den grundlegenden Betriebsbedingungen.
Diese Schritte sorgen dafür, dass die Arbeit auf die Wärmebildgebung konzentriert bleibt. Die Kamera erkennt und erfasst ein Temperaturmuster; der normale Wartungsprozess vor Ort bestimmt, wie es weitergeht.

Passen Sie die Kamera an die jeweilige Aufgabe der Zustandsüberwachung im Bergbau an
Die Kameraauswahl sollte bei den Bergbaumaschinen und den Temperaturänderungen ansetzen, die das Team beobachten muss. Eine Streckeninspektion, eine permanente Überwachung eines Förderbandantriebs und ein automatisierter Kontrollpunkt erfordern nicht denselben Kameratyp.

Anwendungsfall „Zustandsüberwachung im Bergbau“ Benötigte thermische Informationen Ausgangspunkt bei Raythink Warum es passt
Routinemäßige Inspektion von Förderbandrollen, Riemenscheiben, Motoren, Getrieben, elektrischen Anlagen und den Radbereichen von Förderlastwagen Wärmebilder von vielen zugänglichen Anlagen mit der Möglichkeit, Entfernung und Blickwinkel zu verändern RM620 Handbetrieb, eine Bildauflösung von 640 × 512 und manueller Fokus ermöglichen eine Inspektionsroute, die sowohl größere Anlagen als auch kleinere Inspektionspunkte umfasst
Wiederholte Überwachung eines kritischen Förderbandantriebs, Motors, Getriebes oder einer elektrischen Anlage Die gleiche Wärmebildansicht über einen längeren Zeitraum, wobei Temperaturdaten für ein Überwachungssystem verfügbar sind TN460 Die feste Montage sorgt für ein stabiles Bild, während die Auswahl an Objektiven und industrielle Protokolle die Installation rund um ein definiertes Zielobjekt unterstützen
Eine integrierte Station zur Beobachtung eines sich bewegenden Förderbands, einer rotierenden Oberfläche oder eines Fahrzeugs, das einen kontrollierten Punkt passiert Mehr Bildbeispiele, während sich das Ziel bewegt oder sich das Wärmebild schnell ändert AT31 Die Bildwiederholrate von 50 Hz und der motorisierte Fokus machen das AT31 zur geeigneteren Wahl, wenn Bewegung im Vordergrund steht.
Ein integriertes System zur Überwachung eines kleineren Lagerbereichs, einer Verbindung oder eines anderen Ziels, das mehr Bilddetails erfordert Mehr Detektorpixel auf dem ausgewählten Ziel bei der geplanten Entfernung und dem geplanten Sichtfeld AT61 Der 640 × 512-Detektor und der motorisierte Fokus machen das AT61 zur besseren Wahl für detailorientierte Inspektionen.
Bei diesen Modellen handelt es sich nicht um vier Leistungsstufen. Die RM620 eignet sich für regelmäßige Inspektionsrouten im Bergbau, die TN460 für die kontinuierliche Überwachung ausgewählter kritischer Anlagen, und die Modelle AT31 oder AT61 kommen in Betracht, wenn ein Systemintegrator eine spezielle Überwachungsstation aufbaut. Die Bergbauanlage und die erforderliche Wärmebilddarstellung sollten ausschlaggebend dafür sein, welche Kategorie zuerst in Betracht gezogen wird.

Erforderliche Informationen zur Auswahl von Kamera und Objektiv
Bevor Sie eine Wärmebildkamera für eine Anwendung im Bergbau auswählen, sollten Sie folgende Informationen sammeln:

zu überwachende Anlagen und Oberflächen;
kleinste Fläche, die im Wärmebild sichtbar sein muss;
nächster und größter Betrachtungsabstand;
erforderliches Sichtfeld;
ob sich das Zielobjekt stationär befindet, rotiert oder an der Kamera vorbeibewegt;
erwarteter Oberflächentemperaturbereich;
Handinspektion oder ortsfeste Installation;
Anforderungen hinsichtlich Staub, Feuchtigkeit, Witterung, Vibrationen und Schutzscheiben;
Anforderungen an Stromversorgung, Netzwerk und Kommunikation für ein ortsfestes System;
Anforderungen für explosionsgefährdete Bereiche, falls der Standort als solcher klassifiziert ist.
Anhand dieser Details lassen sich Kamera, Objektiv, Montageposition, Fokussiermethode und Integrationsansatz auf das jeweilige Zielobjekt abstimmen.

Die Wärmebildtechnik im Bergbau ist am nützlichsten, wenn die Anwendung einfach bleibt: ein klares Wärmebild aufnehmen, die richtige Ausrüstung vergleichen, den Betriebszustand dokumentieren und die Aufmerksamkeit auf die Komponente lenken, die anders aussieht. Handkameras ermöglichen dies entlang einer Inspektionsroute, während fest installierte und integrierte Kameras wiederholte Ansichten ausgewählter Anlagen liefern.