Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Тепловизор — это сложный и точный прибор, предназначенный для определения картины распределения тепла на исследуемой поверхности. При этом используется бесконтактный метод обследования, который обеспечивает бесперебойную работу оборудования. Это особенно важно для диагностики движущихся систем и механизмов.

диагностика температуры

Диагностика температуры контактов

Отличным примером может служить необходимость измерения температуры на контактах. Выше Вы видите результат такого измерения. Как Вы можете заметить, самым горячим элементом системы является контакт HS1.

Содержание

Охотничий тепловизор и его особенности

Это довольно компактные устройства, что не мешает им обладать практически тем же функционалом, что и полноценный профессиональный прибор. С его помощью в лесу можно разглядеть животное на расстоянии до нескольких сотен метров. Охотничьи тепловизоры также прорисовывают очертания, поэтому перепутать зверя с человеком невозможно. Работают они как в темноте, в сумерках, так и в метель или ливень. Проблемным вопросом при приобретении такого оборудования может стать лишь стоимость, которая достаточно высока.

обзор тепловизоров

Цена и стоимость работ

Во-первых, если проводить данное обследование полноценно, знайте что оно должно стоить гораздо дороже, чем предлагают отдельные частники (5-6 тыс. рублей). Те кто купил такой прибор для заработка, безусловно будет говорить, что без этого обследования никуда.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Им элементарно нужно отбить свои вложения. И не верьте, что такая работа занимает буквально пару минут. Во-первых, это потраченное время специалиста на приезд-отъезд, расходы на ГСМ.

Амортизация техники, предварительные переговоры по телефону. Собственно сама съемка в зимний период времени на холоде, лазание по сугробам, лестницам и кустам. И все это в определенное время суток.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Подготовка отчета. Доставка его и подробное объяснение, что к чему. Ведь обработка информации, как правило, стоит гораздо дороже, чем сырые данные в виде красно сине-желтых картинок.

А если уж они выехали, то не удивляйтесь, за что выставляют счета после таких обследований.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Кроме того, технических средств, которые нужно будет привлекать для энергоаудита, требуется гораздо больше, чем один единственный тепловизор. Например, та же аэродверь.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Хотя если использовать только ее одну, то и здесь разницы большой не будет. Картинка углов примыкания стены к потолку, после затыкания всех вентиляционных отверстий и создания избыточного давления +50 миллибар или разрежения -50 миллибар, будет чуть-чуть с большей фильтрацией.

На практике это большого значения не имеет, так как в реалии мы живем не при избыточном, и не при недостаточном давлении в доме.

Устройство и характеристики

Конструкция большинства тепловизоров ограничивается наличием следующих элементов:

• Корпус с элементами управления, например, кнопками.

• Объектив с защитной крышкой и органом фокусировки изображения.

Последний, в большинстве случаев, имеет вид поворотного кольца, как на фотоаппаратах.

• Датчик (матрица).

• Дисплей.

• Электронная система и программное обеспечение.

• Встроенная память.

• Система охлаждения матрицы (для моделей с высокой чувствительностью).

Основные характеристики прибора:

• Угол и дальность обзора.

• Параметры матрицы: разрешение, порог температуры, погрешность, четкость изображения.

• Функциональность: наличие подсветки, лазерный указатель, возможность цифрового масштабирования, наличие и объем встроенной памяти для хранения результатов измерений, возможность переноса данных на ПК.

Устройство теплоизмерительного прибора

К тепловизионному оборудованию применяются следующие государственные стандарты:

• ГОСТ Р 8.619–2006 – методика проверки приборов.

• ГОСТ 53466-2009 – технические требования к медицинским тепловизорам.

Материал

Корпус большинства моделей тепловизоров изготавливается из ударопрочного пластика с резиновыми накладками для удобства удержания, является либо влагозащищенным, либо полностью водонепроницаемым.

Дешевые модели, как правило, вовсе не имеют серьезной защиты от негативного воздействия окружающей среды.

Вид корпуса с разных сторон

Объективы в большинстве случаев изготавливают из германия с тонкопленочным покрытием, оптимизирующим пропускание света.

Линзы из этого материала работаю в диапазонах длин волн 3 – 5 и 8 – 14 микрон.

Оптическое стекло не используется по причине его неспособности пропускать инфракрасное излучение в требуемом диапазоне.

Однако, при работе с прибором следует учитывать, что повышение температуры влияет на прозрачность германия.

Если повысить температуру до 100°, этот показатель упадет вдвое от изначального.

Размеры и вес

Габариты и вес тепловизоров зависят от их типа, количества дополнительного функционала и оборудования, а также размеров матрицы и наличия системы охлаждения.

Так размеры простеньких переносных моделей сравнимы с фотоаппаратом, их вес начинается от 500 – 600 г до 2 кг.

Класс защиты тепловизоров

Практически все тепловизоры имеют защищенный от воздействия негативных факторов корпус, степень защиты которого определяется международным стандартом с буквами IP и двумя цифрами.

Первая цифра (от 0 до 6) указывает на защиту от посторонних предметов, а вторая (от 0 до 9) – на устойчивость к воздействию воды.

Например, тепловизор с классом IP67 полностью защищен от проникновения пыли и сохраняет работоспособность даже после кратковременного погружения в воду на глубину до 1 метра.

Разрешающая способность

Важность разрешающей способности инфракрасного датчика кроется в степени детализации изображения:

• Базового уровня: до 160х120 пикселов.

• Профессиональные: 160х120 – 640х480 пикселов.

• Экспертного класса – более 640х480 пикселов.

Экспертная модель

Калибровка, поверка и погрешность

Измерительный тепловизор, согласно стандартам, принятым в метрологии, проверяется на работоспособность не реже, чем раз в год.

Поверка подразумевает под собой следующие действия:

• Осмотр корпуса прибора, его опробование и проверка во всех режимах работы.

• Замер углового разрешения.

• Проверка диапазона измеряемых температур.

• Определение максимальной температурной чувствительности и неравномерности чувствительности по полю.

• Определение сходимости результатов.

Измерительные тепловизоры должны подвергаться периодической калибровке.

Современные модели оснащаются специальной шторкой, которая надвигается на матрицу.

По ее известной температуре и производится калибровка.

Квадратная модель

Современные матрицы выполняются в виде терморезисторов, имеют высокое разрешение (вплоть до сотых градуса).

В технических характеристиках измерительных моделей обязательно указывается погрешность (точность), которая, как правило, находится в пределах 2% или 2°.

Использование тепловизоров в промышленности и строительстве


Широкое применение тепловизоры нашли в химической промышленности и металлургии – области производства, в которых нередко используются высокотемпературные процессы, сложные системы охлаждения и агрегаты. На каждом крупном объекте регулярно проводится обследование тепловизором зданий, инфраструктуры и оборудования. Устройство помогает в решении множества задач и позволяет, например:

  • провести диагностику доменных печей;
  • теплоизоляции агрегатов;
  • проверить герметичность;
  • динамически контролировать температурные изменения в химическом реакторе.

Промышленный тепловизор – это всегда переносной прибор, как правило, выполненный в формате «пистолетной ручки». Устройство тепловизора этого типа рассчитано на сравнительно небольшую рабочую дистанцию, но оснащён матрицей с большим разрешением и работает в широком температурном диапазоне. Приборы этого класса рассчитаны на регулярное использование и позволяют на месте выявить неполадки в оборудовании при анализе теплового изображения на экране прибора.

Тепловизионные приборы широко применяются в энергетике, причём как на больших предприятиях, так и в работе электрика в ЖЭК. При их помощи проводится диагностика высоковольтных линий и вышек, как с земли, так и с воздуха, а обследование тепловизором трансформатора или электрощитка позволяет выявить и оперативно устранить многие неисправности.

В строительстве зданий применение тепловизоров, в основном, сводится к поиску слабых мест в теплоизоляции через обнаружение точек с перепадами температур.

На первый взгляд удивительно, но принцип работы тепловизора не редко бывает полезен и при строительстве дорог. Как и во многих других случаях, при укладке асфальтового покрытия необходим температурный контроль: каждый элемент — асфальт, смола, щебень — должен прогреваться до определённой температуры. Только контролируя температурный режим можно обеспечить надлежащее качество дорожного покрытия. К сожалению, в виду относительной новизны метода и стоимости оборудования, в России к тепловизионной диагностике прибегают только при строительстве крупных магистралей. Однако, такая диагностика вносит неоспоримый вклад в их качество.

Возможности в различных условиях

Стекло

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

Нагретое стекло светлее

Зеркало

ИК излучение отражается через зеркало

Вода

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

Инфракрасное излучение не проходит через воду

Пар и Распыленная вода

ИК излучение может проникать или не проникать через пар, в зависимости от его плотности.

Например, туман не является преградой для тепловизора.

Распыленная струя воды и работа тепловизора

Выявление горячих пятен по тепловизору

Выявление «горячих пятен»

функция тт датчика тепловизора

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

использования тепловизора с ТТ-датчиком

Пример использования тепловизора с ТТ-датчиком на пожаре

Использование тепловизора на пожаре

Использование тепловизора на пожаре

Как правильно пользоваться тепловизором?

Ввиду значительной стоимости тепловизорного оборудования, купить его могут только организации либо частные лица для постоянного использования. Кроме того, использование прибора требует наличия определённых знаний и опыта. Да и расшифровка результатов потребует специальных знаний.

При обращении в специализированную компанию стоимость обследования будет зависеть от объёма работ и их продолжительности. Кроме того, расценки определяются типом обследования, внутри либо снаружи помещения. По окончании оценки выполняется расшифровка полученных данных, и предоставляется детальный отчёт. В некоторых случаях могут потребоваться рекомендации по устранению недостатков конструкции.

экран тепловизора

Для выполнения обследования подходит не каждый день и не любое время года. Наиболее качественную оценку можно выполнить в осенне-зимний период. При этом разница температур внутри и снаружи помещения должна составлять не менее 15-20 градусов. Очень важным условием является отсутствие прямого солнечного освещения, искажающего результаты.

Для качественного обследования лишние предметы желательно удалить из помещения. В противном случае измерения не будут точными. Обследование, выполненное квалифицированным специалистом, позволит найти и впоследствии устранить большую часть утечек. Как правило, это касается стен зданий, фасадов и кровли.

Что нужно знать о тепловизорах?

Следует отметить, что хороший прибор, который соответствует даже самым минимальным требованиям, не может быть дешевым.

При этом все же можно сэкономить и купить для своих нужд недорогой китайский тепловизор, стоимость которого часто не превышает 10 – 13 тыс. рублей.

Но надо понимать, что их качество исполнения и картинки могут быть весьма сомнительны.

Причина в том, что ИК – датчик дешевой тепловизионной аппаратуры нередко имеет настолько низкое разрешение, что на выходе может получиться размытая разноцветная картинка.

Все остальные характеристики, как правило, также не соответствуют действующим стандартам.

Китайская модель прибора

Поэтому в таких случаях остается опираться лишь на отзывы тех, кто уже приобрел аналогичный прибор.

На что обратить внимание при выборе

Приобретая подобный прибор, следует понимать, что покупается довольно дорогостоящее оборудование, и ошибка будет стоить довольно внушительной суммы. Поэтому к выбору стоит подходить взвешенно, обдуманно и внимательно, обращая внимание на некоторые параметры.

чем отличается тепловизор от прибора ночного видения

Очень важным является температурный диапазон измерения. С его ростом будет увеличиваться и цена. А вот шаг должен быть как можно меньше. Второе, что следует учитывать – это разрешение ИК детектора и экрана. От этого зависит, насколько точными будут снимаемые показания и видимые изменения.

Отображение, передача, сохранение данных – это отдельная история. Тепловизор со встроенной памятью или возможностью подключения накопителя – это идеальный вариант. А вот переплачивать двойную сумму, притом, что прибор и так стоит немало, за Wi-Fi-модуль – это неоправданное расточительство.

Проблемы и погрешность при замерах

Грамотное тепловизионное обследование вещь технически сложная. А неграмотное, которое проводится в 90% случаев, никакой полезной картины вам не даст. По нескольким причинам. Вот основные из них.

Например, практически всегда ваш дом стоит на каком-то участке, ограниченный забором. И мастер не сможет этот дом прострелять со всех сторон, потому что находясь в какой-то одной точке, он физически не захватит тепловизором всю стену.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

А между тем, очень важно иметь общую картинку. Потому что, если вы не захватываете стену целиком, то вы будете вынуждены набирать ее из отдельных кусочков и затем складывать их.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Не зря разные модели комплектуются объективами с разным фокусным расстоянием. В более дорогих, есть даже возможность составить панораму из фрагментов объекта исследования.

А отдельные куски при этом могут давать совершенно разную температуру. Почему так происходит?

Во-первых, время измерения будет отличаться. Во-вторых, разный угол и расстояние прострела.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

В-третьих, при замере одного куска солнце будет за облачком, а на другом выйдет из-за него.

А самые важные условия для проведения энергоаудита:

  • отсутствие прямого солнечного света (солнце в дымке, или рано утром и поздно вечером, когда нет прямых солнечных лучей)
  • отсутствие ветра

Потому что если есть ветер, то он будет сильно искажать общую картину. При чем, при замерах разных стен, скорость ветра также может меняться.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Стреляли центр стены, ветер был 2 м/с. А при замерах по бокам уже 5-7 м/с. И все это учесть очень сложно.

Таким образом, вы не получите истинной картины температурного состояния поверхности. В качестве примера, вы можете взять одну точку на стене и измерить ее температуру сначала с одного угла дома, а потом с другого.

Вы удивитесь, но при одних и тех же настройках тепловизора, получатся разные показатели. Поэтому, если у вас нет полной картины всей стены, то в тепловизионное обследование вносится существенная погрешность.

Нужны ли дополнительные объективы: мнение специалиста

Профессионалы считают, что подобное приобретение оправданно только в случае обследования дома тепловизором организациями. Они могут быть двух видов. Телескопические помогают при съемке верхних этажей высотного здания, придавая дополнительную четкость картинке, а широкоугольные позволяют увидеть строение целиком, когда нет возможности отойти назад.

Для бытового использования в подобных объективах необходимости нет. Ведь владельцу квартиры не нужна съемка всего дома целиком – достаточно только своих окон. И даже если они расположены достаточно высоко, утечку тепла подобный прибор показать вполне способен.

инструкция к тепловизору

Требования, предъявляемые к специалисту, работающему с подобным оборудованием

Стоит сразу оговориться, что эта тема относится к работникам организаций, осуществляющих аудит. Требования определяются нормативными документами – СниП и ГОСТ. Согласно их положению правила проведения проверки следующие:

  • проверяющий обязан во всех деталях знать, как работает тепловизор, уметь им пользоваться, иметь на руках все допуски и лицензии;
  • перед осмотром зданий прибор должен пройти поверку, о чем в его техническом паспорте делается отметка;
  • запрещается работа с тепловизором в дождь или снег – показания могут быть неверными;
  • обязательна разница температур в помещении и вне его, если она отсутствует, то прибор никаких утечек уловить не сможет;
  • при производстве повторных замеров с другого ракурса следует убедиться, что расстояние до объекта одинаково;
  • при производстве платных проверок в допуске аудитора в обязательном порядке проставляется стоимость услуги.

Можно ли измерять температуру

Прежде всего уточним, что тепловизор – это специальное устройство типа ручного сканера для удалённого наблюдения за распределением температуры на теле человека.

Как только заболевшие коронавирусом были выявлены в России, работодатели (они же операторы персональных данных в этом случае) начали делать в Федеральную службу по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций запросы о допустимости использования тепловизоров для измерения температуры работников, а также посетителей (клиентов) предприятий и организаций.

Как разъяснил Роскомнадзор, температура тела – это информация о состоянии здоровья. Соответственно, она относится к специальной категории персональных данных. И обработка таких данных без согласия субъекта в соответствии с ч. 2.3 ст. 10 Федерального закона «О персональных данных» допустима, если происходит в соответствии с трудовым законодательством.

Условия производства проверки здания на тепловые утечки

Не стоит думать, что все, что нужно для точных измерений, – это знать, как пользоваться тепловизором. Этого достаточно для бытовой проверки в личных целях. А вот если требуются комплексные замеры, необходимо учитывать некоторые природные факторы.

охотничий тепловизор

Скорость ветра. Этот параметр не должен превышать 7 м/с. В противном случае может наблюдаться смещение тепловой утечки, что не позволит на нее указать с точностью до сантиметра. Само строение не должно находиться в области попадания прямых солнечных лучей в период 12 часов до производства замеров. Именно по этой причине подобные проверки производят глубокой ночью или ранним утром, с рассветом.

Прибор для самостоятельных замеров: обзор тепловизоров и какой лучше приобрести

Для подобных целей не стоит выбирать слишком дорогое оборудование. Ведь в нем будет множество функций, которыми домашний мастер пользоваться не будет, а значит, нет смысла за них переплачивать. Но и слишком дешевый вариант здесь не подойдет. Если устройство стоит менее 20 000 руб., на него не стоит обращать внимания. Ведь низкая стоимость – это повод задуматься, проработает ли тепловизор дольше 10 мин. или откажет при первом нажатии на кнопку.

Нормальные устройства средней ценовой категории – это приборы, стоимостью от 50 000 руб. до 200 000 руб., не считая дополнительных объективов (если они требуются). Если же говорить о профессиональных тепловизорах с широким набором функций, то за них придется заплатить более полумиллиона (стоимость указана по состоянию на декабрь 2020 года).

Немного больше о тепловизорах можно узнать из видео ниже.

Тепловизор: применение и использование в различных условиях

Некоторые модели, заслуживающие внимания

Производителей подобной продукции достаточно много. Поэтому имеет смысл поверхностно рассмотреть некоторые их модели.

Для бытового использования прекрасно подойдет устройство RGK TL-70, стоимостью около 60 000 руб. Разобраться, как пользоваться тепловизором, труда не составит – инструкция составлена четко, понятно и без лишней, ненужной информации. Диапазон измерений невелик – от -20 ˚С до +150 ˚С, однако этого вполне достаточно для бытовых замеров как утечки тепла, так и нагрева контактов и кабелей домашней электрической сети.

Еще одним устройством, заслуживающим внимания, является Fluke TiS10. Стоимость его немного выше – около 69 000 руб., но при этом и пользоваться прибором намного проще. Здесь нет необходимости наводить фокус, все выполняется автоматически. Диапазон температур составляет от -20 ˚С до +250 ˚С. Имеет встроенную память 4 Gb + поддержка съемного носителя до 4 Gb.

устройство тепловизора

Применение тепловизорного оборудования

Серийное производство тепловизорного оборудования началось для нужд армии. С помощью приборов военные научились распознавать цели в ночное время суток. Впоследствии приборы стали активно использовать в гражданских целях. На сегодняшний день тепловизоры можно встретить в следующих отраслях:

  • В энергетической сфере с помощью тепловизоров отслеживают степень нагрева контактов и кабелей, предотвращая их перегрев и выход из строя.
  • Исследование качества теплоизолирующего слоя и устранение источников потери тепла.
  • Поиск человека в критических ситуациях, когда отсутствуют визуальные способы контроля местонахождения.
  • Медицинские обследования организма.

Различают стационарные и переносные тепловизоры. Изделия первого типа используются на производственных комплексах. Такое оборудование стоит недёшево и обеспечивает высокое качество измерений. Бытовые приборы имеют небольшие габариты и могут оперативно переноситься с места на место. Для обработки данных приборы подключаются к ПК стандартным образом.

тепловизоры для обследования зданий и сооружений

Основным преимуществом оборудования подобного типа является его бесконтактный принципа работы. Измерение температуры выполняется без вмешательства в технологический или рабочий процесс. Очень часто покупают либо берут в аренду оборудование владельцы частной недвижимости. Более действенного способа выявить утечки тепла в здании не существует. Кроме того, при покупке дома либо квартиры не лишним будет выполнение обследования. В результате можно обезопасить себя от приобретения некачественной недвижимости.

Зачастую тепловизорное оборудование применяют компании, работающие со строительными организациями. Это помогает заказчикам принимать в эксплуатацию только качественное жилье. Любые недостатки отображаются на мониторе, и подрядчик будет вынужден их устранить.

Использование тепловизорного оборудования помогает найти дефекты при монтаже оконных и дверных конструкций. Трещины, полости, дефекты стен и кровли также попадают на экран тепловизора. При некачественной гидроизоляции, отопительной системы и электропроводки применение тепловизоров позволит выявить дефекты. Таким же образом можно обнаружить недочёты в системах водоснабжения и вентилирования. Любые дефекты и случаи использования некачественных материалов достаточно быстро определяются при помощи тепловизоров.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий