Tieteellistä tutkimista ja myyttien murtamista lämpökameralla vol. 3 Rakenteiden hajoamisen ennustaminen lämpökameralla

Tuli kysymys, että voidaanko lämpökameralla ennustaa tai tutkia rakenteiden hajoamista? 

No ensinnäkin kysymys on suhteellisen laaja. Jos ensin siitä lähetään liikkeelle, että eri materiaalit käyttäytyvät rasituksessa eritavalla yms.. plaa plaa. Tärkein asia, jotta hajoaminen tai liikarasitus voidaan havaita lämpökameralla on se, että kyseinen materiaali on tarpeeksi sitkeä. Sitkeä materiaali venyy liiallisessa rasituksessa ja muuttaa energiaa osin lämmöksi. Lämmöksi muuttunut energia havaitaan lämpökameralla.

Tarpeeksi kimmoisia materiaaleja, mitä nyt rakenteissa tulee äkkiä mieleen, ovat teräsrakenteet. Lyhyesti sanottuna: Jos sinulla on teräksiset kannatinrakenteet jossain kriittisessä kohtaa voit kuvailla ja valvoa niitä reaaliajassa. Epäilen murtumistapahtuman olevan oikeassa tilanteessa suhteellisen nopea, joten en usko, että kamerasta on muuta hyötyä kuin hienot kuvat vielä ehjästä rakennuksesta.

Mutta jotta ei mene pelkäksi teorian spekuloinniksi, niin kävin tutkimassa teräsbetoni palkkien käyttäytymistä murtotilanteessa, oikeassa elämässä. Seuraavat kuvat ovat normaaliraudoitetusta ja yliraudoitetusta teräsbetonipalkista juuri ennen murtoa ja murron jälkeen.

normaaliraudoitettu palkki

 

yliraudoitettu palkki

Betoni hajoaminen on erilaista kuin teräksen. Teräs venyy ja tuottaa lämpöä, mutta betoni tietyn kuormituksen alla vain murtuu ja lämpöenergiaa ei synny kuin korkeintaan teoriassa. Itse murtotilanteen jälkeen havaitaan lämpöä, kun teräkset ovat venyneet/taittuneet ja tulleet esille. TB rakenteista ei paljoa saa irti lämpökameralla paitsi murtuman jälkeen.

Lämpökuva normaaliraudoitettu palkki juuri ennnen murtoa 1

Lämpökuva yliraudoitettu palkki juuri ennen murtoa 1

Lämpökuva normaaliraudoitettu palkki juuri ennnen murtoamedical

Lämpökuva yliraudoitettu palkki juuri ennen murtoa medical

Lämpökuva normaaliraudoitettu palkki juuri ennnen murtoa 3

Lämpökuva yliraudoitettu palkki juuri ennen murtoa 1

Teoriassa jotain voisi näkyä ainakin yliraudoitetussa tapauksessa, kun teräkset venyvät betonin sisällä ja tuottavat lämpöä. Suhteessa pienet lämpimät teräkset eivät vain jaksa ja ehdi lämmittää betoni massaa ympärillä ennen murtumista. Tai no tätä tilannetta kuvaa parhaiten oikea kuva yliraudoitetusta palkista juuri ennen murtoa ja väripalettina medical. Pientä palkin lämpötilajakaumaa havaittavissa, mutta en yhden tutkimukset tuloksilla jaksa uskoa, että syy olisi välttämättä palkin rasitus.

Lämpökuva normaaliraudoitettu palkki murtunut

Lämpökuva yliraudoitettu palkki murtunut

Lopputulos: Kannattavin ratkaisu olisi mielestäni sijoittaa valvovien lämpökameroiden hinta kunnolliseen rakennesuunnitteluun. Samalla rahalla saa vielä ostaa itselleen järjestelmäkameran, jolla saa parempia kuvia ehjästä rakennuksesta..

-Kim

Tieteellistä tutkimista ja myyttien murtamista lämpökameralla vol. 2 Pääsiäismunat

Mitäs se pääsiäinen ilman munia olisi ollut? Seuraavassa muutama poikkitieteellinen kuva kananmunien valmistuksesta. Oikeastaan munia mielenkiintoisemmin käyttäytyy lämpenevä vesi.

Lämpökameralla ei voida monista harhaluuluista huolimatta nähdä veden alle. Ainoastaan veden pinnan lämpötiloja voidaan havaita. Tasalämpöinen ja seisova vesi on tylsää kuvattavaa. Mielenkiinto alkaa kun kattilan pohja alkaa lämpenemään. Pohjassa lämmennyt vesi siirtyy fysiikanlakien mukaan tilavuuspainoltaa kevyempänä pinnalle ja kattilaan syntyy virtauksia. Veden lämpenemisprosessi ei oikeastaan paljaalla silmällä näytä miltään, mutta lämpökameralla veden pinta näyttää laavamaiselle kaikineen pyörteineen. Ohessa kuva tilanteesta, mutta livenä kaikki on hienompaa.

 Jääkaapista otetuissa kananmunissa näkyy hyvin munan istukka toisessa päässä. Jos munat olisivat olleet huoneenlämmössä, niin ei voitaisi havaita munan rakenteesta mitään. Tässä on myös syy siihen miksi talojen vikojen havainnointiin tarvitaan lämpötilaeroa sisä- ja ulkoilman välillä. Jos kaikki on tasa lämpöistä ei havaita mitään, mutta kun on lämpötilaeroja, niin eri aineet johtavat lämpöä  erilailla ja täten lämpenevät/jäähtyvät eri vauhtia.

  

Kivan näköinen tapahtuma oli kun valmiin kuuman kananmunan laittoi kylmään veteen pinnan alle. Kuuma muna lämmittää vettä, joka taas vuorostaan nousee pinnalle ja kertoo munan sijainin astiassa. Toisinsanoen lämpökameralla ei voida nähdä vedenpinnan alle, mutta jotain voidaan havaita, mikäli pinan alla oleva asia on tarpeeksi kuuma lämmittääseen vettä tarpeeksi. 

Tieteellistä tutkimista ja myyttien murtamista lämpökameralla vol. 1

Sain ajatuksen, kun taas tutkin kaikkea mahdollista lämpökameralla ohi työn. Ehkäpä muutkin haluaisivat tietoa erilaisista asioista lämpökameran läpi nähtynä?! Aloitan tässä blogissa nyt kaikkien muitten aiheiden lomassa poikkitieteellisiä tutkimuksia, mitä mieleen tulee. Tarkoitus olisi myös, että te lukijat saatte ehdottaa tutkittavia kohteita tai asioita. Ehdotuksia keskusteluun tai suoraan @-postiin kim.leppanen@kuningastalot.fi.

Itse olen ollut aika yllättynyt välillä, miten asiat toimivat lämpöteknillisesti ja kuinka paljon erilaisia tutkimusmahdollisuuksia on olemassa lämpökameralla. Näitä kaikenlaisia ihmeellisyyksiä ja oivalluksia yritän koota tänne nyt.

Ensimmäisenä tässä yhteydessä voisin näyttää miten lämpökameralla pystyy näkemään autojen saapumisjärjestys parkkipaikalle. Sattui sopiva kohta parkkipaikalla, jossa kolme suunnilleen samankokoista autoa on tullut järjestyksessä parkkiin. Empiiristen havaintojen nojalla veikkaisin vasemmanpuoleisen tulleen 5 tuntia sitten. Keskimmäinen auto voisi olla tullut pari tuntia sitten. Viimeisin auto on vasta saapunut, mutta sekin oli ehtinyt olla paikoillaan jonkin aikaa, kun en huomannut ketään tutkimusten aikana.

Kun tarpeeksi jaksaisi kerätä dataa autojen lämpötilojen laskusta eri keleissä yms, niin saapumisaika olisi suhteellisen helppo määrittää. Tätä sovellusta voisi hyödyntää esim. poliisi rikospaikoilla. Tai no mistä minä tiedän vaikka he käyttäisivätkin jo..