Главное условие выбора – цена прибора
Как матрица влияет на стоимость прибора
Термочувствительность
Температурный диапазон
Объектив
Частота кадров
Фокусное расстояние
Задачи, решаемые матрицей
Вывод, основанный на выборе прибора, по основным параметрам
Дополнительные параметры
Для выбора оптимального тепловизора определимся с задачами, которые он будет решать: какие объекты будут наблюдаться, в какой отрасли и для чего прибор будет использоваться.
Функциональность прибора влияет на его конечную стоимость. Исходя из возможностей прибора и задач, которые он будет выполнять подбирается тепловизор с соответствующими характеристиками не переплачивая за функции, которые не понадобятся в эксплуатации. Поэтому бюджет не маловажная часть, которая рассматривается при выборе.
Тепловизоров существует огромное множество, все они подразделяются на несколько основных категорий, которые представлены в нашем каталоге. Основные три категории подразделяются на портативные, стационарные и специальные для поиска утечек газа.
Портативные тепловизоры
Стационарные тепловизоры
- Стационарные тепловизоры для измерения температуры
- Охранные тепловизоры
- Тепловизоры эпидемиологического контроля
Специальные тепловизоры
В дополнение к существующим моделям мы разработали линейку многофункциональных устройств, таких как ИК-камера PARACAM 64Т/128Т с функцией дефектоскопа. Разрешение камеры 320х240, есть модели с матрицей 640х512.
В нашей статье определим условия выбора для самых востребованных в промышленности, на предприятиях электроэнергетики, в нефтедобывающей отрасли тепловизионных устройствах, а именно для диагностических тепловизоров.
Главное условие выбора – цена прибора
Чем продвинутее технические характеристики, тем выше стоимость прибора. От цены зависит его функциональность и выполнение поставленной задачи. Цена влияет на то будет ли тепловизор принимать участие в каждодневной инспекционной работе по контролю контактных соединений и нагреву электрооборудования или будет задействован в энергетическом аудите.
Рассмотрим ценообразующие технические характеристики, которые отвечают на вопрос выбора, а именно:
- Разрешение.
- Термочувствительность.
- Диапазон температур.
- Угол обзора.
- Частота кадров.
- Фокусное расстояние.
Как матрица влияет на стоимость прибора
От размера матрицы зависит качество полученной термограммы. Поэтому это самый дорогостоящий компонент тепловизора.
Чем больше матрица, тем больше количество пикселей, выше разрешающая способность, позволяющая регистрировать температуру обследуемого объекта в заданной точке. Например, прибор FLIR E6 с ИК разрешением размером матрицы 160х120 пикселей покажет изображение из 19200 температурных измерений. Модуль с размерами вдвое больше: 320 х 240 отображает уже 76800 точек измерения и так далее.
Разрешение детектора влияет на размер измеряемого объекта и расстояние до него, чем выше разрешение, и меньше угол поля зрения (IFOV) тем меньше может быть объект и тем больше расстояние до него.
Рис. Как разрешение детектора может повлиять на выбор тепловизора
Высокое разрешение позволяет получать четкие ИК-снимки, делая результаты исследования более точными и надежными.
Термочувствительность
Вторая важная характеристика тепловизора – это термочувствительность. Параметр определяет погрешности в измерении температуры в двух соседних точках. Температурная чувствительность (NETD) определяет температурную чувствительность камеры
Чем меньше температурная чувствительность, тем выше разрешение матрицы и качество получаемого снимка.
Чувствительные тепловизоры различают объекты с небольшой разницей температур, при использовании менее чувствительных приборов это мало возможно.
Температурная чувствительность тепловизора < 80 мК – высокая, а очень высокая считается чувствительность < 60 мК, наивысшая чувствительность – 30 мК.
Термочувствительность современных приборов промышленного назначения показывает на термограмме объекты с разницей температур меньше 1оС.
Для получения лучших результатов, выбирайте камеры с погрешностью измерения не превышающей ± 2%.
Температурный диапазон
Понятие диапазон температур условно разделяет приборы на две категории:
Первая тип приборов, когда точно известен диапазон температур объекта, при котором производятся измерения.
Если измеряемые температуры не входят в предел возможностей тепловизора, прибор становится бесполезным. Например, прибором с диапазоном измерения от 0 до 100°С невозможно измерить места утечек холода в морозильной камере или в месте перегрева электроприбора, где критическая температура нагрева выше, чем 100°С
Базовые модели тепловизоров работают с диапазоном температур от –20 до +280°С, продвинутые модели –20 до +350°С. Для повышения верхнего предела измерений используют температурный фильтр, благодаря которому появляется возможность измерять объекты при температуре до 1200оС.
Диапазон рабочих температур окружающей среды, при которых прибор работает исправно. У большинства приборов, диапазон рабочих температур от 20 до 15°С или от +40..+50°С.
При низкой температуре воздуха аккумулятор быстрее теряет зарядку, либо прибор автоматически отключается.
Объектив
От объектива зависит поле зрения прибора.
Широкоугольный объектив со стандартными параметрами гарантирует снимок участка большой площади с близкого расстояния. Стандартный объектив 42°x32° идеален для тепловизионной съемки близко находящихся объектов, обеспечивает широкое поле зрения
Узкоугольные объективы, которыми комплектуются модели тепловизоров позволяют снимать мелкие, удаленные объекты. Это могут быть: гирлянды изоляторов линий электропередач, детали высотных зданий. Чем меньше угол зрения, тем можно дальше можно находиться от объекта, например, использоваться в авиафотосъемках – термограмма свое качество не потеряет.
Телеобъектив 15°x11° обеспечивает превосходное качество термограмм объектов, находящихся в средней дальности.
В комплектацию многих тепловизоров входят объективы с возможностью оптического зума 2-6х. Однако, наличие узкоугольного объектива – высокая цена и увеличенная масса. Для того, чтобы иметь представление о себестоимости тепловизора, цена матрицы и объектива – это 90% его общей стоимости. Супер-телеобъектив 6,6°x5° с узким полем зрения (6,6° x 5°) обеспечивает получение термограмм объектов, находящихся на большом расстоянии, максимального разрешения. Отличается простым управлением, не требует дополнительных держателей для объектива
Примером профессионального тепловизора для проведения энергоаудита могут служить камеры FLIR T1010 и T1020, имеющие самые широкие диапазоны измерения температур, с разрешением, измеряемым не в пикселях, а Мпик – до 3,1 Мпикс. благодаря высокому качеству картинки, камеры позволяют интерпретировать изображение и принимать решение прямо на рабочем месте.
Рис. Тепловизоры для профессионального энергоаудита, какими они должны быть. Выбор крутого тепловизора в зависимости от качества объектива
Частота кадров
От параметра зависит с какой скоростью камера фиксирует изменения температуры объекта. Если частота смены кадров равна 9 Гц, это низкий показатель, и он будет заметен оператору.
Даже при медленном перемещении пользователя вместе с тепловизором этот эффект усиливается. Для длительной работы в движении или с постоянно меняющейся сценой перед объективом тепловизора рекомендуются модели с частотой кадров 50/60 Гц.
Фокусное расстояние
Критическим параметром, который влияет на дальность действия тепловизоров, является фокусное расстояние объектива. Характеристики определяет величину мгновенного поля зрения камеры. Это угловое поле зрения отдельного пикселя – наименьший угол разрешения системы, при условии наличия достаточного температурного контраста.
Мгновенное поле зрения тогда определяет расстояние, на котором критический размер цели попадет под требуемое число пикселей для обеспечения обнаружения, распознавания и идентификации. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше становится мгновенное поле зрения, которое переходит в большее число пикселей, перекрывающих цель при фиксированной дальности.
Задачи, решаемые матрицей
Тепловизор с матрицей 160x120 идеален для небольших объектов с проверкой с близкого расстояния. Используется на объектах с плавным перепадом температур, например, кондиционных систем нагрева и охлаждения. Низкое разрешение оптимально для контроля контактных соединений, когда в течение одного рабочего дня нужно произвести множество измерений, это могут быть объекты, когда равномерное распределение температуры не имеет значения. Например, КТПН 6/0,4 кВ с проверкой внутренней расшиновки и большим количеством отходящих фидеров.
Тепловизор с небольшим разрешением – бюджетный. Его использование целесообразно для простых задач. Несмотря на ограничения, недорогой тепловизор с детектором 160х120 подойдет для неразрушающего контроля электроустановок, который проводится в межсезонье и нуждается для аттестации пригодности к эксплуатации электрооборудования для определения степени ремонта.
Тепловизор с матрицей 320х240 нужен для теплового контроля зданий и сооружений, ограждающих конструкций, дымовых труб, электрооборудования, ВЛ и других объектов где не требуется повышенного разрешения. Детектор 320х240 пикселей незаменим для больших расстояний и небольших объектов с высокой температурной неоднородностью, например для поиска мостиков холода в ограждающих конструкция вновь построенных многоэтажных зданий.
Тепловизором с матрицей 640х480 контролируют почти любые объекты, регламентированные приложением №1 ПБ 03.37.200 «Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля». Высокое разрешение необходимо для контроля нестандартных технологических решений, например, в сфере микроэлектроники, это могут быть микросхемы. Также высокое разрешение подойдет для проверки сильно удаленных предметов.
Вывод, основанный на выборе прибора, по основным параметрам
Перечисленные выше параметры являются главными характеристиками, влияющими на выбор прибора. Большинство профессиональных современных диагностических тепловизоров оборудованы связью по Bluetooth и поддерживают Wi-Fi, сохраняют изображения на карте памяти, в стандартном JPEG формате со встроенным полным анализом температур. Те устройства, где изображения сохраняются в форматах, открывающихся с помощью специализированного ПО или без данных измерения температуры могут считаться бюджетными или даже любительскими.
Влияние на выбор эргономики – спорное условие
Абсолютно все современные диагностические тепловизоры, которыми приходится много работать в течение целого дня эргономически удобные. Производитель понимает, что за время длительных инспекций, на точность результата не должна влиять усталость инженера-диагноста. например, тепловизоры профессиональные FLIR T-series для энергоаудита обладают поворотным оптическим блоком, с углом поворота - 120°С . Прибор идеален для обследования инженерных коммуникаций, установленных на потолке или в труднодоступных зонах зданий и сооружений.
Дополнительные параметры
Выбор тепловизора в зависимости от дополнительного функционала безусловно может повлиять на выбор прибора, но он определяется решением более узких задач
Расширенная функциональность повышает стоимость прибора, но и расширяет область применения.
- Функция измерения влажности – позволяет определить места скопления влаги и конденсата. В тепловизор вводятся параметры текущей температуры и влажности воздуха. На экране формируется цветная картинка распределения влажности. Цвета изображения характеризуют риск образования плесени в исследуемой зоне. Тепловизор способный определить влажность и участки подверженные образованию плесени должен иметь разрешение 160 x 120 пикселей, температурную чувствительность < 80 мК (рекомендуется, < 50 мК), а также функцию «Отображение поверхностной влажности».
- Функция видео измерения – это создание видеозаписи в инфракрасном спектре с последующей передачей на ПК для анализа. Некоторые приборы могут одновременно снимать объект в инфракрасном и видимом диапазонах с совпадением полученных изображений при заданных параметрах, например, отображение в ИК спектре только критических температур. При выборе тепловизора с записью видео обращают внимание на качество оптики, разрешение съемки, угол обзора, минимальное фокусное расстояние, дальность эффективной работы и на то в каких форматах материалы экспортируются на ПК.
- Автоматическое отображение самой горячей или холодной точки выявляет критические температуры нагрева или охлаждения, например, для определения плохого контакта в контактных соединениях в электропроводке или для поиска заболевших с повышенной температурой тела.
- Функция отображения превышения предельных значений, выделяет на термограмме цветом точки со значениями выше или ниже допустимого предела.
- Расчет минимального / максимального значения участка – определяется минимальное и максимальное температурное значение отдельного участка которые просматриваются в режиме реального времени на объекте.
- Телеобъектив с функцией приближения картинки объекта позволяет выполнять энергоаудит зданий на расстоянии для дистанционной оценки состояние конструктивных элементов ВЛ, эта функция важна особенно в условиях прокладки ЛЭП в труднодоступных высокогорных районах.
- Функция наложения инфракрасного и видимого изображения – это способность прибора отделять ненужное и видеть в ИК спектре только участки объекта с заданной температурой. Нежелательные экстремальные температуры автоматически отфильтровываются из термограммы и показываются лишь в том случае, когда они действительно присутствуют. Благодаря этому термограммы поддаются объективному сравнению несмотря на меняющиеся условия окружающей среды. Это очень важно для создания изображений в режиме «до» и «после»
- Функция изотермы – это отображение одним цветом заданного температурного диапазона, например, прибор видит только участки с температурой от 40 до 50оС. Функция ScaleAssist автоматически настраивает цвет термограммы в соответствии с температурами помещения и наружного воздуха во время измерения. Чтобы активировать функцию ScaleAssist, нужно ввести температуру в помещении, и снаружи Оптимальная шкала температур настраивается автоматически. Термограммы можно сравнивать, даже если они делались при разных условиях окружающей среды, что очень полезно, например, при исследованиях здания до и после реставрации. Это позволяет избежать неверной интерпретации из-за субъективной или неверной настройки шкалы температур. Нежелательные экстремальные температуры автоматически отфильтровываются. Дефекты конструкции видны лишь тогда, когда это на самом деле дефекты конструкции.
- Поворотный дисплей – это возможность ИК-измерений при любом расположении прибора. Дисплей может дооснащаться антибликовой защитой.
- Высокотемпературный фильтр – увеличивает диапазон контролируемых температур до 1200°С и более.
- Запись голосовых комментариев – дает возможность оставлять голосовые поправки к сделанным снимкам и записям.
- LED подсветка – освещает затемненные участки при работе тепловизора в режиме – видеокамера.
- Функция создания панорамных изображений помогает получить общую термограмму, созданную из нескольких отдельных снимков, делая результаты теплового контроля наглядными, сокращая объем. Функция незаменима при энергоаудите крупных объектов, которые невозможно целиком захватить одним изображением. Несколько термограмм склеиваются в единое целое.
- Лазерный целеуказатель идентифицирует лазерной точкой неисправный компонент на контролируемом объекте.
Наша компания ГК «Ресурс» предлагает и разрабатывает приборы для тепловизионного обследования промышленных и жилых объектов. Наши приборы нужны для поиска аномальных температурных участков, определяющих техническое состояние объектов контроля.
Основная задача нашей компании предоставить партнерам современные приборы, которые помогут выявить теплопотери зданий, найти критический перегрев электрооборудования, выполнить мониторинг производственных процессов, и проблемные участки для своевременного обслуживания и снижения затрат.
После обследования вы получаете подробный отчет с наглядной термограммой (тепловой картой) и заключение о состоянии объекта.
Заключение обследования поможет решить производственные задач по устранению аварийных участков и аргументировать доводы заказчика в спорах с подрядными организациям.