Тепловизоры. виды и работа. устройство и применение. особенности

Виды подобных приборов

Такие устройства можно разделить на 2 основных группы:

• Стационарные – используются в цехах предприятий для контроля режимов работы электродвигателей и другого оборудования. Все данные при этом выводятся на мониторы пульта дежурного, который и контролирует показатели. Это довольно мощные тепловизоры, требующие для нормального функционирования отдельного охлаждения. В этих целях чаще всего применяется жидкий азот. Температурный диапазон измеряемых такими устройствами показателей колеблется от -50 ˚С до +2000 ˚С.
• Переносные (мобильные) – удобные приборы со встроенным экраном, позволяющие в режиме реального времени увидеть утечку или очаг тепла, направив устройство на проверяемую область. Чаще всего они имеют возможность подключения к персональному компьютеру для обеспечения обработки получаемых данных, причем соединение может быть как проводным, так и по Wi-Fi, что тоже очень удобно. Все данные при этом идут через облачное хранилище. Как произвести подобную коммутацию, можно узнать из инструкции к тепловизору.

Возможно, вам также будет интересно

Как обеспечить точность углового позиционирования?

1 сентября, 2005 Угловой энкодер, установленный на двигатель с прямой передачей момента вращения
Энкодеры вокруг нас

Энкодеры – преобразователи линейных или угловых перемещений – неотъемлемая часть любых технических устройств, имеющих дело с прецизионными перемещениями. Будь то обрабатывающие станки с поворотными осями или оборудование для резки и проверки кремниевых пластин, устройства для поверхностного монтажа, гониометры или машины барабанного типа по изготовлению печатных форм (технология CTP): все они в той или иной форме используют круговые датчики или угловые энкодеры 1).

Требования, …

Является ли характеристика давления более важной, чем скорость потока жидкости в зоне трима при выборе регулирующего клапана? Среди производителей клапанов на этот счет до последнего времени шли оживленные дебаты.

20 000 инсталляций SCADA системы TRACE MODE!

1 декабря, 2005В 4 квартале 2005 года SCADA система TRACE MODE достигла нового рекорда популярности. Теперь TRACE MODE насчитывает более 20 000 инсталляций.

Достижение нового рубежа еще раз подтверждает рыночное лидерство этой SCADA системы. Большая часть инсталляций приходится на Россию и СНГ. Поэтому TRACE MODE является самой покупаемой SCADA системой в нашей стране. Успеху TRACE MODE способствуют:

большая функциональность;

высокое качество программного обеспечения;

разумная ценовая политика;

активное сотрудничество с партнерами – системными интеграторами и производителями …

Сферы применения тепловизоров в быту и на производстве

Подобный прибор действительно уникален. Обследование дома тепловизором даст конкретную картину проблемных мест, где есть утечки. Это позволит утеплить именно те места, где это необходимо, что убережет от лишних, ненужных расходов. Удобны тепловизоры и при обследовании домашней электрической сети – все некачественно выполненные контакты будут как на ладони, ведь их температура значительно выше. Перегруженные провода также греются, а значит, прибор поможет выявить и их.

Широко применяется устройство в оборонной промышленности. С его помощью работают системы наведения залпового огня, авиационные и ракетные прицельные комплексы. В последнее время тепловизоры стали применять и в прицелах ручного стрелкового оружия.

Большую пользу приносит прибор в поисковых операциях, когда необходимо найти людей под завалами. Для пожарных он также не будет бесполезен – с его помощью можно найти оставшиеся под слоем пепла или бревнами очаги и предотвратить повторное возгорание. Медицина, промышленность, автомобилестроение и даже астрономия – тепловизор находит применение в любой области.

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.

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

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.

Дополнительные возможности тепловизоров

Нужно отметить, что некоторые модели тепловизионного оборудования могут обладать расширенными возможностями (видеосъемка, Wi-Fi, компас и др), поэтому цена тепловизоров с одинаковой матрицей может сильно варьироваться.

• С помощью Wi-Fi вы можете управлять тепловизором через смартфон. В соответствии с вашей мобильной операционной системой вам понадобиться специальное приложение. Картинка с тепловизора будет передаваться на дисплей телефона и вам доступны некоторые функции анализа и управления.
• Электронный компас по координатам уточняет расположение исследуемого объекта, что в последствии упрощает анализ полученных данных.
• Видеокамера позволяет получить совмещенное изображение – наложение термограммы на видимую картинку.

Купить тепловизор, значит сделать первый шаг к решению целого ряда проблем на важных для вас объектах. Вы можете сделать заказ на нашем сайте или прийти к нам в магазин для получения более подробной консультации и непосредственного знакомства с оборудованием.

Как выбрать тепловизор

Тепловизор — верный помощник инженеров стройконтроля, специалистов по техническому обследованию и энергоаудиторов. Он помогает определить качество теплоизоляции, обнаружить мостики холода, проверить работу отопительных приборов и т.д. Но иногда тепловизор трудно выбрать: нужно знать, какие функции точно не пригодятся, чтобы не переплатить за него.

Например, чтобы обследовать стены частных домов, подойдет тепловизор до 200 тысяч рублей. На более крупных объектах — общественные и промышленные здания — функциональности бюджетных приборов будет недостаточно. Здесь ценник варьируется от 200 тысяч до 2 млн рублей.

6 шагов по выбору строительного тепловизора

Шаг 1. Выберите разрешение детектора.

Шаг 2. Выберите разрешение экрана.

Шаг 3. Выберите тепловую чувствительность.

Шаг 4. Выберите погрешность измерения температуры.

Шаг 5. Выберите необходимые функции.

Шаг 6.Выберите ценовую категорию.

*Детектор — устройство наподобие объектива фотоаппарата, захватывающее изображение. Чем выше его разрешение, тем качественнее будет картинка.

На рынке можно выделить несколько групп производителей: китайские, российские и западные. Первые отличаются низкой ценой, но специалисты жалуются на высокие погрешности прибора при определении температур. Российские модели отстают в технологичности от западных, но стоят дешевле: они подойдут для обследования частных домов. Нишу тепловизоров на нашем рынке почти полностью занимают европейские и американские производители: Fluke, Flir, Testo и другие.

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.

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.

Вариант № 2. Тепловизор своими руками с помощью инфракрасного термометра и платы Arduino

Идея этого метода очень проста. Чтоб создать тепловизор своими руками потребуется недорогой инфракрасный термометр — это такой прибор, который умеет измерять температуру конкретной точки пространства на небольшом расстоянии, и плата Arduino, через которую мы подключим его к RGB-светодиодам из какого-нибудь фонаря.

Плата Arduino представляет собой программно-аппаратное средство, предназначенное для построения непрофессиональными пользователями простых систем из сферы автоматики и робототехники.

Запрограммируем систему так, чтоб фонарный свет окрашивался в разные цвета в зависимости от показаний термометра. Сделаем традиционно, чтоб высокой температуре соответствовал красный цвет, а низкой — синий. Таким образом, направляя фонарь со встроенным термометром на любой объект, мы автоматически подсвечиваем этот объект соответствующим цветом, в зависимости от его температуры. Если к данному набору добавить еще и фотоаппарат, то вы не просто сможете видеть в цвете температуры поверхностей окружающих вас предметов, но и получите изображения, ничем не хуже тех, что позволяют увидеть даже самые дорогие тепловизоры.

Как выбрать тепловизор

Тепловизор пока еще — достаточно дорогое устройство, и к его выбору нужно подойти с особой тщательностью. Пока что тенденций к снижению цены не наблюдается из-за дорогой стоимости комплектующих.

Если вы планируете купить один из недорогих вариантов устройств, то рекомендуем остановиться как раз на мобильных вариациях фирм Flir и Seek Thermal. Их можно купить в пределах 30 тысяч. Бренду Flir удалось снизить цену благодаря использованию модуля Lepton. А Seek Thermal отказались от использования особых линз, и тем самым смогли удешевить производство. Кстати, последние определяют изменения температуры в большем диапазоне, чем Flir.

Тепловизор Fluke

Если говорить о профессиональных устройствах, которые, конечно же, лучше и эффективнее, то придется потратить более 100 рублей. Но, как правило, для решения самых простых задач мобильного тепловизора вполне достаточно.

• Чтобы проверить на утечки тепла здания, достаточно купить тепловизор, определяющий температуру до +100 градусов.
• Чтобы диагностировать состояние электрики, нужно устройство, способное измерять температуру до +350 градусов.
• Для диагностики отопительных котлов и мощных агрегатов нужен тепловизор, выявляющий температуру на максимуме +650 градусов.
• Тепловизоры, способные снимать значения до +1000 градусов, используются в промышленности.

Правила применения тепловизора

Главная задача тепловизионного обследования – безошибочно выявить потери тепла и дефекты в работе инженерных систем, а также обнаружить возможные слабые места жилого объекта на этапе строительства.

Тепловизионная диагностика зданий включает:

• обследование в длинноволновой ИК-области спектра в диапазоне 8-15 мкм;
• построение температурной карты исследуемых предметов и поверхностей;
• мониторинг динамики тепловых процессов;
• точный расчет тепловых потоков.

Проводить тепловизионную диагностику лучше в холодную пору, когда разница температурных показателей на улице и в доме составляет больше 10 градусов по шкале Цельсия

Чем выше перепад температур, тем точнее результаты проверки. Кроме того, чтобы получить корректные данные, обследуемый жилой объект должен бесперебойно отапливаться не меньше 2-х суток. В летний период обследовать здание тепловизором практически бесполезно из-за минимальной разницы температур.

Проверка зданий приемниками теплового излучения показывает распределение температурных полей по поверхностям предметов или конструкций в конкретный момент времени. Поэтому проведение съемки инфракрасной камерой сильно зависит от ряда условий, соблюдение которых критично для получения корректных результатов.

На работу прибора влияет сильный ветер, солнце и дождь. Под их воздействием дом будет охлаждаться или нагреваться, а значит проверку можно считать неэффективной. Обследуемые конструкции и поверхности не должны находиться в зоне попадания ярких прямых лучей солнца или отраженного излучения в течение 10-12 часов до старта тепловизионной диагностики.

Дверные и оконные блоки рекомендовано сохранять в фиксированном положении 12 часов перед съемкой инфракрасной камерой и в процессе проверки здания.

До начала обследования дома на устройстве необходимо выставить базовые настройки, а именно:

• установить нижний и верхний предел температуры;
• настроить диапазон тепловизионной съемки;
• выбрать уровень интенсивности.

Другие показатели регулируют в зависимости от типа теплоизоляции, материалов стен и перекрытий. Энергоаудит частного дома начинают с проверки фундамента, фасада и крыши здания.

После проверки внешней части приступают к диагностическим мероприятиям внутри жилого здания. Здесь выявляют около 85% всех строительных дефектов и неисправностей инженерных систем

Съемку проводят в направлении от оконных блоков к дверям, неспешно исследуя все технологические проемы и стены. При этом двери между комнатами оставляют открытыми, чтобы стабилизировать потоки нагретого воздуха и свести к минимуму вероятность погрешностей при измерениях.

Дома, оснащенные радиаторами отопления, принято снимать только с внешней стороны. Диагностику фасадов проводят при благоприятных погодных условиях – отсутствии влажного тумана, задымленности, атмосферных осадков.

Что собой представляет подобный прибор

Тепловизор – устройство, способное улавливать температуру поверхности и выводить данные о ней на экран. Работает он по схожему алгоритму с прибором ночного видения (ПНВ) на основе инфракрасного излучения, которое преобразовывается в сигнал, выводимый на дисплей. Картинка на экран выводится в различных цветах, от красного (горячая область) до синего (холодная). Предупреждая вопрос о том, чем отличается тепловизор от прибора ночного видения, следует отметить, что ПНВ фиксирует отраженный сигнал, в то время как рассматриваемое сегодня устройство «ловит» инфракрасное излучение, идущее от предметов.

Первые подобные устройства появились еще в тридцатые годы прошлого столетия. Конечно, они были громоздкими и практически ничего общего с современными подобными приборами не имели. Исключение составляет лишь инфракрасное излучение. Оно-то и рисовало «карту температур» на фотомишени. Принцип действия тепловизоров тех лет можно было сравнить с электронно-лучевой трубкой.

Как производят тепловизионное обследование

Тепловизионное обследование (совместное использование тепловизора и аэродверь)

Важнейшую роль играет тепловизионное обследование в строительстве при проведении утеплительных работ, потому что наличие отдельных мест с сильными тепловыми потерями может свести на нет все усилия по теплоизоляции остальной поверхности. На практике это приводит не только к увеличению энергопотребления в помещении, но и к промерзанию или отсыреванию конструкций, что может привести к их скорейшему разрушению, порче внутренней отделки или содействовать неблагоприятному микроклимату в помещениях, образованию плесени, появлению грибка, что может отрицательно сказаться на здоровье проживающих в таком здании.

Для жилых помещений в многоквартирных коммунальных домах проведение тепловизионного обследования может способствовать выявлению мест утечки тепла через окна и входные или балконные двери, а так же эффективность работы нагревательных приборов. Такие дефекты жильцы могут исправить в индивидуальном порядке. Выявленные тепловые утечки в несущих конструкциях индивидуально устранить невозможно, так как утепление стен квартир изнутри по теплотехническим расчетам оказывается неэффективным и даже приводит к ухудшению микроклимата в помещении. Единственным вариантом остается внешнее утепление всего дома.

Обследование дома тепловизором (термограмма коттеджа на экране тепловизора)

Для владельцев индивидуальных домов и коттеджей использование тепловизора для улучшения теплоизоляции помещений более продуктивно, так как они вольны в установке внешней теплоизоляции. Однако стоимость тепловизоров велика и может достигать нескольких сот тысяч рублей, а цена отдельных моделей с большой матрицей доходит до нескольких миллионов. Поэтому покупка приборов для одноразового обследования дома зачастую нерентабельна. На этот случай можно прибегнуть к услугам фирм, предлагающих тепловизоры в аренду за несколько тысяч рублей в сутки.

Заказывать услуги по тепловизионной диагностике лучше в прохладное время года, когда разница температур на улице и в квартире или загородном доме значительна и составляет более 15°C. Летом проводить «тепловизионку» практически бесполезно из за малой разницы температур. Но не стоит отчаиваться, нет безвыходных ситуаций, нагнать в помещение холодный воздух можно при помощи уникальной системы – «аэродверь», в местах выхода холодного воздуха нагнетаемого аэродверью, тепловизор будет фиксировать температурные колебания в местах с плохой теплоизоляцией.

Для чего используют тепловизоры в строительстве

Обследование строительным тепловизором коттеджа, дачи или жилого дома дает возможность увидеть на термограмме то, что происходит внутри различных предметов и конструкций здания, вообще не касаясь их. Это называют неразрушающим контролем.

Такого рода осмотр покажет состояние отопительных трубопроводов в стенах и теплом полу без вскрытия штукатурки или кафельной плитки.

В основе тепловой диагностики лежит принцип фиксирования неоднородностей теплового поля, что позволяет судить о состоянии исследуемых объектов

Чувствительность некоторых моделей достигает сотых долей градуса, благодаря чему можно не только увидеть тепловой след на поверхности конструкций, но и узнать, что же происходит внутри.

Уникальным преимуществом современных тепловизоров перед другими средствами контроля является именно возможность заглянуть внутрь предметов без нарушения их целостности. Даже минимальное отклонение температурных показателей от нормы будет свидетельствовать о наличии неполадок, к примеру, в электросети.

Проверка частного дома тепловизором поможет решить самые разные задачи:

• локализовать места утечек тепла и определить степень их интенсивности;
• проконтролировать эффективность пароизоляции и выявить образование конденсата на различных поверхностях;
• правильно подобрать тип утеплителя и рассчитать необходимое количество теплоизоляционного материала;
• обнаружить протекание крыши, трубопроводов и теплотрасс, утечку теплоносителя из отопительной системы;
• проверить воздухонепроницаемость оконных стеклопакетов и качество монтажа дверных блоков;
• провести диагностику вентиляции и системы кондиционирования;
• определить наличие трещин в стенах сооружения и их размеры;
• найти места засоров в системе теплоснабжения;
• диагностировать состояние электропроводки и выявить слабые контакты;
• обнаружить места обитания грызунов в доме;
• найти источники сухости/повышенной влажности внутри частной постройки.

Строительный тепловизор дает возможность оперативно проверить соответствие параметров возведенного здания техническим требованиям, оценить качество недвижимого объекта перед его покупкой и диагностировать работу внутренних коммуникаций.

Проведенное обследование дома термографическим сканером до начала укладки теплоизоляционных материалов поможет правильно рассчитать расходы на утепление

А уже после окончания работ тепловизионная съемка позволит проконтролировать финальный результат и обнаружить недостатки монтажа, создающие теплопотери. Проверка покажет и мостики холода, которые можно быстро устранить при подготовке к зимнему сезону.

Перед реконструкцией или ремонтом старых сооружений прибор с инфракрасной камерой придет на помощь, чтобы выявить самые холодные зоны и места затеканий, проблемы с теплыми полами, и объективно оценить объем запланированных строительных работ.

Устройство и принцип работы

Чувствительным элементом любого тепловизора является датчик, который трансформирует инфракрасное излучение различных объектов неживой и живой природы, а также фона в электрические сигналы. Полученная информация преобразуется прибором и воспроизводится на дисплее в виде термограмм.

У всех живых организмов в результате метаболических процессов выделяется тепловая энергия, которая отлично видна оборудованию

У механических аппаратов нагрев отдельных составляющих частей происходит из-за постоянного трения в точках сопряжения подвижных элементов. В оборудовании и системах электрического типа нагреваются токопроводящие детали.

После наведения и съемки объекта ИК-камера мгновенно формирует двухмерное изображение, содержащее полные сведения о температурных показателях. Данные можно сохранить в памяти самого устройства или на внешнем носителе, а можно перенести при помощи USB-кабеля на ПК для детального анализа.

На термограммах отображается интенсивность инфракрасного излучения исследуемых конструкций и поверхностей. Каждый отдельный пиксель соответствует конкретному значению температуры.

По неоднородности теплового поля выявляют ошибки в инженерных конструкциях дома и дефекты стройматериалов, недостатки теплоизоляции и некачественный ремонт

На черно-белом экране тепловизора самыми светлыми будут отображены теплые зоны. Все холодные объекты будут практически неразличимыми.

На цветном цифровом дисплее участки, которые сильнее других излучают тепло, засветятся красным цветом. По уменьшению интенсивности излучения спектр будет сдвигаться в сторону фиолетового. Черным цветом на термограмме будут отмечены наиболее холодные зоны.

Для обработки полученных тепловизором результатов достаточно подключить прибор к персональному компьютеру. Это позволит перенастроить цветовую палитру на термограмме так, чтобы необходимый диапазон температур был заметен лучше всего.

Современные многофункциональные устройства оснащены специальной матрицей-детектором, которая состоит из огромного количества совсем миниатюрных чувствительных элементов.

Инфракрасное излучение, зафиксированное объективом тепловизора, будет проектироваться на этой матрице. Такие ИК-камеры способны обнаружить температурный контраст, равный показателям 0,05-0,1 ºC.

Большинство моделей тепловизоров оснащены жидкокристаллическим контрольным дисплеем для отображения информации. Однако качество экрана не всегда свидетельствует о высоком уровне инфракрасного оборудования в целом.

Основным параметром является мощность микропроцессора, задействованного для кодирования полученных данных. Скорость обработки информации играет главную роль, поскольку сделанные без штатива снимки могут оказаться размытыми.

Функционирование тепловизионных устройств базируется на фиксации температурной разницы общего фона и объекта, и преобразовании полученных данных в графическое изображение, видимое человеческим глазом

Такая разница объясняется тем, что на одну чувствительную ячейку приходится меньшая площадь поверхности исследуемого объекта. В графических изображениях с большим разрешением оптические шумы почти незаметны.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin