Sådan vælges en termisk billedbehandler og pyrometer: professionelle anbefalinger

Indholdet af artiklen

• Sådan fungerer en ikke-kontakt termisk detektor
• Funktioner af termiske billedoptagere og pyrometre
• Spektral følsomhed (spektralt interval)
• Målt temperaturområde
• Fejl i temperaturdata (målenøjagtighed)
• Målehastighed
• Optisk opløsning
• Temperaturfølsomhedstærskel (NETD-karakteristik)
• Autokompensation af målinger
• Vejledningssystem (syn)
• Fjerntermisk scannerdisplay
• Udskiftelige, valgfri linser
• betingelser for brug
• Signalering
• Onboard hukommelse
• Forskellige visningstilstande
• Påvisning af overfladefugtighed
• PC-kommunikation
• Belysning af arbejdsområdet
• Ergonomi, udførelsestype
• Infrarød termisk scanners strømindstillinger
• Prisen

Pyrometre og termiske billedoptagere bruges meget effektivt til at detektere varmelækager i eksisterende bygninger eller kolde lækager i kølesystemer. For bygherrer giver diagnosticering ved hjælp af infrarøde enheder dig mulighed for at identificere defekter i den varmeisolering i et hus, ikke-destruktiv bestemme kvaliteten af ​​de anvendte materialer og på baggrund af de opnåede data eliminere lækager og øge bygningens energieffektivitet. I betragtning af at vi ved output har nøjagtige og systematiserede data (temperaturværdier gemmes), er det muligt at analysere situationen som helhed, bestemme graden af ​​presserende problemer og løse dem igen, startende med mere alvorlige.

Termiske billedoptagere og pyrometre er uerstattelige, for eksempel hvis du beslutter at købe et hus på det sekundære marked og ikke har nogen idé om, hvordan de lukkede strukturer blev isoleret. De afklarer meget godt situationen med den tekniske tilstand for elektriske installationer: for eksempel en forhøjet temperatur på en leder eller en afbryder indikerer, at den er overbelastet, og hvis forbindelsen bliver varm, betyder det, at der er dårlig kontakt på dette sted. Infrarøde enheder hjælper også med at identificere fejl i implementeringen af ​​termisk beskyttelse af komfurer, kedler og pejse, viser varmeeffektet på opvarmningsveje og lækager, udfyldningsniveauet for tanke og reservoirer. Termiske scannere kan let registrere vandforurening af bygningselementer, skade på isolering, kolonier af inficerede skadedyr.

Så det primære formål med et bærbart termisk billedmateriale / pyrometer er fejlregistrering, energitilsyn af lukkede strukturer og værktøjer.

Sådan fungerer en ikke-kontakt termisk detektor

Alle genstande, der har en temperatur, der er højere end absolut nul, udsender infrarøde bølgelængder fra 0,74 til 1000 mikron. Dette blev anført i 1800 af den engelske videnskabsmand William Herschel, den berømte opdagelsesrejsende af Solen. Det blev klart, at særlig stråling ikke kun udsendes af et rødt varmt metal eller elektriske udladninger (alle så dette), men også af organer med en lav temperatur, inklusive under 0 ° C. Infrarøde stråler udsendes af ophidsede ioner, og bølgelængden ændres med forskellig opvarmning af genstanden (jo varmere overfladen, jo kortere bølgen og desto mere intens strømmen). En person kan opfatte denne energi som varme med sin hud, men ser den ikke..

Det tog tid at lære at registrere infrarøde, varmestråler, genkende dem og behandle de modtagne oplysninger. I 1967 Wahl Instruments Inc. den første bærbare pyrometer blev udviklet.

Både et pyrometer og en termisk billedbehandling er optoelektroniske enheder, der fanger usynlig infrarød stråling fra objekter med linser og omdanner det til et elektrisk signal i modtageren, og det er allerede behandlet til en letlæselig type indikation (billede eller tal). Den resulterende elektriske spænding er proportional med effekten af ​​den modtagne strålingsflux, derfor er det muligt at opnå nøjagtige digitale temperaturværdier, selv på termiske fotografier.

En termisk billeddannelse, ligesom et digitalt kamera, har en matrix, men hver af dens pixels viser ikke farve og lysstyrke, men temperaturværdien på et specifikt punkt på det objekt, der undersøges. På displayet modtager brugeren et rasterbillede, hvor zoner med forskellig opvarmning vises i bestemte farver, så du meget hurtigt kan få et generelt indtryk af temperatursituationen i den diagnosticerede zone. Grundlæggende består enheden af:

• linse (fremstillet af germanium);
• en modtager af infrarød stråling (oftest baseret på et bolometer – en modstand, der ændrer modstand afhængigt af strømmen i strømmen);
• behandlingsenhed.

Pyrometeret er en størrelsesorden enklere i design og meget billigere, der er ingen termogram, “fotografi”, men den testede genstands gennemsnitlige overfladetemperatur er angivet i digital / tekstform.

Diagnostik med disse enheder er billig og hurtig – i henhold til “point-shoot” -princippet. Den hurtigste temperaturudlæsningshastighed er tilgængelig inden for 0,15-0,5 sekunder. Området for deres handling er kun begrænset af arbejdsstedets diameter (det udvides, når det fjernes) og gennemsigtigheden i luftmiljøet (røg, støv, vanddamp, kuldioxid, ozon – reducer følsomheden). Data kan fås både fra et par centimeter og fra flere titalls meter.

Funktioner af termiske billedoptagere og pyrometre

For at begynde at vælge en IR-detektor, skal du besvare et par grundlæggende spørgsmål, der hjælper dig med at bestemme typen af ​​enhed, og derefter fortsætte med at overveje specifikke modeller:

1. Hvilket materiale er de genstande, du vil teste, lavet af??
2. Hvad er den omtrentlige temperatur på de diagnosticerede områder?
3. Fra hvilken afstand vil målingerne blive foretaget?
4. I hvilket miljø vil enheden arbejde (omgivelsestemperaturer, gennemsigtighed i mellemrummet mellem enheden og objektet …).

Spektral følsomhed (spektralt interval)

Bemærk, at forskellige materialer udsender forskellige bølgelængder. F.eks. Reflekterer metal og glas godt, så de giver en kort bølge, mens andre materialer – en lang. Der er begrebet “overflademørke”, og der er en tilsvarende koefficient, der er adskillige gange forskellig for metaller og for organiske materialer. Virkeligheden er, at nogle pyrometre og termiske billedoptagere ikke kan læse alle bølger og ikke kan teste alle materialer. De har en snæver specialisering, da de er designet til et specifikt sortiment, til at arbejde med specifikke materialer. Men der er også bredspektrede universelle enheder, der er egnede til de fleste betingelser for konstruktionsdiagnostik. Bølgelængderne, de fanger, ligger normalt i området 6-14 mikron, for eksempel MicroRay RIDGID IR-100 eller ADA TemPro 1600. Producenter angiver næsten altid denne parameter i deres pas.

MicroRay RIDGID IR-100

Målt temperaturområde

Pyrometeret og den termiske billedbehandler kan opfatte temperaturen i et bredt område: fra -50 til +3000 grader, nogle gange “skærpes” de for lave værdier (inklusive minus), og nogle gange kun for opvarmede kroppe. For de mest nøjagtige resultater skal du vælge den enhed, der har det smaleste interval. Det giver ingen mening at købe en termisk detektor, der måler langt over tusind grader, hvis vores opgave er at diagnosticere en bolig – endda en husholdning Bosch PTD 1 (fra -20 til +200) er helt nok, men til at overvåge en flåde af elektriske motorer, er noget andet nødvendigt – for eksempel DeWalt DCT 414 S1 (-30 til +550). Det vigtigste er at observere den gyldne regel: “temperaturområdet skal overlappe genstandens temperatur med 25%.” Det skal bemærkes, at jo større en række målte temperaturer er, jo dyrere er enheden. Nogle avancerede modeller har udskiftelige frekvensfiltre, hvilket gør det muligt at justere enheden til et bredere temperaturområde.

DeWalt DCT 414 S1

Fejl i temperaturdata (målenøjagtighed)

Denne parameter er altid angivet af producenterne af et pyrometer eller en termisk billeddannelse, den beregnes under laboratoriebetingelser på absolut sorte kropper og afhænger først og fremmest af metoden til informationsbehandling, men realiteter (især gennemsigtighed i miljøet og korrektheden af ​​brugerens handlinger) foretager deres egne justeringer. De fleste bærbare termiske scannere er nøjagtige til inden for 2 procent af deres resultater..

Målehastighed

Denne egenskab ved pyrometret kaldes også “inerti”, “responstid”. Ydelsen af ​​disse enheder er uforlignelig med ydelsen af ​​kontaktanordninger til temperaturdiagnostik. Indikatorer på 0,25-0,5 sekunder betragtes som normale (X-Line pIRo-850M – 0,5 s), termiske scannere med inerti inden for 0,15 sekunder er højhastigheds, men dette er mere vigtigt for test af bevægelige objekter eller ændring af din fysiske tilstand.

Optisk opløsning

Det andet navn på pyrometers og termiske billeders vigtigste egenskab er “observationsindeks”, det afhænger direkte af enhedens optik. Optisk opløsning viser forholdet mellem afstanden fra enheden til den testede overflade og diameteren på det diagnostiske sted (det er dets gennemsnitstemperatur, der undersøges). I dette tilfælde er det nødvendigt at vælge et pyrometer i overensstemmelse med størrelsen på det objekt, der undersøges, da den grundlæggende diagnostiske regel angiver, at objektet helt skal falde ind i detektorens arbejdsfelt og overlappe det, så fremmedlegemer med deres “temperaturer” ikke kommer der. Med andre ord: en specifik observationsindikator bestemmer afstanden, hvorfra det er muligt at måle genstande af en bestemt størrelse; på samme tid bestemmer denne egenskab for enheden minimumsstørrelsen på den optagne termiske anomali. Optisk opløsning med forholdet 10: 1 til 40: 1 betragtes som universel; apparater med et synforhold på 100: 1 og højere kræves for at arbejde i lange afstande.

For ikke at binde brugeren til specifikke afstande anvendes en variabel fokus (zoom), mens fokusering kan være manuel eller automatisk. Udskiftelige linser bruges også til at arbejde under forskellige forhold..

Temperaturfølsomhedstærskel (NETD-karakteristik)

Den termiske følsomhedsindikator for den termiske billedbehandler viser mulige fejl, når temperaturen testes på to tilstødende punkter. Dette er en egenskab ved matrixen, der bestemmer, hvor lille den registrerede forskel mellem temperaturen på et objekt og dens baggrund kan være. Den normale indikator er 0,1 grader ved +30 ° C (undertiden angiver fabrikanter i kelvin), men mange enheder arbejder i en større størrelsesorden mere detaljeret, hvilket giver dig mulighed for meget nøjagtigt at bestemme ikke kun tilstedeværelsen, men også formen på temperaturanomalien, og følgelig årsagen til dens forekomst. Så for eksempel har Testo 881 termisk billedbehandler et følsomhedsindeks på 0,05 grader.

Testo 881

Autokompensation af målinger

Nøjagtigheden af ​​diagnostik afhænger i vid udstrækning af eksterne faktorer, og det kan være ret vanskeligt at manuelt konfigurere enheden, derfor kan mange moderne termiske billeddannere i automatisk tilstand kompensere for nogle negative punkter. F.eks. Kan reflektionsevnen af ​​objektoverfladen (“emissivitet”) korrigeres – fra 0,2 til 1 (i trin på 0,1). Omgivelsestemperatur og luftfugtighed kan detekteres og kompenseres. I mellemtiden har nogle billige enheder undertiden ikke engang manuelle indstillinger til at tage disse faktorer i betragtning..

Vejledningssystem (syn)

Visuel målretning hjælper med at kontrollere det termiske billedområdet I princippet kan vejledning være optisk og laser. Optik hjælper med at diagnosticere i lange afstande, teste meget varme genstande (fra 1200 grader), eller hvis strålen simpelthen ikke er synlig i stærkt naturligt lys. Lasersigter findes i “punkt”, “dobbeltbjælker”, “cirkler”, og i en enhed kan flere indstillinger bruges til at vælge imellem. “Punkt” og “dobbelt” er rettet mod genstanden i en afstand af 2-3 titus meter, og “cirklen” er praktisk til tæt testning (op til 7 meter). Det “dobbelte” syn danner også et punkt på det rigtige sted, men her er det skæringspunktet mellem to laserstråler. Synet i form af en cirkel er godt, fordi det viser konturerne af arbejdspladsen for den termiske scanner. De fleste moderne termiske billedoptagere og pyrometre bruger en sikker andenklasses laserrød glød.

Bosch PTD 1

Fjerntermisk scannerdisplay

Matrixstørrelse (størrelse på IR-detektoren) – denne indikator gælder kun for termiske billedoptagere. Størrelsen på matrixen bestemmer antallet af følsomme elementer (elementære bolometre) og følgelig den tilgængelige billedklarhed. Fra denne indikator følger en vigtig egenskab ved en termisk scanner (hvad er overfladearealet pr. Pixel) – “rumlig opløsning” eller “synsfelt”. Som vi allerede sagde, er hver pixel på displayet en visning af den målte temperatur på et specifikt punkt i den testede zone. Jo bedre opløsningen er, desto finere detaljer kan der skelnes på termogrammet og drages konklusioner om årsagerne til temperaturanomalier. For eksempel måler en enhed med en 160×120 pixels detektor 19.200 point, mens en matrix med dimensioner på 320×240 pixels (Testo 882) allerede diagnosticerer 76800 point.

Testo 882

Nogle termiske billedoptagere er udstyret med en berøringsskærmsdisplay, hvilket ikke påvirker enhedens tekniske egenskaber..

Pyrometer display. På pyrometre vises digital eller tekstinformation på LCD-skærmen, som kan placeres i en eller flere linjer (Ryobi RP4030). Næsten alle pyrometre har baggrundsbelyst display, som tillader måling i mørke rum.

Ryobi RP4030

Udskiftelige, valgfri linser

Ved at skifte objektiv kan brugeren markant diversificere den termiske billeders funktionalitet. Teleskopisk optik giver dig mulighed for at zoome ind / ud skydeområdet og dermed teste små genstande i stor afstand. Hvis du har brug for at udforske et stort, udvidet objekt, kan du bruge en vidvinkelobjektiv og få et panoramabillede. Det er værd at bemærke, at jo bredere synsvinklen på objektivet er, jo kortere er arbejdsafstanden, og vice versa.

betingelser for brug

Når du vælger et pyrometer eller en termisk billeddannelse, er det meget vigtigt at være opmærksom på, hvilken omgivelsestemperatur enheden kan bruges til og ved hvilken fugtighed. Producenter skjuler ikke disse oplysninger, men forveksler dem ikke med opbevaringsbetingelser – der er et bredere sortiment. Nogle billige enheder er begrænset i denne henseende og er designet til indendørs brug (temperatur fra 0 til +40 grader, fugtighed op til 80%). Mere alsidige termiske scannere fungerer udendørs ved temperaturer og luftfugtighed under op til 90%. Sammenlignes flere modeller, se på husets IP-klassificering, gennemsnittet er IP54.

Signalering

Denne funktion giver dig mulighed for at indstille indikatoren for maksimum- eller minimumstemperatur, når detektering af et bip automatisk udsendes eller en lysindikation udløses. På denne måde vil brugeren ikke gå glip af kritiske temperaturændringer og reagere på problemet i tide (Fluke Ti25).

Fluke Ti25

Onboard hukommelse

Memorering af målinger udføres både i pyrometre og i termiske billeddannelser. Dette kan være en kortvarig opbevaring af friske data indtil næste måling samt skrivning til indbyggede og aftagelige medier (forskellige hukommelseskort). Dyre termiske billedoptagere kan optage stemmekommentarer, gemme diagnostiske data som video (i IR-tilstand eller i det synlige interval).

Forskellige visningstilstande

En moderne termisk billeddannelse er, udover tilstanden “fuld IR”, også i stand til at lave et almindeligt digitalt fotografi eller en regelmæssig videooptagelse med en høj billedfrekvens (mere end 40 Hz). Det synlige billede kan overlejres på det infrarøde billede, hvilket gør det lettere at identificere det defekte område. På nogle enheder kan du indstille ekstreme temperaturer, hvor kun områder, der er uden for skala i temperatur, vises på det synlige foto i IR-tilstand, du kan blot indstille dem til at blive valgt på et fuldt infrarødt billede (Flir InfraCAM). Desuden kan displayet vise de fundne duggepunkter og vandstoppede områder. For at lette orienteringen vises projiceringen af ​​laserbetegnelsen på skærmen. Nogle gange er isotermfunktionen tilgængelig i termiske billeddannelser – et givet temperaturområde vises i en bestemt farve.

Flir InfraCAM

Påvisning af overfladefugtighed

I manuel tilstand indtastes fugtighed og lufttemperatur, og selve enheden viser problemområder i det testede område. Fugtighed kan også måles i automatisk tilstand efter tilslutning af en speciel radioprobe. En yderligere funktion er en alarm om det fundne dugpunkt.

PC-kommunikation

De billeder, der opnås som et resultat af undersøgelsen, er tilgængelige for visning direkte på displayet. Imidlertid sendes information til en computer til analyse og rapportering, for at bruge enheden som en optager. Forbindelsen kan oprettes via analoge eller digitale udgange. Tilstedeværelsen af ​​et USB-stik betragtes som en god form, f.eks. Optris LaserSight (LS) og andre. Softwaren er normalt inkluderet i pakken og opdateres gratis, men nogle gange skal du købe den separat.

Optris LaserSight

Belysning af arbejdsområdet

Mange pyrometre og termiske billedoptagere har indbyggede LED-lys, der lyser op til undersøgelsesobjektet, så diagnosticering er mulig selv i dårlig synlighed.

Ergonomi, udførelsestype

Moderne termiske billedoptagere og pyrometre bruges enten permanent eller som bærbare. De første bruges i produktionen, drives fra netværket og har ofte en snæver specialisering, og de anden er mere alsidige, adskiller sig i deres lille vægt og beskedne dimensioner..

Industrielle termiske billedoptagere og pyrometre er klædt i et metalhus, de er godt beskyttet mod alle slags påvirkninger (støv, vibrationer, fugtighed, flis, høj temperatur). Stationære instrumenter giver typisk mere nøjagtige data..

Bærbare enheder til infrarød diagnostik kan se ud som et kamera eller videokamera, men oftest er de lavet i form af en pistol lavet af strukturel plastik, hvor udløseren bruges til at starte test, i slutningen af ​​sagen er der en kontrolvisning med menukontrolknapper. Deres vægt overstiger sjældent 500 g, mange af dem er lettere end 200 gram (ADA TemPro 900 – 170 gram). Det veludformede apparat holdes og betjenes med en hånd. Kvalitetsanordninger er beskyttet mod dråber fra en højde af 2 meter (Fluke TiR1), i det mindste angiver producenten dette med sikkerhed.

Fluke TiR1

Infrarød termisk scanners strømindstillinger

Stationære enheder drives fra netværket via nedtrappingsenheder. Bærbare termiske detektorer drives normalt af alkaliske batterier (AA, CZK, AAA, “piller”). Mange producenter leverer deres termiske scannere med forskellige genopladelige batterier (nikkel-cadmium og lithium-ion), forresten kan du også tilslutte strøm via USB-porten. De af dem, der beskæftiger sig med oprettelse af el-værktøjer og har komplette batterisystemer til rådighed, installerer batterier fra el-enheder på deres pyrometre og termiske billedkameraer. For eksempel er DeWalt DCT 414 S1 og model S1 DCT416S1 samlet med en 12-volt enhed med en kapacitet på 1,5 Ah. Milwaukee er gået lidt videre og sælger sin termiske billedmateriale og pyrometer uden batteri og oplader. En forbruger, der allerede har et mobilt værktøj fra dette firma, kan spare meget ved at levere et M12-systembatteri til diagnoseværktøjet..

DeWalt S1 DCT416S1

Valget af tekniske og funktionelle egenskaber, der passer til dine forhold, såvel som den vellykkede konfiguration af den termiske scanner er bestemt en vigtig opgave, men du skal også være opmærksom på den metrologiske support fra producenten, så resultaterne af energianalysen (om nødvendigt) kan legaliseres i de relevante myndigheder. Enheden skal være standardiseret! I betragtning af denne tekniske enheds tekniske kompleksitet og høje omkostninger anbefaler vi, at du er nøje med garantien og servicespørgsmålene..

Prisen

I modsætning til en termisk billedbehandling er et pyrometer en enklere og relativt billig enhed. Modeller på indgangsniveau kan købes for ca. 2.500 rubler, for eksempel ADA TemPro 300 med et temperaturområde fra -32 til +350 grader eller en lignende Laserliner ThermoSpot. Med udvidelsen af ​​sortimentet stiger omkostningerne næsten forholdsmæssigt (prislappen for ADA TemPro 1200, der er i stand til at måle op til 1200 grader, er 9500 tusind). Andre prismønstre er svære at se – producenter handler efter eget skøn og tilbyder forskellige sæt ekstra muligheder. Bemærk, at enheder fra virksomheder, der opretter elværktøj (DeWalt DCT 414 S1 – 5000, Ryobi RP4030 – 3500, Bosch PTD 1 – ca. 4500 rubler) har gode tekniske og operationelle egenskaber til en moderat pris..

Med termiske billeddannere (til konstruktionsformål) er situationen mere kompliceret. I disse enheder er det ud over de grundlæggende betjeningsfunktioner (90% af prisen dannet af egenskaberne for matrix og optik) også nødvendigt at tage et stort antal ekstra funktioner i betragtning, der gør brugerens liv lettere. Glem ikke bredden i det basale leveringssæt og “promovering” af mærket. Få termiske billedoptagere koster omkring 30.000 rubler, dette er budgetmodeller, for eksempel Fluke VT04 og model VT02 såvel som DeWalt DCT416S1. Lidt højere end minimumsprisen for FLIR i3-enheden – ca. 43.000. Termiske billedoptagere, der koster ca. 100.000 rubler (Testo 875-1 eller Fluke TiS), kan betragtes som gennemsnitlige. Der er modeller til 250.000 (Testo 875-2) og 430.000 rubler (FLIR T335). Som reference koster en rent professionel FLIR P640 over 1,5 millioner.

De anslåede omkostninger ved en energianalyse (undersøgelse + rapport) af et privat hus af specialiserede organisationer er fra 50 rubler per kvadratmeter af bygningen. Som regel tager de mindst 10.000 for en en-etagers bygning. En termisk billedbehandling kan lejes, en dag med brug af en gennemsnitlig enhed koster dig ca. 2-3 tusind rubler, selvfølgelig skal du efterlade 20-40 tusind som et depositum. Du kan spare lidt, hvis du lejer en model, der er enklere og i lang tid, for eksempel ved at slå sig sammen med nogen.