13 августа 2021
Калибровка тепловизора — это процесс сопоставления температуры, которую видит камера (ИК излучение), с температурой, которая заранее известна. Все камеры FLIR калибруются в соответствии с заводскими стандартами, но со временем старение электронных компонентов может привести к смещению калибровки и неточным измерениям температуры.
Калибровка выполняется в контролируемых условиях с использованием большого количества эталонных источников черного тела. Черные тела — это физические тела с очень высокой излучательной способностью, то есть они излучают и поглощают почти всё электромагнитное излучение (теоретически идеальное черное тело имеет излучательную способность равную 1 и идеально поглощает, и испускает все излучение).
Черные тела в калибровочной лаборатории сертифицированы и прослеживаются в соответствии с международными стандартами. Эталонные источники черных тел располагаются полукругом и имеют на разные известные температуры, затем тепловая камера (подключенная к роботизированному манипулятору) поочередно направляется на каждый эталонный источник. Значение сигнала при каждой температуре фиксируется калибровочным программным обеспечением, и каждая пара значений сигнала и температуры строится по кривой.
Затем эти данные загружаются в камеру, калибруя ее для соответствия спецификациям точности. В связи с высокими требованиями камеры должны быть откалиброваны в лаборатории. Однако если вы опасаетесь, что ваша камера может быть не откалибрована, существует простая проверка, которую можно выполнить в полевых условиях без дорогостоящего оборудования.
Хорошая новость: если ваша камера не откалибрована, то, скорее всего, достаточно большую величину, то есть, если вы выполнили проверку и получили относительно точные результаты, то калибровка, скорее всего, хорошая. Однако следует помнить, что самостоятельная проверка калибровки не гарантирует, что камера точно откалибрована. Чтобы проверка была эффективной, сначала необходимо провести базовое измерение, когда известно, что точность калибровки камеры известна - например, вскоре после того, как она вернулась после калибровки из лаборатории. Это позволит учесть наличие систематических ошибок в настройке и процедуре. Проверка калибровки выполняется путем измерения целей с известной температурой и сравнения известной температуры с измеренной. В этом случае можно использовать кипящую воду и тающий лед.
Температура кипящей воды составляет около 100°C (212°F). Убедитесь, что вода бурно кипит - нескольких пузырьков, поднимающихся со дна, недостаточно. (И обязательно следите за тем, чтобы на объективе вашей камеры не образовывался конденсат).
Температура тающего льда составляет около 0°C (32°F). Убедитесь, что он тает - кубики льда прямо из морозильной камеры будут гораздо холоднее. Для достижения наилучших результатов смешайте лед с небольшим количеством воды. Установите коэффициент излучательной способности вашей камеры на 0,96 и направьте ее на поверхность воды, замерив температуру. Точность камеры указана в руководстве по эксплуатации к ней - например, если точность камеры составляет +/- 2°C, то любое показание в диапазоне 98-102°C (208,4-215,6°F) соответствует точности для кипящей воды.
Можете ли вы самостоятельно откалибровать свою тепловизионную камеру?
К сожалению, нет: чтобы понять, почему калибровку невозможно выполнить в полевых условиях, давайте сначала рассмотрим, как тепловизоры калибруются в лаборатории.Как проводится калибровка тепловизоров в лаборатории.
Калибровка выполняется в контролируемых условиях с использованием большого количества эталонных источников черного тела. Черные тела — это физические тела с очень высокой излучательной способностью, то есть они излучают и поглощают почти всё электромагнитное излучение (теоретически идеальное черное тело имеет излучательную способность равную 1 и идеально поглощает, и испускает все излучение).
Черные тела в калибровочной лаборатории сертифицированы и прослеживаются в соответствии с международными стандартами. Эталонные источники черных тел располагаются полукругом и имеют на разные известные температуры, затем тепловая камера (подключенная к роботизированному манипулятору) поочередно направляется на каждый эталонный источник. Значение сигнала при каждой температуре фиксируется калибровочным программным обеспечением, и каждая пара значений сигнала и температуры строится по кривой.
Затем эти данные загружаются в камеру, калибруя ее для соответствия спецификациям точности. В связи с высокими требованиями камеры должны быть откалиброваны в лаборатории. Однако если вы опасаетесь, что ваша камера может быть не откалибрована, существует простая проверка, которую можно выполнить в полевых условиях без дорогостоящего оборудования.
Самостоятельное выполнение проверки калибровки
Хорошая новость: если ваша камера не откалибрована, то, скорее всего, достаточно большую величину, то есть, если вы выполнили проверку и получили относительно точные результаты, то калибровка, скорее всего, хорошая. Однако следует помнить, что самостоятельная проверка калибровки не гарантирует, что камера точно откалибрована. Чтобы проверка была эффективной, сначала необходимо провести базовое измерение, когда известно, что точность калибровки камеры известна - например, вскоре после того, как она вернулась после калибровки из лаборатории. Это позволит учесть наличие систематических ошибок в настройке и процедуре. Проверка калибровки выполняется путем измерения целей с известной температурой и сравнения известной температуры с измеренной. В этом случае можно использовать кипящую воду и тающий лед.
Температура кипящей воды составляет около 100°C (212°F). Убедитесь, что вода бурно кипит - нескольких пузырьков, поднимающихся со дна, недостаточно. (И обязательно следите за тем, чтобы на объективе вашей камеры не образовывался конденсат).
Температура тающего льда составляет около 0°C (32°F). Убедитесь, что он тает - кубики льда прямо из морозильной камеры будут гораздо холоднее. Для достижения наилучших результатов смешайте лед с небольшим количеством воды. Установите коэффициент излучательной способности вашей камеры на 0,96 и направьте ее на поверхность воды, замерив температуру. Точность камеры указана в руководстве по эксплуатации к ней - например, если точность камеры составляет +/- 2°C, то любое показание в диапазоне 98-102°C (208,4-215,6°F) соответствует точности для кипящей воды.