Принцип работы тепловизора


Принцип действия тепловизора – технические характеристики

Любой объект излучает электромагнитные волны в очень широком диапазоне частот, в том числе и волны в инфракрасном спектре, так называемое «тепловое излучение». При этом интенсивность теплового излучения напрямую зависит от температуры объекта, и лишь в очень малой степени зависит от условий освещенности в видимом диапазоне. Таким образом, при помощи тепловизионного прибора о любом наблюдаемом объекте может быть собрана и визуализирована дополнительная информация, недоступная человеческому глазу и приборам, Тепловизор – устройство, позволяющее визуализировать картину теплового излучения наблюдаемого объекта. Это открывает ряд уникальных возможностей для разных сфер деятельности: точных измерений, контроля технологических процессов, и конечно – обеспечения безопасности.

Принцип действия современных тепловизоров основан на способности некоторых материалов фиксировать излучение в инфракрасном диапазоне. Посредством оптического прибора, в состав которого входят линзы, изготовленные с применением редких материалов, прозрачных для инфракрасного излучения (таких как германий), тепловое излучение объектов проецируется на матрицу датчиков, чувствительных к инфракрасному излучению. Далее сложные микросхемы считывают информацию с этих датчиков, и генерируют видеосигнал, где разной температуре наблюдаемого объекта соответствует разный цвет изображения. Шкала соответствия цвета точки на изображении к абсолютной температуре наблюдаемого объекта может быть выведена поверх кадра. Также возможно указание температур наиболее горячей и наиболее холодной точки на изображении. В зависимости от модели тепловизоры различаются по величине шага измеряемой температуры. Современные технологии позволяют различать температуру объектов с точностью до 0,05-0,1 К.

 

Многие тепловизионные приборы также оснащены устройствами памяти для записи полученного видеоизображения картины теплового излучения, производительными микропроцессорами, позволяющими осуществлять в режиме реального времени минимальную аналитику полученного в результате сканирования изображения инфракрасного излучения. Довольно часто используется конфигурация совместного использования тепловизора и видеокамеры, что позволяет в общем случае получить изображение объекта в «расширенном» диапазоне объединенных инфракрасного и видимого спектров, а в неблагоприятных условиях (например - отсутствие освещения объекта) наблюдать объект хотя бы в одном из диапазонов. ИК или видимый диапазон могут как накладываться друг на друга, так и транслироваться отдельно. Специальное программное обеспечение позволяет настроить работу тепловизионного комплекса, максимально эффективно скоординировав работу всех входящих в него устройств.

Точность изображения и другие характеристики тепловизора обычно определяются сферой его использования. В научных лабораториях используются более сложные конструкции, имеющие за счет узкой специализации наименьший шаг измеряемой температуры. Для обеспечения безопасности на различных объектах используются модели, фиксирующие тепловое излучение с чуть меньшей точностью, однако работающие на более широком диапазоне частот и с более чем достаточной для эффективного выполнения своих функций точностью. В любом случае, принцип действия тепловизора – измерение и визуализация теплового излучения – востребован во всех сферах жизни современного общества.

Технические характеристики тепловизора

Основными техническими характеристиками тепловизора, на которые обращают внимание специалисты, являются такие параметры, как тип матрицы, фокусное расстояние, чувствительность матрицы, углы обзора и температурный диапазон работы. Конечно, это только основные параметры, существуют и другие.

Так как для каждой модели, исходя из ее назначения, характеристики являются индивидуальными, то подробнее о них вы можете узнать в нашем каталоге. 

 

| Fluke

Talk to a Fluke sales expert

Связаться с Fluke по вопросам обслуживания, технической поддержки и другим вопросам»

What is your favorite color?

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

Компания *

Номер телефона *

Страна * - Пожалуйста, выберите значение -United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D'IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Почтовый индекс *

Интересующие приборы

iGLastMSCRMCampaignID

?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.

consentLanguage

Политика конфиденциальности

Принцип работы тепловизора — устройство тепловизора

Тепловизоры получают всё большее распространение в различных отраслях промышленности и хозяйства. Принцип работы тепловизионных устройств примерно понятен из названия – они «видят» тепло (visio по латыни «видеть»).

Физический принцип работы

С точки зрения физики тепловизор использует эффект инфракрасного излучения в диапазоне 0,75 – 100 мкм. Источником такого излучения становится любой предмет, температура которого выше абсолютного нуля (- 273 градуса). Причём цвет инфракрасного излучения меняется в зависимости от длины волны ровно так же, как и в видимой человеческому глазу части спектра.

Устройство и основные части

Любой тепловизор состоит из трёх основных компонентов. Объектив фокусирует инфракрасное излучение на приёмнике, чаще именуемом матрицей. Затем сигнал усиливается и передаётся на экран. Самым дорогим компонентом тепловизора является матрица. Её изготавливают из сплавов редких металлов, таких как индий, кадмий или теллур. Современные матрицы позволяют заметить разницу температур в сотые доли градуса. Объектив тепловизора внешне похож на фотообъектив, но делается не из стекла – оно не пропускает инфракрасные лучи. Изначально их изготавливали из германия, но из-за дороговизны это вещество стали постепенно заменять более дешёвыми халькогенидным стеклом и селенидом цинка. Сигнал, генерируемый матрицей, передаётся в отображающее устройство, которое и демонстрирует визуально силу инфракрасного излучения частей исследуемого объекта.

Современные тепловизоры часто объединяют с обычной видеокамерой для того, чтобы расширить диапазон наблюдаемого спектра. Кроме того, устройство может быть оснащено средствами записи и микропроцессором, позволяющим анализировать получаемое изображение. Существуют и образцы видеокамер, работающих в инфракрасном диапазоне и выдающих изображение на монитор обычного компьютера.

Виды тепловизоров

Устройство тепловизоров зависит от того, в каких целях ни применяют. Существуют стационарные и переносные устройства. Первые применяются на крупных предприятиях и медицинских центрах. Вторые популярны среди строителей, транспортников, в области коммуникаций и в военной сфере.

По типу охлаждения тепловизоры делят на неохлаждаемые и охлаждаемые. Неохлаждаемые тепловизоры дешевле и мобильнее, но работают с более длинными волнами и имеют более низкую разрешающую способность. Ещё одним их преимуществом является работа с длинными волнами – неохлаждаемые тепловизоры практически нечувствительны к помехам в виде пара, пыли или дыма.

Охлаждаемые устройства намного дороже. К их недостаткам следует отнести также высокую потребляемую мощность и достаточно низкий ресурс – охлаждаемые (обычно жидким азотом) тепловизоры сравнительно быстро выходят из строя. Зато они позволяют исследовать предметы с большим разрешением и на больших расстояниях – некоторые устройства работают на дистанции 10 километров.

Применение

По мере совершенствования и удешевления тепловизоров расширяется сфера их применения. Медики используют их для диагностики. Энергетикам тепловизоры позволяют проверять наличие утечек и температуру сетей. Строители и металлурги с помощью тепловизионных устройств проверяют целостность конструкций. Широко применяют тепловизоры военные. Сначала их устанавливали на тяжёлой технике, но постепенно дело дошло и до индивидуальных прицелов. Тепловизорный прибор ночного видения эффективнее обычного – он не засвечивается вспышками или ярким источником света. Наконец, пожарные и спасатели, используя тепловизоры, могут лучше ориентироваться в дыму и пыли, а также быстрее обнаруживать людей под завалами.

Читайте также: Подготовка к тепловизионной диагностике

   Тепловизор – прибор, предназначенный для определения теплового излучения на исследуемой поверхности. Метод исследования – бесконтактный, он обеспечивает бесперебойную работу при изучении движущихся объектов. Устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.
   Принцип действия тепловизора основан на преобразовании энергии инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора. Распределение температуры отображается на дисплее тепловизора как цветовое поле, где определенной температуре соответствует определенный цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности.

   О разновидностях тепловизоров

   В зависимости от функций, которые выполняет инструмент, различают несколько его видов:

   Измерительные – выдают радиометрическое изображение, в результате чего можно определить температурные показатели всех объектов в зоне наблюдения. Данный вид аппаратуры применяется в медицине, строительстве, промышленности, при тестировании электрооборудования, механических коммуникаций.
   Наблюдательные – обеспечивают только визуализацию объектов, находят применение в военном деле, охранных и силовых структурах, в спасательных операциях и т. п.
   Пирометры визуальные – разновидность инструментов для наблюдения, которые способны выявить зоны с аномальным температурным режимом.

   Несколько лет назад применение тепловизоров было доступно только военным ведомствам. Сегодня их используют во многих областях производственной деятельности, так как это позволяет решить многие технические вопросы. Их производство развернулось не только в виде отдельно взятых приборов, но и как составная часть гражданских биноклей, прицелов для охотничьего оружия, других оптических механизмов.

   Измерительный диапазон – один из факторов, который определяет их температурные возможности и условно разделяет их на 3 типа:

   Строительные: реагируют на температуру до +3500, применяются для аудита строительных сооружений, определяют качество изоляции, находят места утечек тепла из зданий.
   Промышленные: температурные границы – более +3500, применяются для диагностики электросетей, промышленных систем.
   Высокотемпературные: определяют тепловые параметры более +10000, диагностируют технологические процессы с высоким уровнем нагрева.

   Их использование получило широкое распространение в современной жизни как в производственных целях, так и в гражданских нуждах.

   Сферы применения

   Область применения связана со способностью преобразовывать тепловое излучение в спектр, который воспринимает человеческий глаз, обнаруживать самые незначительные объекты, излучающие электромагнитные волны. Если определить интенсивность излучения, то можно рассчитать температуру исследуемого объекта и предположить, что это. При помощи аппарата определяется разница температур, при отсутствии контакта с объектами, они не реагируют на помехи, не могут быть обнаружены системами слежения, имеют большую дальность действия: от 100 м до 3 км. Эти принципы работы позволяют применять их в самых различных областях.

   В военной технике

   Новая современная техника поступает сегодня на вооружение, имея в своем арсенале встроенные тепловизорные камеры. Их использование позволяет вести боевые действия в условиях плохой видимости, обнаруживать противника и технику. Помимо этого, устройства устанавливаются на беспилотных самолетах и на технике, управляемой дистанционно.

   Возможность «видеть» объекты в ночное время – основной показатель, имеющий значение приборов в военной сфере. Принцип успешной работы аппаратуры заключается в четком обнаружении теплового излучения. Для армии производятся специальные аппараты в виде биноклей, прицелов для оружия, ими оснащаются системы наведения. Они оснащены мощными оптическими механизмами, что увеличивает возможности военных тепловизоров многократно.

   В морских приборах

   Морской или речной порт является сложным транспортным узлом, и его безопасность может обеспечить только самая совершенная охранная аппаратура. Морские тепловизоры предназначены для обеспечения безопасности водных и прибрежных объектов: портов, причалов, складов, речных вокзалов.

   Охота

   Тепловизор для охоты – хорошее подспорье для тех, кто увлечен выслеживанием добычи. Использование прибора позволяет отслеживать самого осторожного зверя в любое время суток независимо от погоды и видимости.

   Обследование зданий

   С помощью тепловизорных датчиков есть возможность обследовать любое сооружение, чтобы определить место утечки тепла. Результаты исследования станут весомым аргументом для того чтобы доказать плохое качество теплоизоляции стен. Для коммунальщиков применение тепловизора для обследования зданий – хорошее средство правильно определить проблемные зоны и направить силы на утепление конкретных мест.

   Медицина

      

   Использование тепловизора в медицине производилось еще во времена СССР. Приборы позволяют распознать характер заболевания, а также увидеть инфицированного человека среди здоровых по температуре тела, характерной для той или иной болезни.

   Обследование с помощью специальной аппаратуры, реагирующей на электромагнитные волны, помогает обнаружить воспалительный процесс с точностью до микрона и найти область патологии. Использование аппарата позволит определить, болен пациент или здоров, увидеть источник заболевания, поставить диагноз.

   Чрезвычайные ситуации и АСР

  

   Пожарные, вооруженные прибором, можгут увидеть наиболее безопасный путь выхода из огня, минуя самые горячие участки. Спасатели, вооруженные аппаратом, в самых трудных ситуациях имеют возможность найти человека в зоне плохой видимости.

   Помимо перечисленных сфер, где применение измерительной тепловой техники – необходимое условие успешной деятельности, данные приборы используются и в других областях промышленности и в повседневной жизни людей. Поэтому сегодня производится много их разновидностей, и выбор тепловизора зависит только от цели его использования.

   Технические характеристики устройства свидетельствуют о том, можно ли использовать его как универсальный или его специализация более узкая. Границы температур, на которые ориентирован прибор – главный критерий при выборе. Чтобы не допустить ошибку при покупке, необходимо учитывать, что температурный диапазон устройства должен быть больше температуры исследуемого объекта как минимум на 25%.

   О классификации тепловизоров

   Существует масса критериев классификации тепловизорной аппаратуры. По типу исполнения они бывают стационарные и переносные. Стационарный тепловизор предназначается для наблюдения за одной зоной, поэтому устанавливается фиксировано на определенном месте. Например, на производстве может быть установлена такая модель для слежения за температурой объектов на конвейере.

   Портативные тепловизоры используются в строительстве, энергетике, некоторых отраслях промышленности. Они устроены таким образом, что их можно перемещать к различным объектам наблюдения. Их вес колеблется от 300 г до 2 кг. Разные модели оснащаются необходимыми системами: экраном, оптикой, встроенными фотоаппаратами, подсветкой и прочей гарнитурой. Переносные приборы имеют автономный аккумулятор, который обеспечивает питание техники до 8 часов.

   Одной из важных функций является то, что все зафиксированные данные сохраняются в приборе, и затем их можно перенести на компьютер для дальнейшей обработки. Файлы сохраняются в виде фотографий и видео.

Особенности использования тепловизоров при ликвидации пожаров и проведении аварийно спасательных работ

Возможности тепловизора

Сравнение прибора ночного видения с тепловизором

Тепловизор позволяет увидеть людей через дым

Поиск человека по тепловому следу оставленному по месту его касания на мебели, полу (в зависимости от условий следы сохраняются около 5 минут)

Использование тепловизора при поиске горючих, ядовитых жидкостей (сжиженных газов) в емкостях

Тепловизор не способен видеть через стекло автомобиля

Тепловизор способен видеть скрытую электропроводку под напряжением и различать неравномерность распределения температуры в электропроводах

Возможности тепловизора в различных условиях

Стекло

ИК излучение не проходит через стекло, однако нагретое стекло будет отображаться, как более светлая область.

Стекло-Зеркало

ИК излучение отражается через стекло

Вода

ИК излучение не проходит через воду, в некоторых случаях проникает через туман или изморось.

Пар- Распыленная вода

ИК излучение может проникать или не проникать через пар, в зависимости от его плотности. Например, туман не является преградой для тепловизора.

Выявление «горячих пятен»

Некоторые модели тепловизоров имеют функцию TT-датчика. ТТ функция окрашивает наиболее нагретые участки цветом. Чем горячее участок, тем темнее тона (на рисунке - синим цветом).

Пример использования тепловизора с ТТ-датчиком на пожаре

Использование тепловизора на пожаре

Тепловизор на пожаре

Температура объекта через тепловизор

Температура пламени на пожаре

Вид на огонь через тепловизор

Видео с пожаров при работе с тепловизором

Материал подготовлен совместно с кафедрой ПС, ФП и ГДЗС (ИПСА ГПС МЧС России)

Источник:

https://fireman.club/statyi-polzovateley/primenenie-i-ispolzovanie-teplovizora/

оснащение тепловизор

Принцип работы тепловизора и сфера его применения

Тепловизор — это прибор, с помощью которого можно на исследуемых поверхностях, в том числе и скрытых какими-нибудь препятствиями, обнаружить тепловое излучение которое может исходить от живых существ, либо от каких-то приборов, выделяющих в тепло.

Разновидностей такого оборудования достаточно большое количество. Сфера применения также обширная.

Принцип работы тепловизора

Принцип работы таких устройств заключается в том, что инфракрасное излучение преобразовывается в электрический сигнал, который отображается на мониторе.

Первые такие приборы не могли похвастаться максимальной точностью или широким функционалом. Просто они позволяли получить информацию о том, что на исследуемой территории или местности есть какие-то объекты излучающие тепло.

И всё это выглядело в виде каких-то размытых пятен. Современное оборудование более универсально, потому что они позволяют не только показать сам факт наличия предметов или живых существ, которые излучают тепло, но и прорисовывают силуэты.

На мощных современных устройствах детализация картинки может быть очень качественной, благодаря чему можно даже смотреть, например, если это люди, какого они роста, что они конкретно делают, куда двигаются и т.д.

Виды тепловизоров и сфера применения

 

В зависимости от функционала и преследуемых целей, тепловизоры делятся на следующие виды:

  • Измерительные. Такое оборудование позволяет осуществить замер температур наблюдаемых объектов, их разницу, минимальное и максимальное значение. Используется такое оборудование в сфере медицины, при тестировании и ремонте, поиске протечек различных инженерных коммуникаций, в сфере промышленности и не только.
  • Наблюдательные. Функционал и информативность не такая высокая, но это оборудование точно может показать, есть ли какие-то объекты излучающие тепло. Чаще всего используется военными, спасательными службами. Также может быть применено в сфере охраны и службами безопасности.
  • Пирометры. Ещё одно оборудование, которое больше используется для наблюдения и поиска зон с аномальными температурами.

Где купить качественные тепловизоры

Выбор такого оборудования сейчас очень широкий, как и ценовой диапазон. Все зависит от преследуемых целей.

Есть очень дешевые модели преимущественно китайского производства, так и огромное количество оборудования от отечественных, европейских и других крупных именитых производителей.

Если устройство необходимо для работы и важны его точность и информативность, лучше отдать предпочтение продукции известного бренда. Эти тепловизоры не самые дешевые, но можно быть уверенным в их качестве, точности и долговечности.

Tweet

Как работают тепловизионные камеры | Fluke

Узнайте, как инфракрасные камеры измеряют тепловую сигнатуру и создают термограммы с использованием цветовых палитр, пространственного разрешения и надлежащей резкости.

Все объекты излучают инфракрасную энергию, известную как тепловая сигнатура. Тепловизор (также называемый инфракрасной камерой) используется для обнаружения и измерения инфракрасной энергии объектов. Камера преобразует термографические данные в электронное изображение, которое показывает видимую температуру поверхности контролируемого объекта.

Оптическая система инфракрасной камеры концентрирует инфракрасную энергию на специальной детекторной матрице (сенсорной матрице), которая содержит тысячи детекторных пикселей, расположенных в виде сетки.

Каждый пиксель в массиве датчиков реагирует на сфокусированную инфракрасную энергию и генерирует электронный сигнал. Процессор камеры принимает сигнал от каждого пикселя и использует математические вычисления для создания цветовой карты видимой температуры объекта. Каждое значение температуры отображается разным цветом.Полученная цветовая матрица отправляется в память и на дисплей камеры в виде температурного изображения (термограммы) заданного объекта.

Многие инфракрасные камеры также оснащены камерой видимого света, которая автоматически захватывает стандартное цифровое изображение при каждом нажатии на спусковой крючок. Наложение этих изображений облегчает сопоставление проблемных областей на инфракрасном изображении с реальным устройством или исследуемой областью.

Технология IR-Fusion® (разработанная компанией Fluke) позволяет попиксельно комбинировать видимые и инфракрасные изображения.Вы можете отрегулировать интенсивность изображения в видимом и инфракрасном диапазонах, чтобы лучше рассмотреть проблему в инфракрасном диапазоне или более точно определить ее местонахождение в видимом свете.

Помимо базовых тепловизионных камер существуют также модели с широким набором дополнительных опций, позволяющих автоматизировать работу, сохранять голосовые заметки, увеличивать разрешение, записывать и транслировать видеоизображения, а также помогать с анализом и составлением отчетов.

.

Конструкция и работа инфракрасной камеры

Тепловидение заключается в визуальном отображении распределения инфракрасного излучения, т.е. тепла, выделяемого различными объектами в нашей среде. Способность визуализировать то, что невидимо невооруженным глазом, оказалась полезной во многих сферах жизни.

Первые тепловизионные приборы использовались военными, но они быстро нашли свое применение в медицине, строительстве, промышленности и даже в садоводстве.Инструмент, используемый для бесконтактной регистрации и визуализации распределения температуры наблюдаемого объекта, называется тепловизионной камерой, — поясняет эксперт из EC Test Systems.

Как работает тепловизионная камера?

Вышеупомянутое явление инфракрасного излучения используется для тепловизионных измерений. Такое излучение испускает любой объект с температурой выше абсолютного 0, т.е. -273,15°С. Таким образом, интенсивность создаваемого излучения зависит от температуры наблюдаемой поверхности.

Элементы тепловизионной камеры

Инфракрасная камера регистрирует инфракрасное излучение, испускаемое телом, а волны, проходящие через объектив , фокусируются на детекторе . Здесь используется механизм, аналогичный аналоговому аппарату, когда видимое излучение фокусируется на пленку.

Благодаря взаимодействию массива детекторов со специальной системой считывания генерируется электрический сигнал, который меняется в зависимости от интенсивности излучения.Затем электрический сигнал преобразуется в цифровую форму, что позволяет представить изображение на дисплее тепловизионной камеры, — говорит специалист EC Test Systems.

Как пользоваться тепловизионной камерой?

Одной из самых больших возможностей, предоставляемых методом тепловизионного измерения распределения температуры, является оценка тепловых потерь различных объектов. С помощью термографической камеры мы можем легко и безопасно проверить, например, качество теплоизоляции на трубопроводах или правильность распределения температуры в радиаторах центрального отопления.

.

Как работает тепловизионная камера? | kamrec.pl

Тепловизор – чрезвычайно полезный прибор, который находит свое применение как в различных отраслях промышленности, так и в быту. Это связано с возможностями, предлагаемыми термографией, то есть процессом формирования изображения в среднем инфракрасном диапазоне. Поэтому стоит более подробно ознакомиться с тем, как работает тепловизионная камера и какие функции, кроме основной, она предлагает.

Краткая история тепловизора

Хотя инфракрасное излучение было открыто в 18 веке (точнее, в 1800 году), на его практическое применение ушло более двух столетий. Необходимость отслеживать передвижение вражеских войск, особенно самолетов, была печальной причиной развития техники в годы Первой мировой войны.

Использование тепловизионных камер в гражданских целях – дело ближайших нескольких десятков лет. Первая тепловизионная камера, достойная этого названия, была создана в 1960 году.Единственным его недостатком было ограничение в использовании, связанное с необходимостью постоянного охлаждения жидким азотом. Кроме того, большой вес устройства фактически исключил его использование на частной территории. Настоящее развитие технологии записи инфракрасных изображений приходится уже на рубеж 20-го и 21-го веков. Только с этого момента тепловизионные камеры стали настолько популярны, что появились в частных домах.

Принцип работы тепловизора

Как уже было сказано, устройство основано на излучении инфракрасного излучения.Это природное явление, которому подвержено любое тело, имеющее температуру выше нуля. Камера обрабатывает информацию о выбранном диапазоне электромагнитных волн благодаря детектору и в результате выдает изображение температур. Самые горячие элементы проявляются в виде красных пятен, а самые холодные — в виде синих.

А что именно влияет на изображение, полученное с помощью тепловизора? Необходимо помнить, что на излучение объекта и отраженное излучение оказывает влияние атмосфера.По этой причине нельзя полагаться на базовые параметры. Камеры автоматически компенсируют влияние различных источников излучения, таких как коэффициент излучения объекта, температура окружающей среды с отраженной кажущейся температурой, удаленность регистрируемых объектов, влажность и температура атмосферы.

Специализированным языком можно сказать так: основное отличие тепловизионной камеры от традиционного устройства — массивы инфракрасных детекторов, которые работают вместе с системой поиска изображений.Вся система позволяет выполнять попиксельный анализ записанного видео. Точки, считанные с массива детекторов, генерируют электрический сигнал, который изменяется в зависимости от интенсивности инфракрасного излучения. Здесь стоит добавить, что инфракрасное излучение характеризуется большей энергией, чем видимое излучение, что позволяет регистрировать более удаленные объекты.

Это прекрасно показывает, насколько сложным устройством являются тепловизионные камеры. Поэтому их калибровка — достаточно сложная задача, которую выполняют почти исключительно профессионалы.

Где используются тепловизионные камеры?

Современные тепловизионные камеры можно использовать буквально везде. Это связано с быстрым развитием технологий. Устройства легкие и простые в использовании, не требуют специального обслуживания. Поэтому он используется особенно в местах с плохой видимостью (например, всегда затемненных) или в лесах. Также они являются отличной защитой местности в любое время дня и ночи. Это особенно полезно на частной собственности и на промышленных объектах, которые должны соблюдать особые меры безопасности.

Ситуация с пандемией коронавируса также напомнила, что тепловизоры отлично подходят для изучения температуры прохожих. Таким образом, они могут помочь в обнаружении вспышек. Людей с повышенной температурой будут выделять из других учреждений и на этом основании, например, можно будет отказать во входе в учреждение или направить на дообследование.

Это одна из причин, по которой тепловизионные камеры приобретают все большую популярность. Они, безусловно, будут полезны в любом месте, где заботятся о безопасности во всех аспектах.

.

Принцип работы тепловизионной камеры - Обогрев

Тепловидение – бесконтактное измерение температуры на поверхности контролируемого объекта с помощью тепловизионной камеры. Тепловизионная камера не позволяет смотреть внутрь или сквозь объект.

Объект с температурой выше абсолютного нуля является источником инфракрасного излучения, интенсивность которого зависит от температуры и особенностей поверхности тела. Тепловизионная камера – это устройство, чувствительное к фрагменту инфракрасного излучения.Создание изображения заключается в регистрации фотокамерой излучения, испускаемого наблюдаемым объектом, с последующей обработкой его в карту цветовой температуры. Тепловизионная система — это тип термометра, который позволяет измерять температуру на расстоянии во многих местах одновременно.


Проведение тепловизионных испытаний в строительстве – требование закона
Тема тепловидения юридически описана в стандарте PN-EN 13187 - Тепловые свойства зданий - Качественное обнаружение тепловых дефектов в ограждающих конструкциях - Инфракрасный метод.Стандарт описывает качественные методы обнаружения тепловых дефектов в зданиях с помощью тепловизионных испытаний. Термографические методы указывают на распределение температуры на поверхности контролируемого объекта. Они используются для первоначальной идентификации тепловых изменений в здании.

Фото: Flir

ПРОВЕРКА ТЕПЛОИЗОБРАЖЕНИЯ

  1. установление спецификаций и возможностей термографического оборудования,
  2. установление типов и мест размещения систем отопления, конструктивных элементов и изоляционных слоев,
  3. определение коэффициента излучения свойств поверхности,
  4. определение климатических факторов,
  5. определение наличия запланированного исследования и воздействия на окружающую среду.

УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ:

  • стабильные погодные условия,
  • облачность до и во время измерения,
  • отсутствие прямых солнечных лучей до и во время измерения,
  • сухость поверхности объекта измерения,
  • без ветра и осадков,
  • отсутствие источников помех в среде измерения или на пути передачи,
  • однородность температуры внутри испытуемого объекта.

Подготовлено редакцией www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl [AJ]
Материал защищен авторским правом. Публикация полностью или частично только с согласия редакции.
Использованы фотографии: Flir

.

Тепловизионные камеры - принцип работы и применение в системной диагностике

Целью данной статьи является представление основ технологии тепловизионных измерений, а также характеристик и важности некоторых особенностей тепловизионных камер, влияющих на эффективность диагностики. Статья адресована в основном людям, которые начинают работать с камерой или намерены использовать эту технологию в диагностике установки.

Снижение цен на тепловизионные камеры при одновременном повышении их качества и расширении измерительных возможностей делает тепловизионный метод измерения температуры все более привлекательным для применения во многих новых областях.

Физические основы тепловидения
Тепловизионные измерения заключаются в измерении интенсивности теплового излучения, которое испускают все тела с температурой выше 0 К (-273,15°С). Тепловое излучение может излучаться телом (слоем) радиационно-активного газа, поверхностью жидкости или группой капель жидкости, поверхностью твердого тела или совокупностью этих объектов в наблюдаемом пространстве. За исключением газов, во всех перечисленных случаях тепловое излучение имеет сплошной спектр (теоретически испускаемое излучение содержит все длины волн излучения от нуля до бесконечности).В случае газов излучение избирательно. Отдельные газы излучают только в характерном для них диапазоне длин волн [1]. Этот факт позволяет обнаруживать присутствие данного газа в атмосфере (в газовом растворе), поскольку детектор камеры чувствителен к излучению данной длины волны.

Интенсивность теплового излучения тесно связана с температурой излучающего объекта (поверхности). Чем выше температура, тем выше интенсивность излучения.Математическая связь между этими величинами известна и именно она позволяет определять температуру излучающего тела на основе измерения эффектов, наводимых в детекторе излучения, установленном в тепловизионной камере. Вторым важным параметром, влияющим на интенсивность излучения рассматриваемой поверхности, является коэффициент черноты. Значения коэффициента находятся в диапазоне (0,0–1,0). Тела с коэффициентом излучения 1,0 называются совершенно черные тела.Такая поверхность излучает наиболее интенсивно по сравнению с другими телами, имеющими такую ​​же температуру. При этом он поглощает 100% попадающих на него лучей. Второй крайний случай — это совершенно белое тело (поверхность) — не излучающее тепловое излучение и полностью отражающее излучение других предметов, падающих на эту поверхность. Реальные тела характеризуются коэффициентом излучения, принадлежащим указанному выше интервалу, и никогда не достигают приведенных крайних значений.Модели абсолютно черного тела с коэффициентом излучения, практически равным единице, строят для калибровки измерительных приборов.

Работа тепловизионной камеры
Тепловизионные камеры работают в диапазоне длин волн за пределами диапазона излучения, видимого человеческому глазу (приблизительно 0,38÷0,78 мкм), известном как инфракрасное излучение. Встроенные камеры работают в двух диапазонах длин волн 2 ÷ 5 мкм (так называемые коротковолновые КВ камеры) или 7,5 ÷ 8 мкм (длинноволновые ДВ камеры).Излучение от исследуемой поверхности через оптическую систему освещает детектор излучения, установленный в камере. Современные детекторы для тепловизионных камер строятся в виде матриц отдельных детекторов (называемых пикселями). Каждый из отдельных детекторов преобразует падающее на него излучение в измерительный сигнал, на основе которого определяется температура обследуемого участка поверхности, с которого было испущено излучение. Для визуального представления результатов измерения заданной температуре присваивается соответствующий цвет из предопределенной цветовой палитры.Таким образом, получается одна точка измерения. Располагая полученные точки в том же порядке, что и соответствующие им пиксели, вы получаете цветное изображение (термоизображение, термограмму), являющееся результатом измерения. Одновременно с термограммой создается шкала, на которой цвета используемой цветовой палитры (появляющиеся на термограмме) представлены вместе с соответствующими значениями температуры, рис. 1.

Рис. 1. Примерная термограмма с использованием сплошной цветовой палитры: а) - железная палитра; b) - Поддон 10 ступеней - Поддон Rain 10


Автор: к.т.н.Тадеуш Кручек - Институт теплотехники Силезского технологического университета

Полная версия статьи в номере 5/2013 Холодильное оборудование и кондиционирование

.

Тепловизионная камера и пирометр - отличия

Бесконтактное измерение температуры может оказаться невозможным без использования соответствующего специализированного оборудования. Польский рынок в настоящее время предлагает нам ряд решений, предназначенных для облегчения проверки технического состояния тестируемых устройств или обнаружения существующих неисправностей. В этой статье мы остановимся на двух необходимых устройствах, которые положительно повлияли на развитие широко понимаемого тепловидения. Что такое пирометр и что такое тепловизионная камера? Каковы различия между ними? Можем ли мы использовать их поочередно? Узнайте ниже!

Свяжитесь с нашими специалистами, если вам нужна помощь с тепловидением - https://тепло.com.pl/termowizja-pomiary-i-opracowania-termowizyj-kamera-wroclaw-i-dojazdy.html

Оба устройства имеют одинаковую функцию. Тепловизионная камера и пирометр работают на основе использования теплового излучения, которое испускает исследуемое тело. Это излучение не видно нам невооруженным глазом. Использование одного из этих устройств позволит нам быстро и легко измерить температуру и локализовать возможные неисправности. Однако сходства мало.Оба устройства основаны на очень похожей операционной технике. Тем не менее, диапазон возможностей или отсутствие конкретных функций означает, что эти устройства нельзя использовать взаимозаменяемо. Итак, перейдем к отличиям камеры от пирометра. Они здесь!

Рабочий диапазон

Первый и в то же время ключевой момент, о котором мы даже не можем не упомянуть, это объем работы обоих устройств. Как известно, они используются для проведения бесконтактных измерений объектов контроля. Однако именно тепловизионная камера является ответом на возросшие потребности сферы услуг и технологий.Пирометр имеет довольно ограниченный рабочий диапазон, поэтому подходит только для небольших площадей. В результате проведение измерений достаточно трудоемко и не всегда в полной мере эффективно. Тепловизионная камера, с другой стороны, была разработана таким образом, чтобы легко добраться до мест, куда мы не можем добраться. Мы можем провести серию измерений с помощью одной кнопки.

Точечное измерение температуры

Несмотря на то, что эти приборы позволяют проводить точечные измерения, тепловизор хорошего качества выполняет несколько десятков или несколько сотен тысяч измерений за раз.Таким образом, вы не упустите важную информацию и получите общее представление о техническом состоянии обследуемых объектов. Что крайне важно, с помощью камеры мы не только получим достоверный результат, но и легко найдем любые неровности. В продвинутые камеры очень часто встроено специальное программное обеспечение, позволяющее тщательно анализировать полученные результаты.

Коэффициент излучения

– имеет ли значение?

Проще говоря, коэффициент излучения — это способность объектов излучать излучение в окружающую среду.Правильная установка такого ключевого параметра является гарантией получения достоверных результатов. Несколько сложнее дело обстоит с использованием пирометра. Некоторые пирометры имеют фиксированное значение эмиссии 0,95 уставки. Почему мы говорим об этом? Ну а проведение измерений с использованием специализированного оборудования требует от нас знания основных правил. Следовательно, коэффициент излучения должен быть установлен в зависимости от значения коэффициента излучения тестируемого объекта. В противном случае измерение будет неверным.Работая с тепловизионной камерой, мы имеем полную свободу действий. Эти значения можно свободно корректировать, а встроенная таблица коэффициентов поможет нам провести измерение.

Точность имеет значение

Долгое время производители смело спорили о преимуществах пирометра перед тепловизором. Размер устройства и относительно невысокая цена являются стимулом к ​​покупке. Тем не менее, обратим внимание на точность операции и разрешающую способность исполнения. В настоящее время рынок предлагает нам новые возможности.С годами существующие решения стали диверсифицироваться. Поэтому были внедрены графические пирометры с дополнительным оборудованием. Они все еще не так точны, как стандартные камеры. Низкое разрешение может негативно сказаться на считывании полученных результатов.

Использовать

Функционал и разнообразные возможности использования камеры однозначно перевешивают пирометр. Хотя пирометр можно использовать в промышленности, строительстве и домашнем хозяйстве, камера дает нам больше возможностей.Общим для обоих устройств является возможность выполнения точечных измерений. Однако камера является гораздо более универсальным решением и нашла свое применение там, где пирометр неприменим.

Стоит ли инвестировать в хорошее оборудование?

Инвестиции в устройство для измерения температуры несколько сомнительны. Определяясь с конкретной моделью, подумайте, для чего на самом деле будет использоваться оборудование. Широкий выбор ассортимента даже затрудняет принятие правильного решения.И камера, и пирометр выполняют свои основные функции, однако пирометр не является альтернативой камере и не может использоваться в качестве ее замены. Определите свой бюджет и потребности и выберите оборудование в соответствии с вашими ожиданиями.

.

Принципы измерения температуры тела с помощью тепловизионной камеры

Измерение температуры тела с помощью тепловизионной камеры — это быстрый и простой способ обнаружить инфекцию или возможную угрозу. Пандемия коронавируса способствовала росту интереса к теме, поэтому все больше компаний используют функционал камеры на своих объектах. Как работает тепловизионная камера для измерения температуры? Будет ли полученный результат достоверным? Мы отвечаем!

Нужна помощь с тепловидением? Свяжитесь с нами - https://тепло.com.pl/termowizja-pomiary-i-opracowania-termowizyj-kamera-wroclaw-i-dojazdy.html

Зачем измерять температуру тела?

Повышение температуры тела является одним из ключевых факторов, который является индикатором инфекции. Тепловизионная камера — это устройство, которое всего за несколько секунд определяет повышенную температуру тела у большой группы людей. В связи со сложившейся ситуацией это решение успешно используется в галереях, компаниях и аэропортах.

Как работает камера?

О дальности действия тепловизионной камеры мы уже неоднократно упоминали. Его широкое применение в промышленных услугах означало, что было решено сделать еще один шаг. Тепловизионные камеры работают на основе инфракрасного излучения, излучаемого проверяемым объектом. Сначала камера находит лицо и измеряет температуру. Важно отметить, что значение температуры обычно считывается из уголка глаза или лба. Именно здесь существует наименьший риск ошибки измерения.Допустимое значение температуры 37,3°С. При обнаружении блока с повышенной температурой срабатывает сигнал тревоги.

Что влияет на точность измерений?

Принимая решение об использовании тепловизионной камеры для измерения температуры, стоит отметить, что важно расположение камеры. Измерения температуры не будут надежными в помещениях с нестабильным уровнем температуры. В зону измерения также не должны входить стекла и зеркала. Они представляют собой дополнительную поверхность, которая одновременно является препятствием для правильной работы устройства.

Ошибки измерения - как настроить камеру?

Во избежание нежелательных ошибок измерения тепловизор необходимо располагать в соответствующем месте. Он не должен быть слишком близко или слишком далеко от точки измерения. Главное, не размещайте его рядом с дверью или не продувайте воздухом. Эти факторы сильно влияют на работу и производительность устройства.

Основные параметры

Настройка камеры — это одно! Так как насчет вопроса отдельных параметров? Для получения достоверного результата измерение следует повторить несколько раз, сохраняя при этом одни и те же значения.Более того, камера должна иметь встроенную функцию автоматической или ручной фокусировки и разрешение мин. 320 х 240 пикселей. Если вы раньше не пользовались фотоаппаратом и не знакомы с секретами тепловидения, также обратите внимание на коэффициент излучения. Это не что иное, как способность объектов излучать радиацию в окружающую среду. Для измерения температуры тела это значение должно быть 0,98.

Успешно бороться с вирусами

Прецизионная измерительная система действительно эффективна и, прежде всего, бесконтактна.Однако следует знать, что температура человека на лбу может немного отличаться от реальной температуры. Однако при правильной калибровке оборудования мы добиваемся высокого уровня точности. Таким образом, тепловизионные камеры являются проверенным решением для обнаружения вирусов. Скорость работы, точность и функция идентификации объекта позволят нам многое!

Тепловизионная камера – много возможностей

Хотя явление измерения температуры нам неизвестно с сегодняшнего дня, специальные тепловизионные камеры обычно выполняют другую функцию.Как вы, наверное, знаете, устройства этого типа используются для обнаружения присутствия людей. Благодаря своей функциональности они позволяют обнаруживать блок там, где его быть не должно. Почему мы говорим об этом? Ну не все камеры позволяют измерять температуру. Поэтому, прежде чем решиться на покупку конкретного оборудования, внимательно ознакомьтесь с его спецификацией и назначением.

.

Смотрите также