Для чего используется тепловизор: Тепловизоры. Разновидности и применение. Как выбрать. Особенности

Применение тепловизоров

Тепловизор становится все популярнее! Прибор находит применение во многих отраслях, начиная от строительства и обследования автомобилей до медицины, где тепловизор прекрасно зарекомендовал себя как диагностический прибор способный выявлять злокачественные опухоли и воспалительные процессы. В обзоре мы познакомим вас со многими возможными областями применения этого удивительного прибора! Список отраслей применения тепловизора будет пополняться, следите за обновлениями.

Содержание статьи

Тепловизор на службе строителей, медиков, энергетиков, охотников и военных

Использование тепловизоров стремительно набирает обороты! До недавнего времени мы с вами даже не знали, что такое тепловизор. А сегодня обследование тепловизором квартиры или загородного коттеджа обычное дело. Рассмотрим возможные применения этого уникального прибора с инфракрасным зрением!

По внешнему виду тепловизор почти не отличается от видеокамеры, да и по принципу действия они очень близки. Для тепловой оптики справедливы те же законы, что и для обычной. Вот только стёкла здесь разные – линзы в тепловизоре сделаны из редкоземельного металла «германий», они свободно пропускают инфракрасные волны, в то время как обычные кремниевые стёкла их задерживают.

Применение тепловизоров в строительстве к содержанию

В строительстве тепловизор позволяет определить скрытые дефекты ограждающих конструкций, неполадки в системах кондиционирования и вентиляции, теплоснабжения и электроснабжения. Тепловидение это бесконтактный метод измерения температур, использующий видимую и инфракрасную области спектра светового излучения.

Энергоаудит в строительстве подразумевает применение таких приборов для определения и выявления проблем ограждающих конструкций, выявления теплопотерь, в частности это – оконные и дверные проёмы, подвальные и чердачные помещения крыши.

Тепловизор позволяет в реальном времени проводить бесконтактные температурные измерения поверхности объекта. Получающаяся картинка распределения тепловых полей называется термограммой — она представляет собой тепловую карту, где наиболее тёплые точки отмечены красным цветом, а наиболее холодные – синим и черным. Благодаря этим пятнам можно наглядно увидеть места утечек тепла и предпринять необходимые меры по их устранению. Обследования фасадов зданий обычно проводится в отопительный период, когда температурная разница внутри помещения и снаружи составляет не менее 15 градусов.

Тепловизоры в электроэнергетике к содержанию

С помощью тепловизора можно обнаружить неполадки в системах электроснабжения, в электрооборудовании — проверить качество контакта в узловых соединениях, состояние термоизоляции и защитных покрытий электрической проводки.

В системах теплоснабжения можно производить диагностику — дымовых труб, теплообменников, радиаторов и их теплоизоляции.

Помимо тепловизоров в энергетическом обследовании используются и другие виды измерительных приборов. Например — анализаторы качества электроэнергии, токоизмерительные клещи, мультиметры, мегаметры, измерители сопротивления и заземления, измерители параметров окружающей среды, лазерные дальномеры и другие приборы.

Тепловизионные камеры успели зарекомендовать себя с положительной стороны – это надежное, практичное и удобное в использовании оборудование. Эти промышленные приборы обладают широкими возможностями без каких-либо компромиссов. Благодаря прочным корпусам и защищенным дисплеям, эти приборы смогут работать даже в суровых природных условиях, некоторые модели влагонепроницаемы и в ударопрочном исполнении (пожарные и охотничьи). Тепловизоры могут показывать в реальном времени картину распределения тепловых полей по поверхности исследуемого объекта с точностью до сотых долей градуса Цельсия.

Некоторые модели тепловизоров применяются для контроля объектов электроэнергетики. Перегрев электродвигателей, трансформаторов, силовых линий, утечки газа, различные испарения – всё это будет видно на экране прибора как на ладони. Контроль при полной нагрузке рабочих параметров даёт возможность заблаговременно выявить дефекты, пока они не привели к более тяжким последствиям.

Первоначально технология видения тепла разрабатывалась далеко не для мирных целей. Как и большинство остальных современных технологий, первыми её заполучили именно военные, в настоящем они стали использоваться и для охоты, тепловизор это прекрасная замена камерам ночного видения.

Рекомендуем: Тепловизионный монокуляр FLIR Scout незаменим для охотников и путешественников — любителей наблюдать за дикой природой. Благодаря тепловизору туристический лагерь может быть вовремя осведомлен о приближении непрошеного гостя из леса. При передвижении в темное время суток, особенно в горах, прибор послужит вам «нитью Ариадны».

Первые тепловизоры были дорогостоящими и громоздкими, а устанавливались они только на тяжёлую бронированную технику или винтокрылые летательные аппараты. Затем, в ходе научных экспериментов, эти приборы удалось значительно облегчить и уменьшить в размерах. Так появились прицелы для снайперских винтовок, позволяющие видеть врага даже в полной темноте.

И лишь относительно недавно, в свободной продаже появились удешевлённые аналоги военных тепловых прицелов, которые можно купить и использовать, скажем, для ночной охоты. Более продвинутые приборы для охоты в ночное время разработала компания FLIR Systems (FLIR Scout PS-Series и FLIR Scout TS-Series ), их вы можете приобрести в компании Пергам.

По большому счету, разница между военным и охотничьим тепловым прицелом заключается во времени автономной работы и матрицей. Военные применяют для электропитания своих тепловизоров микрореакторы, работающие на необогащенном атомном топливе, которые позволяют видеть тепло целыми месяцами без подзарядок. А если вы охотник, то уж извините, но микро-реактор вам никто не даст. На охоте придется использовать обычные аккумуляторы, заряда которых вам хватит часов на шесть. Чего вполне хватит, если вы идете охотиться на кабана, лося, медведя или для поиска подранков. Собаку он конечно не заменит, но значительно облегчит и разнообразит процесс охоты.

Сферы применения и использования тепловизоров

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 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.

Сферы применения тепловизоров

Все тепловизоры могут различать изменения тепла на расстоянии, практически не завися от погодных условий и абсолютно при любом освещении. Это обуславливает множество различных направлений, в которых используется тепловизионное оборудование.

Мы предлагаем рассмотреть каждое из направлений применения подробно, чтобы осознать, насколько широко распространена эта техника.

Электроэнергетика

Для того, чтобы измерить температуру контакта или проводника стандартными способами, нужно его обесточить. Это приведет к остыванию и, как следствие, к низкой точности измерения. Таким образом, необходимо использование технологий для бесконтактного определения температуры. С этим отлично справляются тепловизоры промышленного и частного назначения.

Диагностика температуры проводов

Оценка теплоизоляции при строительстве

Часто можно услышать, что строители что-то не доделали, а что-то сделали из рук вон плохо. При этом в квартире или офисе постоянно гуляют сквозняки, а зимой становится по-настоящему холодно. Для того, чтобы аргументированно доказать качество теплоизоляционных свойств стен и утеплителя, имеет смысл воспользоваться тепловизионным прибором. С помощью тепловизора можно быстро и точно определить место утечки тепла и обеспечить дополнительное утепление этого участка.

Утечка тепла из квартиры в углу

В результате Вы сможете избавиться от конденсата на окнах, изменив расположение расчетной «точки росы» с помощью утепления дома. Коммунальные службы с применением тепловизора смогут оценить общее состояние теплоизоляции здания.

Чрезвычайные ситуации

В условиях сильной задымленности всегда сложно сориентироваться и спасти человека. Тепловизоры широко распространены в отрядах МЧС и пожарных службах. Это позволяет спасателям увидеть человека, в каком бы состоянии он не находился, в темноте и дыму. Также с помощью тепловизора пожарный может определить наиболее безопасный путь отступления, минуя самые опасные и жаркие места.

Использование тепловизоров при пожарах широко распространено на Западе

Военные действия

В настоящее время новая техника, поступающая на вооружение войск, зачастую снабжается тепловизионными камерами по-умолчанию. Это позволяет вести боевые действия в условиях ограниченной видимости (туман, дым, темнота) с большим успехом. Тепловизоры без труда обнаруживают живые силы противника и его технику. Также такие приборы используются на беспилотниках и другой техники, предполагающей дистанционное управление.

Использование тепловизоров в военных операциях

Охота и туризм

Охотничьи тепловизоры сейчас стали скорее нормой, чем исключением. Конечно, многие охотники против такого оборудования, объясняя это тем, что зверю тоже нужно дать шанс и не усложнять и так неважные условия его жизни. Однако все больше и больше молодых охотников прибегают к использованию тепловизионных приборов на охоте. Это упрощает пристрелку прицела, обеспечивает наблюдение за целью независимо от мешающих веток и тумана.

Тепловизионный прицел упрощает охоту

Помимо этого, сейчас замечается частое применение этих приборов в туризме. Ведь гиду очень просто найти отставшего туриста в лесу или избежать встречи с хищником, используя тепловизор. В результате, как бы не общественность не была против, использование тепловизоров в охоте и туризме уже сейчас очень распространено. Через 10 или 15 лет все может измениться еще больше.

Медицинское обследование

Использование тепловизора в медицинском обследовании — это не слишком новый способ его применения. Разработки медицинских тепловизоров велись еще во времена СССР на территории Советского Союза. На западе также проводились такие исследования. В результате сейчас обследование организма таким способом не является редкостью.

Медицинские тепловизоры выглядят так

Тепловизионные камеры позволяют произвести диагностику не только местного воспаления, но и раковых опухолей и других болезней. Помимо этого приборы используются для определения в толпе зараженного человека по его температуре. Это позволяет поместить опасного для общества человека в карантин и лечить его без угрозы распространения вируса.

В каких отраслях можно применять тепловизор

Помимо перечисленных направлений, тепловизоры используются во многих других отраслях промышленности, медицины и повседневной жизни. Вы можете самостоятельно проанализировать ту или иную задачу и увидеть, что использование тепловизионных приборов здесь необходимо.

Именно поэтому сейчас выпускается множество тепловизоров, не разработанных специально для какой то отрасли. Ведь сфера применения прибора ограничивается лишь фантазией и навыками его владельца.

Сферы применения тепловизоров

На сегодняшний день тепловизоры являются оптимальным инструментом неразрушающего теплового контроля в самых разных отраслях промышленности. Основные сферы применения промышленных тепловизоров это тепловой аудит объектов строительства, поиск неисправности электросетей, мониторинг производственных процессов и другие случаи, когда по неоднородности теплового поля можно судить о техническом состоянии контролируемых объектов.

Использование тепловизоров дает возможность выявить потенциально проблемные участки для проведения превентивного обслуживания, значительно сокращая дальнейшие затраты по эксплуатации. Ниже описаны наиболее востребованные направления современной строительной и промышленной термографии.

В строительстве одним из основных направлений теплового контроля является общий энергоаудит зданий и сооружений с целью оптимизации расходов на энергию. Проведение инспекции здания с последующим анализом его особенностей и данных о расходе энергии позволяет определять оптимальные способы снижения энергопотерь. Использование тепловизора для контроля строительных объектов имеет ряд преимуществ, одним из которых является возможность распознать причины потерь тепла, оценить их масштабы, и предпринять меры по их сокращению.

На объектах строительства тепловизор позволяет обнаружить различные дефекты кирпичной кладки и ограждающих конструкций, являющихся причиной утечки тепла. Термически слабые участки конструкций. проявляют себя через так называемые тепловые мостики которые тепловизор четко регистрирует. Полученная в результате контроля термограмма может служить доказательством производственного брака или некачественного проектирования.

Среди дефектов ограждающих конструкций, увеличивающих теплопотери, одними из самых распространенных является проблема с окнами. Дефекты оконных конструкций могут стать причиной повышенного шума, сквозняков, запотевания и сырости. Высокая чувствительность современных тепловизоров позволяет выявить даже минимальные перепады температуры, определяя места имеющихся дефектов для их последующего ремонта.

Еще одним направлением строительной термографии является тепловизионный контроль систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Здесь частыми причинами энергопотерь могут быть ошибки проекта, нарушение правил эксплуатации, складирования и перевозки. Давая возможность в выявить участки с аномальным распределением температуры, результаты теплового контроля позволяют судить о правильности монтажа и наладке инженерных коммуникаций.

Среди других направлений тепловизионного контроля в строительстве, можно выделить, поиск мест проникновения влаги, поиск трубопроводов горячей и холодной воды и мест их разрывов.

Дополнительная информация

Статья — диагностика строительных конструкция методом инфракрасной термографии
Статья — комплексный тепловой контроль зданий и строительных сооружений
Статья — Оценка фактической теплозащиты зданий методом теплового контроля
Каталог Строительная термография Testo
ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»
СНИП 2302-2003 «Тепловая защита зданий»
СНИП 2301-99 «Строительная климатология»

В промышленном производстве основной целью теплового неразрушающего контроля является обнаружение дефектов оборудования на их ранней стадии. Аномальный нагрев, механических компонентов, часто может указывать на чрезмерную нагрузку, и риск выхода системы из строя. Использование промышленных тепловизоров дает возможность выявить проблемные участки для их превентивного обслуживания, значительно сокращая дальнейшие затраты по эксплуатации.

Современные тепловизоры применяются в самых разных отраслях промышленного производства. Среди наиболее распространенных направлений теплового контроля можно выделить превентивную диагностику промышленного оборудования, контроль заполнения резервуаров, поиск неисправности электросетей, мониторинг солнечных батарей, анализ критических температур на печатных платах и другие случаи, когда полученная термограмма дает возможность судить о техническом состоянии контролируемых объектов.

К типовым объектам тепловизионного контроля в промышленном производстве можно отнести станки, конвейеры, турбины, компрессоры, насосы, генераторы, ДВС, системы нагрева и охлаждения, различное гидравлическое оборудование.

Дополнительная информация

Статья — Тепловизионное обследование металлургических печей
Статья — Тепловизионное обследование дымовых труб
Практическое руководство по промышленной термографии
Каталог промышленная термография

В работе предприятий энергетического сектора, основными направлениями теплового контроля является поиск перегретых участков электросетей, дымовых труб, паровых и водогрейных котлов. Тепловизоры также часто применяются для поиска неисправностей в теплоизоляции трубопроводов и турбин, определения мест подсоса холодного воздуха, для проверки эффективности работы систем охлаждения трансформаторов, двигателей, линий электропередач и другого оборудования.

К типовым объектам тепловизионного контроля в сфере энергетики можно отнести всевозможные конденсаторы, рубильники, распределительные щиты, места контактных соединений электропроводки, трансформаторы, генераторы, батареи, бойлеры, паровые системы и другое оборудование.

Отдельным направлением тепловизионного контроля в энергетике, является мониторинг солнечных энергосистем, который проводится для обеспечения безопасности и анализа эксплуатационных показателей. В современных тепловизорах предусмотрена возможность ввода показателя интенсивности солнечного излучения, которое сохраняется вместе с тепловыми снимками в в дальнейшем может быть использовано для анализа результатов контроля.

Практическое примениние тепловизоров для теплового контроля объектов энергетики
Статья — Тепловизионное обследование дымовых труб
Подробнее о применении тепловизоров в энергетике
РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения метода инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий

В нефтегазовом комплексе тепловизоры нашли свое применение при контроле наполняемости резервуаров, позволяя дистанционно определять температуру и уровень жидкости, делая этот процесс максимально быстрым и безопасным (при отказе систем автоматического оповещения). Тепловизоры также применяются для контроля систем противопожарной защиты, систем резервуарного парка, таких как трубопроводы и электрооборудование, позволяя дистанционно выявлять места критического изменения температур. При использовании тепловизоров, контроль магистральных трубопроводов возможен с высоты до 500 метров и скоростью полета до 300 км/ч

В химической промышленности тепловизор решает похожие задачи, что и в нефтегазовом секторе, а именно проверка уровня жидкости резервуаров, диагностика герметичности и изоляции емкостей, общий мониторинг температуры веществ. Важным преимуществом тепловизионного контроля в химической отрасли является очень низкий уровень теплового воздействия, кроме того, использование тепловизора возможно как в стационарном режиме, так и в процессе работы установок. Быстрота и достоверность результатов теплового контроля позволяют оперативно реагировать на протекание химических процессов.

Дополнительная информация

Статья — Опыт применения теплового контроля в нефтепереработке
Практическое руководство по промышленной термографии

В сфере электроники и электротехники тепловизоры позволяют оценить уровень нагрева в системах низкого, среднего и высокого напряжения. Полученные термограммы дают возможность своевременно обнаружить неисправные компоненты и предпринять меры по их ремонту.

В процессе контроля электротехнического оборудования, важным плюсом тепловизоров является бесконтактный характер их применения. Кроме того, контроль с использованием тепловизора не требует прекращения рабочих процессов на время его проведения. Полученная термограмма дает информацию о состоянии объектов, тепловой контроль которых без применения тепловизоров невозможен или сильно затруднен, например, в случае с кабелями, проложенными в технических рукавах и потолочных нишах.

Среди основных направлений теплового контроля в сфере электротехники можно выделить контроль систем распределения электроэнергии (трехфазные системы, распределительные щиты, предохранители, электропроводка, подстанции, измерительные лаборатории), контроль электромеханического оборудования (электродвигатели, насосы, вентиляторы, подшипники, коробки передач и конвейеры), контроль промышленных контрольно-измерительных приборов (контроллеры, трубы, клапаны, конденсационные баки и резервуары и прочее).

Дополнительная информация

Подробнее о применении тепловизоров в электронике
РД 153-34.0-20.363-99 «Основные положения метода инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий

Тепловизор, его использование в системах видеонаблюдения

Популярность тепловизионных приборов возрастает с каждым годом. Мощные тактические модели с успехом используются для проведения спортивных соревнований (пейнтбол и т.п.), военных учений. Любительские модели, на порядок попроще, незаменимы для активного отдыха (охота). Однако о том, что тепловизор способен выступать важной частью системы видеонаблюдения и охраны объекта, знают далеко не все. Оборудование нельзя отнести к разряду доступных по цене, а в полезной информации о нем существует масса пробелов. Мы попытаемся заполнить основные из них.

Тепловидение: основы физического процесса

Видимый свет, исходящий от источников искусственного освещения (лампы, прожектора), как и тепловое излучение (открытый огонь) являются составляющими электромагнитного спектра. Этот нехитрый принцип лег в основу работы тепловизионной камеры.

Положение и тип лучей света определяются чувствительными элементами матрицы (или особым детектором), а затем наступает волшебное превращение:

• информация обрабатывается за доли секунды;
• полученные данные преобразуются в электрический сигнал;
• сигнал поступает на процессор для дальнейшей трансформации и вывода на экран.

Разница между тепловизионной и видеотехникой

В отличие от стандартной видеокамеры, фиксирующей изображение за счет отражения световых лучей, тепловизору удается уловить собственное излучение, испускаемое самим объектом.

Другими словами, камера способна одинаково четко транслировать картинку, где воспроизведены одушевленные, неодушевленные предметы и объекты с повышенной температурой. Тепловизионное устройство работает по-другому:

• чем больше длина излучаемой волны света, тем четче окажется изображение;
• предметы с небольшой длиной тепловой волны будут еле видны, а их контуры получатся расплывчатыми, нечеткими.

Тепловизор «умеет» функционировать в инфракрасном (ИК) диапазоне, недоступном для типовых видеокамер. В этом и заключается его главное преимущество, поскольку наблюдение в темное время суток выходит более эффективным, а необходимость в дополнительном освещении объекта и прилегающей к нему площадки отпадает.

На заметку: Учтите, что чуткость улавливания сигналов зависит от расстояния между источником теплового излучения и детектором. Поэтому при проектировании систем видеонаблюдения необходимо правильно рассчитать возможности оборудования, и суметь грамотно распорядиться им.

Охват спектра, или широта рабочего диапазона

Зона инфракрасного излучения на общей шкале занимает участок в пределах 700…1000 нанометров (нм). Диапазон достаточно широк, поэтому его разбивают на несколько отрезков, приведенных в таблице 1:

Таблица 1 – Перечень и границы ИК поддиапазонов

Название	Длина волны, нм
Дальний	15…1000
Длинный	8…15
Средний	3…8
Короткий	1,4…3
Ближний	0,75…1,4

Как показывает практика видеонаблюдения, средний и длинный поддиапазоны используются чаще остальных. С чем это связано?

Большинство предметов, окружающих нас, имеют температуру выше -273°. Обычно их показатели приближены к температурным показателям окружающей среды, т.е. попадают на средний и длинный участки диапазона. Для примера: тело здорового человека с температурой 36,6° фиксируется на частоте в 10 нм, а в общей сложности подпадает в рамки 8…12 нм.

На диапазон работы тепловизионной техники огромное влияние оказывают окна прозрачности. Это особые зоны спектра, где происходит наиболее незначительное поглощение теплового излучения. Поэтому производители оборудования разрабатывают матрицы с высокой чувствительностью в этих участках.

Типы матриц, роль охлаждения

Тепловизионные камеры отличаются не только по техническим характеристикам, но и по другим параметрам:

• форме исполнения;
• конструктивным особенностям.

Наличие охлаждения влияет на сферу применения и стоимость устройства. Вот основные моменты:

1. Неохлаждаемые матрицы имеют компактные габариты, внешне схожи со стандартной камерой уличного наблюдения. Их укомплектовывают защитным кожухом, а ценовая категория вполне доступна. Минус – сниженная чувствительность, по сравнению с охлаждаемым вариантом.
2. Наличие охлаждения для матрицы позволяет расширить ее функционал, однако повышает стоимость техники. Корпус такой камеры герметично запаян, внутри создается вакуум и размещают криогенную установку. Высокая чувствительность позволяет регистрировать даже единичные фотоны. Радиус обнаружения человеческого присутствия достигает 2-5 км. Такие приборы применяют для организации видеонаблюдения за важными стратегическими объектами, имеющими большую площадь (акватория морского порта и др.).

К минусам охлаждаемых тепловизоров относят потребность в регулярном техническом обслуживании и ограниченность срока службы.

Это важно: для большинства современных систем видеонаблюдения и охраны объектов достаточно приобрести камеру с неохлаждаемой матрицей. Она успешно справится с поставленными задачами.

Чувствительность к температурным колебаниям

Показатели чувствительности тепловизора определяют эффективность его работы. Говоря простым языком, это различие между температурой фона и объекта, позволяющее точно обрисовать контуры последнего. Параметр измеряют в милликельвинах, он составляет сотые доли градуса.

Расшифровать заводские обозначения устройства достаточно просто: значение в 30 мК означает, что температурное разрешение составляет 0,03 °С. Таким должно быть различие между подвижным объектом и фоном, чтобы тепловизионный прибор смог зафиксировать картинку и передать на экран.

Полезно знать: показатели чувствительности к температурным изменения будут неодинаковы на различных участках диапазона. Поэтому на этапе проектирования системы учитывают все факторы в совокупности, а не отдельные характеристики камеры.

Калибровка матриц

Простейшие тепловизионные камеры работают по принципу фиксации разницы в температурах. Усовершенствованные модели последних поколений способны определять температурные показатели благодаря специальной калибровке матриц. Другими словами, передовая система видеонаблюдения позволяет:

• вести постоянный контроль за объектом, где необходимо соблюдение заданного температурного режима;
• вовремя сигнализировать о возникающих отклонениях;
• принимать необходимые меры безопасности.

Сфера применения такого оборудования ограничена несколькими отраслями промышленности. Возможностей некалиброванной камеры с избытком хватает, чтобы:

• предотвратить несанкционированное проникновение на охраняемую территорию;
• зафиксировать факты проникновения;
• своевременно среагировать на непрошеное вторжение.

Разрешающая способность матриц

Стандартная видеокамера для наружного или внутреннего наблюдения имеет разрешение в 2-6 мегапикселей. В отличие от нее, распространенным значением для матрицы тепловизора является 320х240 dpi (максимум составляет 1280х1024, что значительно повышает стоимость устройств). Этих значений вполне достаточно для выполнения поставленных задач и организации эффективного наблюдения.

Виды и характеристики объективов

По своему внешнему виду обычные видеокамеры и тепловизоры схожи. Разницу можно заметить только при детальном рассмотрении объектива, она заключается в степени прозрачности линзы.

В обычной камере стекло или пластик позволяют увидеть содержимое тубуса. Для тепловизионных устройств эти материалы не подходят, поскольку они не пропускают тепловое излучение. Линзы для них делают из германия. Встроенная конструкция с надежной фиксацией облегчает проектирование системы. Необходимость в дополнительных настройках или сборке тепловизионной камеры отсутствует.

Основные задачи в сфере видеонаблюдения

Современные тепловизоры, применяемые при создании систем охраны и наблюдения, позволяют решить широкий ряд задач. Вот основные из них:

• Выявление объектов при отсутствии естественного, центрального или местного освещения. Аппаратура работает в полной темноте, позволяя установить скрытое наблюдение и сэкономить на установке фонарей.
• Расширенный охват площади, включая дальние и ближние подступы. Подконтрольное расстояние достигает 2-5 км, что недоступно для обычных камер. Рельеф местности не имеет значения.
• Высокая эффективность в сложных метеорологических условиях. Изображение, полученное от обычной линзы, искажается при сильном снегопаде или тумане. Тепловизору не страшны такие помехи.
• Успешное противостояние саботажу со стороны злоумышленников. Зная принципы работы камер, постороннему человеку несложно вывести их из строя («ослепить», фокусировав на линзе пучок яркого света). Засветить тепловизионные приборы невозможно.

Альтернативой тепловизорам в отдельных ситуациях могут выступать радиолокаторы. Однако они способны только фиксировать сигнал, не формируя визуального представления об объекте.

Это важно: высокая стоимость тепловизионной техники способна отпугнуть самых прогрессивных руководителей, заботящихся о безопасности своей фирмы или предприятия. Однако попробуйте просчитать экономию на:

• установке наружного и внутреннего освещения в темное время суток;
• оплате монтажных работ;
• счетах с огромными суммами за потребляемое электричество.

Итог однозначно кажется в пользу тепловизионных камер.

Ограничения в практическом применении оборудования

Эксперты отмечают некоторые особенности, накладывающие ряд ограничений на использование тепловизионных камер. Вот основные моменты:

• Специфическая идентификация цели (на экране видны только контурные очертания объекта, а не полноценное объемное изображение в деталях).
• «Слепота» при наличии преграды между объектом и камерой.
• «Растворяющиеся» на окружающем фоне цели, если их температурные показатели совпадают (в жаркий солнечный полдень можно запросто «пропустить» объект).

Интересный факт: тепловизионная камера не способна улавливать тепловые сигналы сквозь толщу воды или стекла. Однако на практике такая особенность вряд ли окажется полезной.

Перечисленные особенности накладывают характерный отпечаток на практическое применение тепловизоров. Предоставить 100%-ные результаты они не способны, поскольку многое зависит от условий окружающей среды. Но в сочетании со стандартными видеокамерами эффективность системы видеонаблюдения повышается в 2-5 раз.

Критерий Джонсона: понятие и значение

Тепловизионные устройства производят специфическую фиксацию объекта, но полная его идентификация невозможна. На практике это означает следующее:

• проникшего на охраняемый периметр злоумышленника легко засечь;
• участки открытого тела будут на экране ярче, а прикрытые одеждой –бледнее;
• опознать его для составления фоторобота и дальнейших поисков, заметить отличительные приметы не удастся. Но такие задачи сможет выполнить обычная камера.

Для оценки эффективности работы тепловизионной камеры используют специальный параметр, известный как критерий Джонсона. Основные показатели приведены в таблице 2:

Таблица 2 – Перечень основных задач для тепловизоров и их решение

Задача	Наблюдение в пределах видимости	Данные о тепловом излучении	Число пикселей по наименьшему размеру проекции объекта (при условии благоприятных метеоусловий, с вероятностью в 50%)
Выявление	Определяется тип (транспортное средство, человек)	Объект появляется в кадре	2
Распознавание	Производится различие характерных примет (цвет и вид одежды, цвет волос, стрижка, пол, возрастная категория)	Определяется тип цели	6
Идентифицирование	Устанавливается личность	Выявляются основные приметы	12

Если необходимо повысить степень вероятности обнаружения объекта, среднестатистические данные умножают на коэффициент пересчета. Расчеты условны, но они повышают точность прогнозирования работы тепловизионного устройства.

Влияние метеорологической обстановки

Четких критериев пересчета, со скидкой на изменения погодных условий, не разработано. Однако пользователи однозначно отмечают снижение четкости, уменьшение результативности работы тепловизоров во время сильного тумана или обильного снегопада.

В качестве примера приведем следующую ситуацию: для выявления цели с вероятностью в 95% разрешение объектива должно составлять минимум 10 пикселей (против средних 2 из табл 2), а для идентификации – 60 пикселей. Максимальное расстояние от изучаемого объекта до линзы сокращается в 2,5-5 раз. Другими словами, чтобы обнаружить человека в радиусе 300 метров, потребуется 60-миллиметровый объектив.

Полезные рекомендации для удачного внедрения в систему видеонаблюдения

При разработке и реализации проектов по созданию и обустройству систем слежения, охраны и видеонаблюдения возникает ряд вопросов. Большинство из них связано с недостаточно глубокими знаниями характеристик и особенностей уникальной техники. Мы собрали ценные советы, способствующие успешной реализации таких проектов:

1. Точная формулировка задач. Поможет грамотно определить реальные возможности, облегчит подбор параметров устройств. Не забывайте о разнице, существующей между стандартной видеокамерой и тепловизором.
2. Применение корректировок. Они необходимы для точности расчета критерия Джонсона. Сложные погодные условия – явление нередкое для нашего климатического пояса. Необходимо предусмотреть это на этапе проектирования, спланировав размещение дополнительных приборов.
3. Использование непосредственно по прямому назначению. Тепловизионная камера – это уникальное оборудование, а не банальное средство экономии средств за счет отсутствующего освещения. В отличие от типовых камер, оператору нет нужды постоянно наблюдать за экраном. Помните, что первостепенной задачей тепловизионной техники выступает передача сигнала о появлении незнакомых объектов. А дальше дело за срабатывающими датчиками движения.
4. Учет возможных ограничений в работе. Увы, некоторые объекты способны удачно маскироваться, и тепловизору не удастся их распознать. Внесите также поправку на летнее время, когда шкала термометра днем на солнце переваливает за отметку в 35°.
5. Совмещение видео-  и тепловизионных камер. Дает наилучшие результаты. Тепловая фиксация позволяет обнаружить цель на дальних подступах, и сигнализировать об этом. Стандартный объектив на подвижном штативе позволит распознать и точно идентифицировать объект в пределах видимости, а затем принять необходимые меры по обеспечению безопасности.

В дополнение к этому профессионалы рекомендуют:

• поэтапно определить точки установки тепловизоров;
• подобрать оптимальные углы обзора для каждого из них;
• тщательно просчитать дальность действия.

Помните: чем меньше расстояние фокуса, тем больше угол обзора, и наоборот.

Заключение

Сегодня тепловизоры относят к уникальным устройствам, не имеющим аналогов. Благодаря своей способности улавливать тепловое излучение в полной темноте, при отсутствии каких-либо источников освещения, они могут с успехом применяться в системах слежения и видеонаблюдения. В сочетании с обычными видеокамерами эффективность распознавания и идентификации будет на порядок выше. При этом становятся шире условия их эксплуатации.

Тепловизионная техника будет незаменима в сложных погодных условиях, когда стеклянный объектив залеплен снегом, покрыт конденсатом, образовавшимся при тумане, или каплями дождя. Также она показывает прекрасные результаты при охране и контроле больших площадей, протяженностью в несколько километров. Снижение стоимости тепловизионного оборудования, расширение их функционала делает возможным использование приборов для обеспечения безопасности коммерческих объектов и частной собственности.

C новыми моделями тепловизоров PULSAR можно ознакомиться и сделать осознанный выбор здесь.

Тепловизоры: область применения, виды

Тепловизорами называют оптико-электронные устройства, которые применяются для ночного видения и измерения температуры объекта бесконтактным способом. Принцип работы таких приборов основан на анализе ИК-излучения, что позволяет обнаружить температурную разницу между объектом и фоном. Конструктивно тепловизоры состоят из экрана, объектива, матрицы, элементов управления, электронной системы, устройства хранения информации. Излучение на матрице фокусирует объектив, а электроника тщательно обрабатывает полученные данные. 

Разновидности тепловизоров

Современные производители предлагают пользователям множество тепловизоров. Термовизуальные камеры принято классифицировать по принципам работы и сферам применения, вследствие чего можно выделить следующие категории:

	Наблюдательные тепловизоры Такие устройства демонстрируют теплоконтрастные объекты преимущественно в монохромном виде. Они отличаются высокой чувствительностью в длинноволновом диапазоне. С их помощью можно обнаружить объект на расстоянии от 2 до 3 километров.
	Измерительные тепловизоры Это класс тепловизоров спецназначения. Принцип работы приборов заключается не только в визуализации ИК-излучения, но и в измерении температуры поверхностей. Они выдают радиометрическую картинку. Такие устройства оснащаются калиброванными матрицами, функционируют они на базе специальной программы.
	Визуальные тепловизоры Это нечто среднее между пирометрами и простейшими тепловизорами. Такие устройства обеспечивают визуализацию ИК-поля выбранного объекта для поиска зон с аномальной температурой. С их помощью можно дистанционно измерить температуру в центральной области выводимого изображения.

Где применяются тепловизоры?

Тепловизоры — это устройства, которые широко применяются в следующих сферах:

• строительстве и ремонте;
• электрооборудовании;
• энергетике;
• нефтегазовых комплексах;
• химической и пищевой промышленности;
• металлургии;
• судо- и автомобилестроении;
• военной, авиакосмической технике;
• метрополитене, железнодорожном транспорте;
• медицине и ветеринарии;
• стекольной промышленности и т.д.

Область применения тепловизоров напрямую зависит от их технических характеристик, типа конструкции (стационарные или мобильные), качества используемых материалов и т.д. 

Тепловизоры для обследования сооружений

Тепловизионное обследование проводится для достижения следующих целей:

• энергетического аудита сооружения, который используется для составления плана, направленного на сокращение потребления тепла;
• проверки качества проведенных работ по утеплению фасадов зданий;
• диагностики систем отопления и водоснабжения, правильности монтажа оконных и дверных конструкций;
• обследования электрических щитовых;
• поиска скрытых трубопроводов. 

Роль тепловизоров в медицине и ветеринарии

Термография является быстрым и эффективным методом пассивной диагностики. С помощью тепловизоров можно измерять температуру всего тела, определять воспалительные процессы и болезни, следить за их динамикой. Именно по распределению температуры специалисты могут выявить заболевание еще на ранней стадии. Термографию часто проводят в ветеринарии. Такой метод подходит для обследования лошадей, коров и других сельскохозяйственных животных. В случае обнаружения отклонения от нормы животное изолируется во избежание заражения остальных.

Военная техника и тепловизоры

Применение тепловизоров в военной технике обусловлено их высокой мощностью. Данные приборы выпускаются в виде биноклей, очков, монокуляров, прицелов. Их можно прикреплять к наземной технике, вертолетам, морским судам, квадрокоптерам. От устройств гражданского назначения они отличаются большой дальностью наблюдений и улучшенными защитными свойствами. Тепловизор для военной техники оснащается огромным объективом и охлаждаемой матрицей (с высоким разрешением). Допускается наличие дополнительных опций.

Тепловизоры для морских приборов

Они представляют собой стационарные или портативные устройства, которые применяются для отслеживания происходящего вокруг судна в любое время суток. Эти приборы выполняют следующие функции:

• демонстрируют объект при любых условиях, в том числе во время тумана, дыма;
• распознают на расстоянии объекты в камуфляже;
• полноценно работают в любое время суток. 

Тепловизионное обследование во время чрезвычайных ситуаций

Тепловизорами активно пользуются работники противопожарных служб. Они применяют устройства, оснащенные сверхпрочным и устойчивым к взрыву корпусом. Такие приборы предназначаются для обнаружения очагов возгорания, контроля ситуации в соседнем помещении с учетом уровня нагрева стен, записи видео для предоставления отчетов и т.д.

Тепловизоры для охотников

Без них крайне сложно обойтись охотникам в темное время суток и в период осадков. Тепловизоры, оснащенные ИК-матрицей, видят и идентифицируют цель на расстоянии более 1000 метров. Они могут даже ночью обнаружить других охотников, благодаря чему исключается вероятность случайного выстрела.

Преимущества тепловизоров Laserliner

Компания Laserliner разрабатывает и выпускает различные измерительные инструменты для бытового и профессионального использования. В продуктовом каталоге производителя отдельную категорию формируют именно тепловизоры. Пусть посетитель нашего сайта не удивляется малому количеству моделей – это не весь ассортимент Laserliner. Часть инструментов, обладающих определенными техническими характеристиками, попадают под ограничения и не могут экспортироваться за пределы ЕС.

В Laserliner всегда делают упор на инновационные технологии и качество материалов: на этом строится разработка любого продукта. Особое внимание уделяется техническим характеристикам приборов и полезным функциям, которые предлагают дополнительную степень удобства при эксплуатации. Высокая точность показаний, компактный форм-фактор и надежность всегда готовы прийти вам на помощь для осуществления температурного контроля в разных сферах деятельности.

Статьи

Принцип действия тепловизора – технические характеристики

Любой объект излучает электромагнитные волны в очень широком диапазоне частот, в том числе и волны в инфракрасном спектре, так называемое «тепловое излучение». При этом интенсивность теплового излучения напрямую зависит от температуры объекта, и лишь в очень малой степени зависит от условий освещенности в видимом диапазоне. Таким образом, при помощи тепловизионного прибора о любом наблюдаемом объекте может быть собрана и визуализирована дополнительная информация, недоступная человеческому глазу и приборам, Тепловизор – устройство, позволяющее визуализировать картину теплового излучения наблюдаемого объекта. Это открывает ряд уникальных возможностей для разных сфер деятельности: точных измерений, контроля технологических процессов, и конечно – обеспечения безопасности.

Принцип действия современных тепловизоров основан на способности некоторых материалов фиксировать излучение в инфракрасном диапазоне. Посредством оптического прибора, в состав которого входят линзы, изготовленные с применением редких материалов, прозрачных для инфракрасного излучения (таких как германий), тепловое излучение объектов проецируется на матрицу датчиков, чувствительных к инфракрасному излучению. Далее сложные микросхемы считывают информацию с этих датчиков, и генерируют видеосигнал, где разной температуре наблюдаемого объекта соответствует разный цвет изображения. Шкала соответствия цвета точки на изображении к абсолютной температуре наблюдаемого объекта может быть выведена поверх кадра. Также возможно указание температур наиболее горячей и наиболее холодной точки на изображении. В зависимости от модели тепловизоры различаются по величине шага измеряемой температуры. Современные технологии позволяют различать температуру объектов с точностью до 0,05-0,1 К.

 

Многие тепловизионные приборы также оснащены устройствами памяти для записи полученного видеоизображения картины теплового излучения, производительными микропроцессорами, позволяющими осуществлять в режиме реального времени минимальную аналитику полученного в результате сканирования изображения инфракрасного излучения. Довольно часто используется конфигурация совместного использования тепловизора и видеокамеры, что позволяет в общем случае получить изображение объекта в «расширенном» диапазоне объединенных инфракрасного и видимого спектров, а в неблагоприятных условиях (например — отсутствие освещения объекта) наблюдать объект хотя бы в одном из диапазонов. ИК или видимый диапазон могут как накладываться друг на друга, так и транслироваться отдельно. Специальное программное обеспечение позволяет настроить работу тепловизионного комплекса, максимально эффективно скоординировав работу всех входящих в него устройств.

Точность изображения и другие характеристики тепловизора обычно определяются сферой его использования. В научных лабораториях используются более сложные конструкции, имеющие за счет узкой специализации наименьший шаг измеряемой температуры. Для обеспечения безопасности на различных объектах используются модели, фиксирующие тепловое излучение с чуть меньшей точностью, однако работающие на более широком диапазоне частот и с более чем достаточной для эффективного выполнения своих функций точностью. В любом случае, принцип действия тепловизора – измерение и визуализация теплового излучения – востребован во всех сферах жизни современного общества.

Технические характеристики тепловизора

Основными техническими характеристиками тепловизора, на которые обращают внимание специалисты, являются такие параметры, как тип матрицы, фокусное расстояние, чувствительность матрицы, углы обзора и температурный диапазон работы. Конечно, это только основные параметры, существуют и другие.

Так как для каждой модели, исходя из ее назначения, характеристики являются индивидуальными, то подробнее о них вы можете узнать в нашем каталоге. 

 

Отраженная радиационная температура — Теплонадзор

Как мы узнали в статье про измерительные тепловизоры, в каждом измерительном тепловизоре имеется настройка двух параметров: коэффициент излучения и отраженная температура. Следует отметить, что настройка этих двух параметров в тепловизоре вызывает наибольшее количество вопросов.

В этой статье я расскажу про второй параметр — отраженную температуру. Этот параметр может называться по-разному: кажущаяся или радиационная отраженная температура (reflected), температура фона (background), окружающая температура (ambient). В англоязычной литературе мы чаще встретим устоявшийся термин «reflected apparent temperature» (RAT).

Все окружающие нас объекты испускают собственное тепловое излучение, чем теплее объект, тем мощнее это излучение. Тепловизор может пересчитать мощность излучения в температуру объекта, для этого используются фундаментальные зависимости и калибровочная кривая тепловизора. Ситуация осложняется тем, что все объекты в ик-области отражают ик-излучение окружающих их объектов. В итоге тепловизор получает из каждой точки контролируемого объекта и его собственное, и отраженное постороннее излучение, которое является для наших измерений помехой. Чтобы учесть наличие отраженного излучения, тепловизору надо знать его мощность. Именно за это отвечает настройка в тепловизоре отраженной кажущейся температуры. Вводя в меню тепловизора значение отраженной или фоновой температуры, мы сообщаем тепловизору, в каком окружении находится контролируемая поверхность, что в ней сейчас отражается.

Так как все вычисления происходят в программном обеспечении тепловизора, от нас никаких расчетов не требуется. От нас требуется понимать, что такое отраженная температура в каждом конкретном случае, и проводить ее грамотное измерение (если сочтем это необходимым). Давайте перейдем методам измерения отраженной кажущейся температуры.

Сначала разберемся, как поверхность отражает излучение. Всего есть два крайних случая отражения: диффузное и зеркальное. Тип отражения зависит от состояния поверхности.

Если поверхность ровная, неровности меньше длины волны, то она называется зеркальной. Зеркальная поверхность отражает падающие лучи направленно. При зеркальном отражении падающий луч отражается точно под углом падения. В зеркальных поверхностях мы видим отражение объектов, можем мысленно определить, в каком направлении находится отраженный в зеркале объект. Напротив, шероховатая поверхность состоит из разнонаправленных участков и перпендикулярно им рассеивает лучи по всем направлениям. Такое отражение называется рассеянным или диффузным.

Измерение отраженной радиационной температуры

Сперва я выскажу свое мнение относительно зеркальных поверхностей. У зеркальных в ик-области поверхностей коэффициент излучения довольно низкий. Теория и практика показывают, что при низком коэффициенте излучения точность измерений температуры неудовлетворительная. Не стоит пытаться настроить КИ и RAT, например, для бака из нержавейки или оцинковки, небольшие погрешности знания этих двух параметров приводят к значительным погрешностям измерения температуры. В программе обучения ITC Level 1 мы выполняем лабораторную работу, которая наглядно демонстрирует этот эффект.

С диффузными поверхностями относительно проще. Пожалуй, лучшим способом измерения отраженной температуры является метод с мятой чистой алюминиевой фольгой (crinkled clean aluminum foil), описанный в стандарте ISO 18434-1:2008-03 Condition monitoring and diagnostics of machines — Thermography — Part 1: General procedures. Annex A (normative) Field measurements of reflected apparent temperature and emissivity.

Мятая алюминиевая фольга используется в качестве диффузного инфракрасного отражателя. Поверхность фольги является хорошим отражателем инфракрасного излучения, множество различно ориентированных участков отражают весь окружающий радиационный фон на тепловизор. Фольгу располагают вдоль поверхности объекта контроля.

В тепловизоре устанавливают КИ = 1 (дистанцию D = 0, если есть такая настройка). При этом тепловизор не вносит поправки и показывает радиационную температуру. Это важный момент, отраженная температура именно радиационная, измеренная только таким способом. С поверхности фольги снимают значение температуры. Рекомендую использовать элемент анализа область, среднюю температуру в области. Измеренное значение — это и есть отраженная радиационная (кажущаяся) температура фона.

Не забывайте, что при изменении условий тепловизионной съемки (изменение дистанции, ракурса, положения объекта, изменения в окружении), отраженная температура фона изменится. Наиболее точное указание отраженной температуры в тепловизоре позволяет повысить точность температурных измерений.

Q&A → ВОПРОС/ОТВЕТ

Вопрос: А что, температура может отражаться?

Ответ: В действительности температура не может отражаться, отражается тепловое излучение. Просто это такой термин. Пошло все от того, что в настройки тепловизора вводится значение радиационной температуры фона, по которому тепловизор вычисляет мощность фоновой засветки.

***

Вопрос: В моем пирометре есть только настройка коэффициента излучения, настройку отраженной температуры я не обнаружил. Как мне проводить измерения?

Ответ: С большой осторожностью, особенно в тех случаях, когда КИ ниже 0,9 и/или фон сильно отличается от температуры объекта.

***

Вопрос: В помещении, где я выполняю тепловизионную съемку, нет горячих источников. Похоже, отраженная температура тут не важна. Я устанавливаю значение 0. Так можно отключить эту настройку?

Ответ: Если вы принимаете решение о состоянии объекта только на основе качественного анализа термограммы, можно не заботится о КИ и RAT. Но в отчете термограммы с ошибочными настройками покажут неестественные значения температуры на шкале, это выглядит странно и непрофессионально. Если вам важно измерить истинную температуру объекта контроля, значение отраженной температуры надо устанавливать наиболее близкое к действительному. Не ставьте 0°С постоянно, это выдает отсутствие понимания основ ик-термографии.

***

Вопрос: Какую алюминиевую фольгу надо использовать?

Ответ: Толщина алюминиевой фольги не является критичной. Подходит обыкновенная фольга, например, для приготовления пищи. Не стоит использовать слишком тонкую фольгу (Space Blanket), она может быть частично прозрачна в ик-диапазоне вашего тепловизора.

***

Вопрос: Бывают ли ситуации, когда можно указать температуру воздуха в качестве отраженной температуры?

Ответ: Бывают, обычно когда температура воздуха равна отраженной температуре фона. Если серьезно, при тепловизионной съемке материалов с высоким коэффициентом излучения в закрытых помещениях часто фоном являются потолок и перегородки, температура которых практически равна температуре внутреннего воздуха. В строительном тепловидении отраженная температура как правило, близка к температуре воздуха (при внутреннем обследовании).

***

Вопрос: Дайте пример, когда важно измерить и ввести в тепловизор правильное значение отраженной температуры фона. Ясно, что «всегда важно», ну какой-нибудь из промышленности.

Ответ: Мы внутри цеха, снимаем стенку работающего котла. Позади нас холодная стенка здания, так как зима, а теплоизоляция никудышная. Температура воздуха между тепловизором и котлом +25°С. Но воздух не отражается в котле, отражается стенка здания. Ставим фольгу, настраиваем в тепловизоре коэффициент излучения на 1, измеряем отраженную радиационную температуру, например +16°С получается, вводим это значение через меню в тепловизор.

***

Вопрос: Почему отраженную температуру измерять нужно при КИ=1. Ведь тогда КО=0, и, следовательно, отраженная температура (излучение) вообще не должно улавливаться.

Ответ: От настройки КО = 0 тепловизор не перестает улавливать отраженное излучение, а собственное не исчезает при КИ = 0. Тепловизор сколько улавливал через объектив, столько и продолжает. Считается, что фольга очень хорошо отражает, ее собственное излучение в тепловизор не попадает. Говоря про отраженную температуру, не забываем, что это именно радиационная температура. Для ее измерения надо установить КИ = 1. При этом тепловизор свяжет все отраженное от фольги излучение с температурой фона. Эта температура (интенсивность отраженного излучения) будет использована тепловизором, когда мы начнем измерение температуры объекта контроля с известным КИ.

65 уникальных применений для инфракрасных тепловизионных камер

Изображения с тепловизионных камер часто используются в новостях по уважительной причине: тепловое зрение чертовски впечатляет.

Эта технология не совсем позволяет вам «видеть сквозь стены», но она настолько близка к рентгеновскому зрению, насколько это возможно.

Но как только новизна идеи улетучится, у вас может возникнуть вопрос: w Что еще я могу сделать с тепловизором?

Как оказалось — довольно много.Фактически, мы продаем эти устройства уже около десяти лет, и я только что придумал более 60 различных вариантов использования.

Поскольку мы являемся интернет-магазином, специализирующимся на энергоэффективности, наш первоначальный интерес к тепловидению был связан с проблемами, связанными с энергопотреблением. Например, обнаружение перегруженных электрических цепей, сквозняков и отсутствия изоляции. Вскоре благодаря исследованиям и широкому кругу клиентов мы выяснили, что использование тепловизионных камер выходит далеко за рамки этой ниши.

Вот некоторые из приложений, с которыми мы столкнулись на данный момент.

Тепловизионная камера для обеспечения безопасности и правопорядка

1. Наблюдение. Тепловые сканеры часто используются полицейскими вертолетами для обнаружения скрывающихся грабителей или для отслеживания бегства с места преступления.

Инфракрасная камера с вертолета полиции штата Массачусетс помогла обнаружить следы теплового излучения подозреваемого во взрыве на Бостонском марафоне, когда он лежал в лодке, покрытой брезентом.

2. Пожаротушение. Тепловизионные камеры позволяют быстро определить, действительно ли очаг пожара или пня погас или вот-вот возгорается. Мы продали множество тепловизионных камер Сельской пожарной службе штата Новый Южный Уэльс (RFS), Управлению пожарной охраны штата Виктория (CFA) и другим для проведения «зачистки» после обратных горений или лесных пожаров. Для этой цели использовались FLIR TG165 и E5 XT.

3. Поиск и спасение. Тепловизоры позволяют видеть сквозь дым. Таким образом, их часто используют, чтобы узнать, где находятся люди в затемненных или задымленных помещениях.

4. Морское судоходство. Инфракрасные камеры могут четко видеть другие суда или людей в воде в ночное время. Это потому, что, в отличие от воды, лодочные двигатели или тело выделяют много тепла.

Экран дисплея тепловизионной камеры на пароме в Сиднее.

5. Безопасность дорожного движения. Инфракрасные камеры могут видеть людей или животных вне досягаемости автомобильных фар или уличных фонарей. Что делает их такими удобными, так это то, что тепловизионные камеры не требуют для работы или видимого света.Это важное различие между тепловизором и ночным видением (что не одно и то же).

BMW 7 серии оснащен инфракрасной камерой, позволяющей видеть людей или животных за пределами прямой видимости водителя.

6. Наркотики. Тепловые сканеры могут легко обнаружить дома или здания с подозрительно высокой температурой. Дом с необычной тепловой сигнатурой может указывать на наличие ламп для выращивания, которые используются в незаконных целях.С этой целью мы продали наши тепловизионные сканеры полиции Квинсленда и другим организациям.

7. Качество воздуха. Другой наш клиент использует тепловизионные камеры, чтобы определить, какие бытовые дымоходы находятся в эксплуатации (и, следовательно, для обогрева используются дрова). Тот же принцип применим и к промышленным дымовым трубам.

8. Обнаружение утечки газа. Специально откалиброванные тепловизионные камеры могут использоваться для обнаружения присутствия определенных газов на промышленных объектах или вокруг трубопроводов.

9. Профилактическое обслуживание. Тепловизоры используются для всех видов проверок безопасности, чтобы снизить риск возгорания или преждевременного выхода продукта из строя. См. Электрические и механические разделы ниже для более конкретных примеров.

10. Контроль заболеваний. Тепловые сканеры могут быстро проверить всех прибывающих пассажиров в аэропортах и ​​других местах на предмет повышенной температуры. Тепловизионные камеры могут использоваться для обнаружения лихорадки во время глобальных вспышек, таких как атипичная пневмония, птичий грипп и коронавирус (COVID-19).

Инфракрасная камера FLIR, используемая для сканирования пассажиров на предмет повышенной температуры в аэропорту.

11. Военное и оборонное применение. Конечно же, тепловизор также используется в широком спектре военной техники, включая беспилотные летательные аппараты. Хотя сейчас это всего лишь одно из применений тепловидения, военные приложения — это то, что изначально привело к большей части первоначальных исследований и разработок этой технологии.

12. Противодействие надзору. Оборудование для скрытого наблюдения, такое как подслушивающие устройства или скрытые камеры, потребляет определенное количество энергии. Эти устройства выделяют небольшое количество отработанного тепла, которое четко видно на тепловизоре (даже если они спрятаны внутри или за объектом).

Тепловое изображение подслушивающего устройства (или другого энергоемкого устройства), скрытого в пространстве под крышей. Щелкните здесь, чтобы увидеть наш ассортимент.

Тепловые сканеры для поиска диких животных и вредителей

13.Нежелательные вредители. Тепловизионные камеры могут точно определить, где разбивают лагерь на крыше опоссумы, крысы или другие животные. Часто оператору даже не нужно перелезать через крышу.

14. Спасение животных. Тепловизоры также позволяют обнаруживать диких животных (например, птиц или домашних животных) в труднодоступных местах. Я даже использовал тепловизор, чтобы точно определить, где птицы гнездятся над моей ванной.

15. Обнаружение термитов. Инфракрасные камеры могут обнаруживать зоны потенциальной активности термитов в зданиях.Как таковые, они часто используются в качестве инструмента обнаружения термитами и инспекторами строительства.

Потенциальное присутствие термитов обнаружено с помощью тепловизора.

16. Исследования дикой природы. Тепловизоры используются экологами для изучения дикой природы и других исследований на животных. Часто это проще, быстрее и добрее, чем другие методы, такие как отлов.

17. Охота. Подобно военным приложениям, тепловизор также может использоваться для охоты (инфракрасные камеры, прицелы, монокуляры и т. Д.).Мы их не продаем.

Инфракрасные камеры в здравоохранении и ветеринарии

18. Температура кожи. Инфракрасные камеры — это неинвазивный инструмент для обнаружения изменений температуры кожи. Колебания температуры кожи, в свою очередь, могут быть симптомом других основных медицинских проблем.

19. Проблемы опорно-двигательного аппарата. Тепловизионные камеры могут использоваться для диагностики различных заболеваний шеи, спины и конечностей.

20.Проблемы с обращением. Тепловые сканеры могут помочь обнаружить тромбозы глубоких вен и другие нарушения кровообращения.

Изображение, показывающее проблемы с кровообращением в ногах. Клиенты, использующие наши тепловизионные камеры в медицинских целях, обычно приобретают камеру FLIR Ex XT или выше.

21. Обнаружение рака. Хотя было показано, что инфракрасные камеры четко указывают на наличие рака груди и других видов рака, это не рекомендуется в качестве диагностического инструмента на ранней стадии.

22. Заражение. Тепловизоры могут быстро обнаружить потенциальные области заражения (на которые указывает аномальный температурный профиль).

23. Лечение лошадей. Тепловизоры могут использоваться для диагностики проблем с сухожилиями, копытами и седлами. Мы даже продали тепловизионную камеру группе по защите прав животных, которая планировала использовать эту технологию, чтобы продемонстрировать жестокость кнутов, используемых на скачках.

Поскольку они не могут сказать вам, «где болит», тепловизионные камеры являются особенно полезным диагностическим инструментом для животных. Клиенты, использующие наши тепловизионные камеры в ветеринарных целях, обычно приобретают FLIR E6 XT, E8 XT или выше.

Тепловидение для электриков и техников

24. Дефекты печатной платы. Технические специалисты и инженеры могут проверить электрические дефекты на печатных платах.

25. Энергопотребление. Тепловые сканеры четко показывают, какие цепи в распределительном щите потребляют больше всего энергии.

Во время энергоаудита мне удалось быстро определить неисправные цепи с помощью тепловизора.Как вы можете видеть, позиции с 41 по 43 имеют повышенную температуру, указывающую на высокое потребление тока. Это изображение было снято с помощью FLIR One Pro для iPhone.

26. Горячие или незакрепленные электрические разъемы. Тепловизоры могут помочь обнаружить дефектные соединения или «горячие стыки» до того, как они нанесут необратимый ущерб оборудованию или инвентарю. Для этого мы регулярно сдаем FLIR E5 в аренду электрикам.

27. Фазовое снабжение. Тепловизионные камеры могут использоваться для проверки несбалансированного питания фаз (электрической нагрузки).

28. Полы с подогревом. Тепловые сканеры могут показать, правильно ли работает электрический теплый пол и / или где возникла неисправность. Пример изображения можно найти на нашей странице обогревателя коврика для ног.

29. Перегретые компоненты. Перегретые подстанции, трансформаторы и другие электрические компоненты очень явно проявляются в инфракрасном спектре. Высококачественные тепловизионные камеры с регулируемыми объективами, такие как серия FLIR Exx, часто используются электроэнергетическими и другими предприятиями для быстрой проверки воздушных линий электропередач и трансформаторов на наличие проблем.

30. Солнечные батареи. Инфракрасные камеры используются для проверки электрических дефектов, микротрещин или «горячих точек» в солнечных фотоэлектрических панелях. Для этой цели мы продали тепловизионные камеры нескольким установщикам солнечных батарей.

Тепловизионное изображение солнечной фермы, полученное с воздуха с дрона, показывающее неисправную панель (слева) и аналогичное испытание, проведенное крупным планом на отдельном солнечном модуле, показывающее проблемный солнечный элемент (справа).

Тепловизоры для механического осмотра и профилактического обслуживания

31.Техническое обслуживание HVAC. Тепловидение используется для проверки неисправностей оборудования отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC). Сюда входят змеевики и компрессоры в системах охлаждения и кондиционирования воздуха.

32. Производительность HVAC. Тепловые сканеры показывают, сколько тепла выделяет оборудование внутри здания. Они также могут показать, как можно улучшить систему кондиционирования воздуха, чтобы справиться с этим, например, в серверных комнатах и ​​вокруг стоек связи.

33.Насосы и двигатели. Тепловизионные камеры могут обнаружить перегретый двигатель до того, как он сгорит.


Тепловизионные изображения высокой четкости имеют более высокое разрешение. Как правило, чем больше вы платите, тем лучше качество изображения. Выше приведен пример изображения с камеры, аналогичной по характеристикам нашей FLIR E95.

34. Подшипники. Подшипники и конвейерные ленты на заводах можно контролировать с помощью тепловизионной камеры для выявления потенциальных проблем.

35. Сварка. Сварка требует равномерного нагрева металла до температуры плавления. Посмотрев на тепловое изображение сварного шва, можно увидеть, как температура изменяется поперек и вдоль сварного шва.


36. Автомобили. Инфракрасные камеры могут демонстрировать определенные механические проблемы автомобиля, такие как перегрев подшипников, детали двигателя с неравномерной температурой и утечки выхлопных газов.

37. Гидравлические системы. Тепловизоры могут определять потенциальные точки отказа в гидравлических системах.

Тепловой контроль гидравлики горного оборудования. Если вы снимаете объекты, которые находятся далеко, мы обычно рекомендуем нашу серию FLIR Exx, поскольку они имеют высокое разрешение и более узкий (и сменный) объектив.

38. Техническое обслуживание воздушных судов. Тепловидение используется для проверки фюзеляжа на предмет отсоединения, трещин или ослабленных компонентов.

39. Трубы и воздуховоды. Тепловые сканеры могут определять засоры в вентиляционных системах и трубопроводах.

40. Неразрушающий контроль. Инфракрасный неразрушающий контроль (IR NDT) — ценный процесс для обнаружения пустот, расслоений и включения воды в композитных материалах.

41. Гидравлическое отопление. Тепловизоры могут проверять работоспособность внутриплитных или настенных систем водяного отопления.

42. Теплицы. Инфракрасное зрение можно использовать для анализа проблем в коммерческих теплицах (например, в питомниках растений и цветов).

43.Обнаружение утечек. Источник утечки воды не всегда очевиден, и выяснение этого может быть дорогостоящим и / или разрушительным. По этой причине многие сантехники приобрели наши тепловизионные камеры FLIR, чтобы упростить свою работу.

Тепловое изображение протечки воды (вероятно, от соседа сверху) на кухне квартиры. Большинство наших тепловизоров FLIR делают как визуальное, так и тепловое изображение, поэтому легко увидеть, на какую часть здания вы смотрели.

44. Влага, плесень и поднимающаяся влажность. Инфракрасные камеры могут использоваться для определения степени и источника ущерба, причиненного имуществу из-за проблем, связанных с влажностью (включая повышенную и боковую влажность, а также плесень).

45. Реставрация и исправление. Инфракрасные камеры также могут определить, эффективно ли реставрационные работы решили первоначальную проблему влажности. Именно для этой цели мы продали множество тепловизионных камер строительным инспекторам, компаниям, занимающимся чисткой ковров, и компаниям по удалению плесени.

46. Страховые претензии. Тепловизионные осмотры часто используются в качестве доказательной базы для страховых случаев. Это включает в себя различные механические, электрические проблемы и вопросы безопасности, описанные выше.

47. Уровни резервуаров. Тепловидение используется нефтехимическими и другими компаниями для определения уровня жидкости в больших резервуарах для хранения.

Инфракрасные изображения для обнаружения проблем, связанных с энергией, утечкой и изоляцией

48.Дефекты изоляции. Тепловые сканеры могут проверять эффективность изоляции потолка и стен и находить в них пробелы.

Отсутствует изоляция потолка, что видно с помощью тепловизора FLIR E8 XT.

49. Утечка воздуха. Тепловидение используется для проверки на утечки воздуха. Это может быть воздуховод кондиционера или обогревателя, а также оконные и дверные рамы и другие элементы здания.

50. Горячая вода. Инфракрасные изображения показывают, сколько энергии трубы и резервуары горячей воды теряют для окружающей среды.

51. Холодильное оборудование. Инфракрасная камера может обнаруживать дефекты в холодильном оборудовании и изоляции холодильной камеры.

Изображение, которое я сделал во время энергоаудита с помощью FLIR E5, показывает дефектную изоляцию в морозильной камере.

52. Производительность нагревателя. Проанализировать работу систем отопления, включая котлы, дровяные печи и электрические обогреватели.

53. Остекление. Оцените относительные характеристики оконных пленок, двойных стекол и других оконных покрытий.

54. Тепловые потери. Тепловизионные камеры позволяют увидеть, какие области конкретной комнаты или здания теряют больше всего тепла.

55. Теплообмен. Проверьте эффективность теплопередачи, например, в солнечных системах горячего водоснабжения.

56. Отходы тепла. Отработанное тепло равно потраченной впустую энергии. Тепловизионные камеры могут помочь определить, какие приборы выделяют больше всего тепла и, следовательно, тратят больше всего энергии.

Развлечения и творчество для тепловизоров

С появлением все более дешевых тепловизионных камер, таких как FLIR One Pro, вам больше не нужно использовать их исключительно для профессиональных целей, описанных выше.

57. Понты. И произведите впечатление на своих фанатичных друзей.

58. Создать. Используйте инфракрасную камеру для создания уникальных произведений искусства.

Инсталляция Люси Блич «Лучистое тепло» в Хобарте. Для видео мы рекомендуем серию FLIR Exx из-за их более высокого разрешения и возможности записи, вывода и потоковой передачи видео. Если ваш бюджет не так уж велик, даже FLIR One Pro сможет записывать видео с вашего телефона.

59.Изменять. В прятки и другие игры.

60. Поиск. Search or Bigfoot, Yeti, Lithgow Panther или какой-нибудь другой, еще не доказанный монстр.

61. Кемпинг. Посетите ночную жизнь в кемпинге.

62. Горячий воздух. Посмотрите, сколько горячего воздуха вырабатывают люди.

63. Селфи. Сделайте отличное селфи с тепловизором и получите больше подписчиков в Instagram.

64. Приготовление барбекю. Оптимизируйте производительность своего портативного угольного барбекю с помощью излишне высоких технологий.

65. Домашние животные. Сделайте снимки домашних животных в стиле хищников или узнайте, где именно они спали дома.

Для получения дополнительной информации см. Полный ассортимент тепловизионных камер.

Зачем нужен тепловизор?

Инфракрасная термография позволяет обнаруживать малозаметные проблемы до того, как они приведут к сбоям. В промышленных условиях некоторые проблемы с оборудованием можно обнаружить по необычной вибрации или звукам, но многие другие проблемы не проявляют таких очевидных симптомов.Многие электрические проблемы можно обнаружить по их тепловым образцам, которые, если их не идентифицировать, могут привести либо к отказу оборудования, либо к более серьезной опасности поражения электрическим током. Проблемы с влагой в потолках и стенах бывает очень трудно обнаружить, прежде чем они станут достаточно серьезными, чтобы повредить или разрушить содержимое здания.

Во всех этих случаях инфракрасная камера может ускорить диагностику, сократить — а возможно, даже избежать — незапланированные простои и минимизировать повреждение структур и содержимого. Инфракрасная термография имеет ряд преимуществ, поскольку ее можно использовать для:

• Большинство типов оборудования
• Сбор данных в опасной среде с безопасного расстояния
• Быстрое сканирование больших площадей, таких как стены, потолки и крыши
• Сбор данные без прерывания производства
• Быстрое выявление нарушений в определенных местах
• Обнаружение проблем до отказа

Эти преимущества дают несколько конкретных преимуществ для поиска и устранения неисправностей, а также профилактического и прогнозного обслуживания, в том числе:

• Повышенная безопасность.Специалисты часто могут проводить осмотр, не контактируя напрямую с оборудованием и не прерывая его работу. Они также потенциально могут проверять воздуховоды и потолки без необходимости подниматься по лестницам или пользоваться лифтом.
• Повышенная надежность. Более точная информация помогает группам технического обслуживания устранять проблемы до того, как они приведут к крупномасштабным убыткам, что значительно сокращает незапланированные простои.
• Лучшая гарантия ремонта. Использование инфракрасной камеры для быстрого сканирования отремонтированного компонента или участка конструкции позволяет техническому специалисту убедиться, что ремонт был успешно завершен, или выявить малозаметные признаки того, что требуется дальнейший ремонт.
• Успешный ввод новых установок. При установке нового центра управления двигателями, электрооборудования, крыши, паропровода, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или изоляции здания, инфракрасная термография может использоваться для документирования состояния во время приемки. Эту базовую документацию можно использовать для проверки технических характеристик производителя или предоставить основу для сравнения в более позднее время. Тепловое изображение также может указывать на потенциальные неисправности при установке, так что в случае обнаружения проблемы ее можно немедленно исправить или отслеживать до тех пор, пока не будет запланирован ремонт.
• Повышение производительности и качества. Использование инфракрасной термографии для профилактического или диагностического обслуживания может помочь свести к минимуму сбои и отказы оборудования и поддерживать оптимальную эффективность и безопасность производства.
• Контроль износа оборудования. Вы можете использовать тепловизор для контроля состояния и характеристик вашего оборудования с заданными допусками. Это поможет предсказать возможные неисправности или отказы, позволяя отремонтировать или заменить изношенные компоненты до того, как они полностью выйдут из строя и потенциально вызовут незапланированный простой.

Рекомендуемые ресурсы

Департамент использует тепловизионное изображение для обнаружения COVID-19> ДЕПАРТАМЕНТ ОБОРОНЫ США> Новости Министерства обороны

Министерство обороны на протяжении десятилетий использовало тепловидение множеством способов. Теперь он задействован для выявления COVID-19.

Тепловизор использует тепловые сигнатуры для формирования изображения или видео на основе разницы температур.

В рамках реагирования на COVID-19 три армейские программы — Армейские силы быстрого вооружения, Солдат исполнительного офиса программы и Центр C5ISR U.Командование развития боевых возможностей армии США — возглавил инициативу по использованию тепловизионных устройств для проверки повышенной температуры тела персонала, входящего в военные объекты.

Эти удаленные тепловизионные устройства обеспечивают значительные преимущества по сравнению с ручными термометрами, поскольку они находятся на безопасном расстоянии между операторами и объектами и требуют меньше рабочей силы. Технология, не требующая физического контакта, быстро обрабатывает информацию.В результате поток транспорта в здания и сооружения ускоряется. Проверка занимает всего несколько секунд. Температуру можно измерять на расстоянии от 6 до 8 футов с помощью инфракрасного датчика, установленного на штативе.

Тепловизор зарекомендовал себя и в других приложениях. Пожарные Министерства обороны США используют тепловизионные камеры, которые могут видеть сквозь дым, чтобы обнаруживать очаги возгорания, чтобы они знали, куда направить воду или пену. Камеры также помогают пожарным видеть, какие зоны следует избегать при навигации в условиях нулевой видимости из-за дыма.Камеры также могут определять местонахождение людей, попавших в огонь.

Механики самолетов и транспортных средств

Министерства обороны США иногда используют тепловизионное изображение для обнаружения неисправных механических или электрических деталей без необходимости разбирать двигатели. Нормальные рабочие температуры сравниваются с тепловыми изображениями, чтобы определить, что-то не так.

Военные США и их союзники используют монокулярный прибор ночного видения AN / PVS-14 для обнаружения людей и объектов, выделяющих тепловые сигнатуры в темноте.Устройство также может быть прикреплено к оружию для ночного прицеливания.

В январе морские пехотинцы на базе морской пехоты Куантико, штат Вирджиния, начали испытания боевых бинокулярных очков ночного видения, которые, как говорят, более эффективны, чем AN / PVS-14, поскольку они улучшают восприятие глубины и четкость целей в экстремальных условиях. тьма или мракобесие поля битвы. Морские пехотинцы также могут использовать очки для управления транспортными средствами в ночное время, перемещаться через темные здания или туннели и поражать цели после захода солнца.В настоящее время очки производятся в ограниченном количестве для дальнейшего тестирования.

Еще одним способом использования тепловидения в отделе является обнаружение потерь тепла, дефектов конструкции, влажности и других дефектов в зданиях.

Береговая охрана использует тепловые изображения для обнаружения контрабандистов или террористов в портах и ​​на водных путях. Снимки качественные в любую погоду и в полной темноте.

Тепловизоры / Инфракрасные камеры

Тепловизоры, также известные как термографические камеры или инфракрасные камеры, представляют собой сложнейшие сенсорные устройства, обеспечивающие визуальное представление инфракрасного излучения. энергия, излучаемая объектами.Поскольку больше инфракрасной энергии излучается от объектов с более высокой температурой, воспринимая эти длины волн света, невидимые человеческому глазу, Тепловизоры способны видеть тепло и то, как оно распределяется, что делает их чрезвычайно ценным диагностическим инструментом.

Тепловизоры извлекли огромную пользу из стремительного развития технологий. Когда-то чрезмерно дорогие и не имеющие большого количества опций тепловизоры стали необходимый элемент оборудования для многих технических специалистов, быстро заменяющий другие инструменты для бесконтактного измерения температуры.Везде, где необходима выборочная проверка температуры, тепловизор — лучший вариант. Приложения для тепловизоров включают:

• Определить потери тепла от зданий
• Обследование электроподстанции
• Найдите провода или трубы лучистого отопления
• Определите потенциальные области роста плесени
• Обнаружение протечек на плоских крышах зданий
• Обнаружение тепловых образований на трубах котла
• Проверка механических подшипников
• Обнаружение утечек изоляции в холодильном оборудовании
• Применение в автомобильной промышленности
• Аудит звукоизоляции на предмет шумоподавления
• Химическая визуализация
• Неразрушающий контроль
• Исследование и разработка новых продуктов
• Обнаружение загрязненных стоков

О тепле и свете

Хотя тепловизоры являются инструментом для картографирования температуры, в их измерениях используется инфракрасный свет.Инфракрасный свет — одна из многих форм электромагнитной энергии. Основной принцип электромагнитного излучения заключается в том, что оно распространяется волнами. Расстояние, на котором форма волны повторяется, длина волны определяет природу энергии. Длины волн могут варьироваться от тысяч километров до долей размера атома.

Длина волны электромагнитной энергии также коррелирует с количеством содержащейся в ней энергии. Чем длиннее длина волны, тем меньше у нее энергии.Электромагнитная энергия с длительным длины волн, называемые низкочастотными, используются для передачи теле- и радиосигналов. Короткие волны или высокие частоты включают рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Видимый свет, электромагнитное излучение, к которому наши глаза приспособились видеть, обычно определяется как имеющий длину волны от 400 до 700 нанометров. Каждый цвет в спектре видимого света определяется его конкретной длиной волны, так что более короткие длины волн (около 400 нм) являются фиолетовыми, а более длинные волны (около 700 нм) — красными.

Электромагнитное излучение с длинами волн чуть короче, чем может видеть человеческий глаз, — это ультрафиолетовый свет. Если длины волн просто больше, чем может видеть человеческий глаз, это инфракрасный свет. Именно этот инфракрасный свет, простирающийся от номинальной красной границы видимого спектра на длинах волн от 700 нм до 1 мм, улавливается тепловизорами.

Инфракрасное излучение часто называют лучистым теплом, хотя электромагнитная энергия любой длины волны нагревает поверхности, которые их поглощают.На самом деле все имеет значение с температурой больше чем абсолютный ноль, испускает тепловое излучение из-за колебаний его молекул при заданной температуре. Большая часть этого излучения сосредоточена в диапазоне от 8 до 25 мкм (инфракрасный). В общем говоря, чем выше температура объекта, тем больше излучается инфракрасного излучения. Таким образом, хотя популярная ассоциация инфракрасного излучения с тепловым излучением является лишь совпадением, существует корреляция между ними делает инфракрасное излучение полезным средством измерения температуры.

Коэффициент излучения

Одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при использовании тепловизора, является коэффициент излучения, который относится к способности материала излучать тепловое излучение. Все материалы поглощают, отражают и испускать лучистую энергию. Однако некоторые материалы справляются с этим лучше, чем другие. Таким образом, коэффициент излучения — это отношение излучения, испускаемого поверхностью материала, к излучению. излучение, испускаемое черным телом при той же температуре.

Черное тело — это идеализированная поверхность, которая одновременно является идеальным поглотителем и излучателем света. Все излучение, поглощенное черным телом, также будет испускаться им. Таким образом, черные тела обладают излучательной способностью. 1.0. Хотя истинное черное тело является чисто теоретическим, темные материалы с шероховатой поверхностью обычно имеют высокий коэффициент излучения. Например, асфальт имеет коэффициент излучения 0,90, что означает, что он поглощает и излучает 90 процентов лучистой тепловой энергии и отражает только 10 процентов.

Нижний край шкалы коэффициентов излучения будет идеальным отражателем, который отражает, а не поглощает все излучение. Коэффициент излучения этой теоретической поверхности будет 0,0. Яркий, глянцевый материалы обычно имеют низкий коэффициент излучения. Алюминиевая фольга, например, имеет коэффициент теплового излучения 0,03, что означает, что она поглощает и излучает только 3 процента излучаемой тепловой энергии, отражая 97 процентов.

Для точных измерений температуры объекта с использованием теплового изображения специалист должен учитывать коэффициент излучения материала, из которого изготовлен объект.Коэффициент излучения можно принять из таблицы и вводится в тепловизор, который учтет все факторы перед отображением точной температуры.

Как работают тепловизоры

Тепловизоры работают примерно так же, как современные цифровые камеры. Как правило, совместимые с инфракрасным светом с длинами волн от 0,9 до 14 мкм, тепловизоры используют специальные линзы для сфокусируйте инфракрасный свет, излучаемый объектами в поле зрения. Сфокусированный свет сканируется фазированной решеткой элементов инфракрасного детектора, которая создает подробную температуру. узор называется термограммой.Созданная детектором термограмма преобразуется в электрические импульсы, которые отправляются в блок обработки сигналов, который преобразует их в данные для отображения. Когда данные отправляются на дисплей, они появляются в виде различных оттенков или цветов, интенсивность которых определяется количеством инфракрасного света, захваченного детектором. Через разные комбинаций, которые исходят от импульсов, создаваемых различными объектами, создается инфракрасное тепловое изображение.

Помните, что температура сильно влияет на количество инфракрасного излучения, испускаемого всеми объектами, термография позволяет людям видеть тепло и то, как оно распределяется.Это не требует видимого свет вообще.

Изображения с инфракрасной камеры, как правило, имеют один цветовой канал, поскольку в них не используется датчик, который различает разные длины волн инфракрасного излучения. Цветных фотоаппаратов нужно было бы много более сложный и будет страдать от того факта, что цвет имеет меньшее значение за пределами спектра видимого света, поскольку разные длины волн не отображаются единообразно в системе цветового зрения используется людьми.

К монохроматическим изображениям, создаваемым инфракрасными камерами, часто добавляют цвет, чтобы лучше различать температуры.При просмотре этих изображений важно помнить, что цветовая схема относительная величина, не соответствующая конкретным температурам. По большей части самые высокие температуры окрашены в белый цвет (независимо от того, является ли самая высокая температура 100˚ или 10˚), промежуточные температуры — красные и желтые, а более прохладные — синие и зеленые. Рядом с изображением обычно отображается шкала, которая связывает цвета с температурой.

Технические характеристики тепловизоров

Как и большинство инструментов, тепловизоры доступны в различных стилях со спецификациями, соответствующими вашему бюджету и потребностям.Большинство тепловизоров являются портативными, что делает их идеальными для выборочной проверки. температуры для обслуживания, поиска и устранения неисправностей или осмотра. Однако некоторые из них предназначены для фиксированного монтажа как часть приложения процесса.

К другим важным характеристикам тепловизоров относятся:

Разрешение: Разрешение относится к количеству пикселей в матрице датчиков и определяет, насколько резким будет изображение. Некоторые тепловизоры более низкого уровня имеют сенсор всего лишь 80 x 60 (4800 пикселей). в то время как высококачественные тепловизоры могут похвастаться большими матрицами 640 x 480 (307 200 пикселей).

Частота кадров: Частота (скорость), с которой устройство формирования изображений создает уникальные последовательные изображения, называемые кадрами.

Температурная чувствительность: Способность тепловизора обнаруживать незначительные перепады температур. Тепловизоры высокого класса имеют тепловую чувствительность лучше 0,035 ° C, что примерно в четыре раза больше. лучше, чем тепловизоры низкого уровня.

Поле зрения: Поле зрения — это угол, при котором детектор чувствителен к электромагнитной энергии.Поле зрения определяет, насколько тепловизор может видеть.

Наложение цифрового изображения: Некоторые тепловизоры включают в себя цифровую камеру, которая создает фотографию, поверх которой отображается тепловое изображение. В результате получается изображение, на котором детали намного легче увидеть, что делает изображение более полезным для большинства пользователей.

Спектральный диапазон: Длины волн инфракрасного света, захваченные тепловизорами. Обычно это около 0.9–14 мкм, хотя он может варьироваться в зависимости от тепловизора.

Кроме того, тепловизоры часто включают в себя несколько режимов измерения, диапазоны температур, цветовую палитру, функции фокусировки, собственные функции измерения, параметры связи, регистрацию данных. а также функции аннотации, варианты линз, защиту от проникновения и другие.

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно тепловизоров, не стесняйтесь обращаться к одному из наших инженеров, отправив нам электронное письмо по адресу sales @ instrumart.com или по телефону 1-800-884-4967.

10 лучших приложений для тепловизоров

Тепловизионная съемка прошла долгий путь за эти годы. То, что когда-то было громоздким, сложным в эксплуатации и в значительной степени разработанным для использования в военных целях, постепенно превратилось в устройства меньшего размера, которые невероятно точны и довольно просты в использовании. В результате область применения тепловизионных камер расширилась и охватывает самые разные области — от домашнего до промышленного.

Области применения тепловизоров

Хотя тепловизионные камеры все еще больше связаны с промышленным использованием и профилактическим обслуживанием, правда в том, что сейчас существует множество способов их использования в вашей собственности и вокруг нее, и даже вдали от нее. наиболее распространенные способы использования тепловизора, с которыми вы столкнетесь.

1. Проблемы с обогревом и охлаждением

Надежный блок HVAC может доставить вас так далеко, только если у вас плохая изоляция в вашем доме или плохая изоляция вокруг дверей и окон. Эти проблемы могут привести к быстрому выходу тепла и холодного воздуха, а также попаданию наружного воздуха внутрь. Это приводит к перегрузке системы HVAC и значительному увеличению ваших счетов за электроэнергию.

Тепловизоры могут помочь вам осмотреть ваш дом на предмет каких-либо признаков выхода или проникновения воздуха, а также выявить любые области в ваших стенах, у которых отсутствует изоляция.

2. Печатные коробки и настенные розетки

Проблемы с электричеством — это не проблема. Они могут не только вызвать дорогостоящий ремонт в вашем доме и разрушить электрические устройства, но и потенциально опасны. Перегретые розетки и монтажные коробки — явные признаки надвигающейся проблемы, если у вас ее еще нет.

Тепловизоры позволяют увидеть подробное изображение любых проблемных участков и увидеть, насколько они перегреваются, помогая выяснить, в каких схемах есть проблемы и которые необходимо устранить.

3. Проблемы с водопроводом

Проблемы с водопроводом могут быть особенно неприятными, главным образом потому, что вы не можете видеть, что происходит в трубах. Возможно, вам удастся засунуть водопроводную змею в канализацию, но вы не можете видеть сквозь трубы, где находится засор — до сих пор.

Тепловидение может дать вам гораздо лучшее представление о потоке воды в трубах, а также о ситуациях с засорами. Вы можете наблюдать в реальном времени, как вы работаете над устранением засора, пропуская через него горячую воду.

4. Кровля

Крыши — одно из наиболее значительных вложений, которые вы можете сделать в недвижимость, поэтому важно поддерживать кровлю и решать проблемы ремонта, когда они возникают, прежде чем проблемы приведут к новым проблемам. Это не всегда легко сделать невооруженным глазом или не подняться на крышу самому.

С помощью тепловизора вы можете осматривать крышу с уровня земли и искать участки, откуда может уйти тепло, или прохладные места, в которых может скапливаться вода из-за повреждения черепицы.

5. Использование в небольших домах

Тепловизоры широко используются в домашних условиях, не требуя профилактического обслуживания или ремонта. Ищете неуловимые гвоздики в стене, чтобы что-нибудь повесить? Тепловизионные камеры могут помочь вам в этом.

Вы можете даже использовать тепловизор, чтобы найти прохладные места на плите или внутри духовки, а также использовать их для проверки температуры молочной бутылочки вашего ребенка. Если вы пытаетесь быстро охладить несколько сортов пива, тепловизор поможет вам определить, когда они готовы.Возможности безграничны.

6. Здоровье животных

Животные и домашние животные не могут разговаривать, поэтому иногда бывает сложно определить, есть ли у них проблемы со здоровьем, по крайней мере, где может быть конкретная проблема. Тепло всегда является хорошим индикатором проблемы как у людей, так и у животных, особенно когда речь идет о лихорадке, воспалениях и инфекциях.

Тепловизионные камеры могут быстро показать, где находится «горячая точка», позволяя и вам, и ветеринарам знать, на чем лучше сосредоточиться при постановке диагноза.Это особенно полезно для крупных животных и домашнего скота, таких как лошади и коровы.

7. Утечки воды

Утечки воды поначалу могут показаться незначительными, но со временем они могут нанести большой ущерб вашему дому, будь то гниение деревянных конструкций или создание потенциально катастрофических проблем с вашей крышей, подвалом. , плита или фундамент.

Утечка воды может быть как горячей, так и холодной, и тепловизоры могут уловить и то, и другое. Иногда бывает практически невозможно обнаружить утечку воды самостоятельно, особенно если она находится за стенами.С помощью тепловизора вы можете легко обнаружить несоответствия в потоках воды, определить лужи, которые вы иначе пропустили бы, и обнаружить протечки, идущие по стенам.

8. Безопасность

Тепловизор был разработан в основном военными, поэтому логично, что тепловизионные камеры очень полезны для целей безопасности, особенно в ночное время.

Это не обязательно означает только поиск людей ночью. Вы можете найти тепловизионное изображение полезным, когда находитесь в кемпинге, и захотите узнать, была ли ветвь, которую вы услышали вдалеке, енотом или медведем.

Тепловидение может помочь вам обнаружить злоумышленников, скрывающихся в темноте, а также любых животных, которые могут скрываться. Правоохранительные органы и военные полагаются на ежедневное использование тепловизора в самых разных ситуациях.

9. Служба быстрого реагирования

Пожарные и спасательные бригады иногда полагаются на тепловизионные системы при реагировании на чрезвычайные ситуации. Для пожарных это означает использование тепловизионных камер как для обнаружения людей, оказавшихся в ловушке внутри строения, так и для того, чтобы сориентироваться, когда густой дым блокирует их обзор.

Спасательный персонал, оказывающий помощь жертвам, оказавшимся в ловушке внутри разрушенных конструкций или захороненным в обломках, может использовать тепловизионное изображение для их определения. Это особенно полезно, когда время имеет значение и нужно найти несколько жертв.

10. Ремонт автомобилей

Как и в случае с электромонтажными работами и системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, перегрев автомобиля является признаком неисправности. Это верно, будь то электрическая система автомобиля и блок предохранителей или проблемы, обнаруженные в двигателе.

Тепловидение может помочь механикам определить точное место проблемы в двигателе, сэкономив рабочее время и избежав ненужной разборки.

Термографические обследования | Министерство энергетики

Энергоаудиторы могут использовать термографию — или инфракрасное сканирование — для обнаружения тепловых дефектов и утечки воздуха в ограждающих конструкциях зданий.

Как работает термографический контроль

Термография измеряет температуру поверхности с помощью инфракрасных видео и фотоаппаратов.Эти инструменты видят свет, который находится в тепловом спектре. Изображения на видео или пленке фиксируют колебания температуры обшивки здания: от белого для теплых регионов до черного для более прохладных. Полученные изображения помогают аудитору определить, нужна ли изоляция. Они также служат инструментом контроля качества, чтобы гарантировать, что изоляция установлена ​​правильно. Чтобы узнать больше о том, как работает инфракрасное изображение, ознакомьтесь с нашей инфографикой Energy Saver 101 о домашних энергетических аудитах.

Термографический осмотр — это внутренний или внешний осмотр.Энергоаудитор решает, какой метод даст наилучшие результаты при определенных погодных условиях. Сканирование интерьера более распространено, потому что теплый воздух, выходящий из здания, не всегда проходит через стены по прямой линии. Потери тепла, обнаруженные в одной области внешней стены, могут возникать в другом месте внутри стены. Кроме того, в ветреную погоду сложнее обнаружить разницу температур на внешней поверхности здания. Из-за этой трудности внутренние исследования обычно более точны, поскольку они выигрывают от уменьшения движения воздуха.

Термографическое сканирование также обычно используется при запуске теста дверцы воздуходувки. Дверца воздуходувки помогает преувеличить утечку воздуха через дефекты каркаса здания. Такие утечки воздуха отображаются в видоискателе инфракрасной камеры в виде черных полос.

В термографии используются специально разработанные инфракрасные видео- или фотоаппараты для создания изображений (называемых термограммами), которые показывают колебания температуры поверхности. Эта технология имеет ряд применений. Термограммы электрических систем могут обнаружить аномально горячие электрические соединения или компоненты.Термограммы механических систем позволяют обнаружить тепло, создаваемое чрезмерным трением. Энергоаудиторы используют термографию как инструмент для выявления потерь тепла и утечки воздуха в ограждающих конструкциях зданий.

Инфракрасное сканирование позволяет энергоаудиторам проверять эффективность изоляции в конструкции здания. Полученные термограммы помогают аудиторам определить, нуждается ли здание в теплоизоляции и в каком месте здания она должна располагаться. Поскольку влажная изоляция проводит тепло быстрее, чем сухая изоляция, термографическое сканирование крыш часто позволяет обнаружить протечки.

Помимо использования термографии во время оценки энергопотребления, вам следует сделать сканирование перед покупкой дома; даже новые дома могут иметь дефекты тепловой оболочки. Вы можете включить в договор пункт, требующий термографического сканирования дома. Термографическое сканирование, выполненное сертифицированным специалистом, обычно достаточно точно, чтобы использовать его в качестве документации в судебных разбирательствах.

Типы устройств термографического контроля

Энергоаудитор может использовать один из нескольких типов инфракрасных датчиков при проверке на месте.

Точечный радиометр (также называемый точечным радиометром) является самым простым. Он измеряет излучение в одном месте за раз, с простым показанием измерителя, показывающим температуру данного места. Аудитор осматривает область с помощью устройства и отмечает разницу в температуре.

Линейный тепловизор показывает температуру излучения вдоль линии. Термограмма показывает линейную развертку, наложенную на изображение панорамированной области. Этот процесс показывает изменения температуры вдоль линии.

Самым точным устройством для термографического контроля является тепловизионная камера, которая создает двумерное тепловое изображение области, показывающее утечку тепла.Точечные радиометры и линейные тепловые сканеры не предоставляют необходимых деталей для полной оценки энергопотребления дома. Инфракрасная пленка, используемая в обычной камере, недостаточно чувствительна для обнаружения потери тепла.

Подготовка к термографическому осмотру

Чтобы подготовиться к тепловому сканированию интерьера, домовладелец должен предпринять шаги для обеспечения точного результата. Это может включать отодвигание мебели от внешних стен и удаление штор. Наиболее точные термографические изображения обычно получаются при большой разнице температур (не менее 20 ° F [14 ° C]) между температурами внутреннего и внешнего воздуха.В северных штатах термографическое сканирование обычно проводится зимой. Однако в южных штатах сканирование обычно проводится в теплую погоду при включенном кондиционере.

Иногда в году из-за явления, известного как «тепловая нагрузка», домовладельцу может быть необходимо — в зависимости от местных условий — создать и поддерживать определенную разницу температур внутри / снаружи в течение периода до за четыре часа до проведения теста. Это может сделать кондиционер в холодном климате или центральное отопление в отопительном климате.Перед тестом спросите аудитора, будет ли это необходимо.

Могут ли тепловизоры помочь обнаружить коронавирус?

1. Тест на антитела

   Медицинский тест, который может показать, есть ли у человека коронавирус и есть ли иммунитет. Тест обнаруживает в крови антитела, которые вырабатываются организмом для борьбы с болезнью.

2. Бессимптомное течение

   Человек, болеющий, но не имеющий никаких симптомов, которые оно вызывает.Некоторые исследования предполагают, что некоторые люди с коронавирусом переносят болезнь, но не проявляют общих симптомов, таких как постоянный кашель или высокая температура.

3. Фаза содержания

   Первая часть стратегии Великобритании по борьбе с коронавирусом, которая включала в себя попытку выявлять инфицированных людей на раннем этапе и отслеживать всех, кто был в тесном контакте с ними.

4. Коронавирус

   Один из группы вирусов, которые могут вызывать тяжелые или легкие заболевания у людей и животных. Коронавирус, который в настоящее время распространяется по миру, вызывает заболевание Covid-19. Простуда и грипп — это другие типы коронавирусов.

5. Covid-19

   Заболевание, вызванное коронавирусом, впервые обнаруженное в Ухане, Китай, в конце 2019 года.В первую очередь это поражает легкие.

6. Фаза задержки

   Вторая часть стратегии Великобритании по борьбе с коронавирусом, в которой такие меры, как социальное дистанцирование, используются для задержки его распространения.

7. Уведомление о фиксированных штрафах

   Штраф, предназначенный для рассмотрения правонарушения на месте, а не в суде.Часто они связаны с правонарушениями, связанными с вождением, но теперь также охватывают антиобщественное поведение и нарушения режима блокировки коронавируса.

8. Сглаживание кривой

   Эксперты в области здравоохранения используют линию на графике, чтобы показать количество новых случаев коронавируса. Если многие люди заразятся вирусом за короткий промежуток времени, линия может резко подняться и походить на гору.Однако принятие мер по снижению инфекций может привести к распространению случаев заболевания на более длительный период и означает более пологую «кривую». Это упрощает работу систем здравоохранения.

9. Грипп

   Сокращение от гриппа, вируса, который обычно вызывает заболевания людей и животных во время сезонных эпидемий.

10. Ферлаф

    Поддерживает фирмы, пострадавшие от коронавируса, временно помогая выплатить заработную плату некоторым сотрудникам.Это позволяет сотрудникам оставаться на заработной плате, даже если они не работают.

11. Иммунитет к коллективу

    Как замедляется распространение болезни после того, как ей подверглась достаточно большая часть населения.

12. Иммунный

    Говорят, что человек, организм которого может противостоять болезни или отразить ее, невосприимчив к ней.Считается, что после того, как человек выздоровел от заболевания, вызванного коронавирусом, например, Covid-19, он не сможет заразиться им снова в течение определенного периода времени.

13. Инкубационный период

    Период времени между заражением болезнью и появлением симптомов.

14. Интенсивная терапия

    Больничные палаты для лечения тяжело больных.Они обслуживаются специально обученным медицинским персоналом и оснащены специальным оборудованием.

15. Блокировка

    Ограничения передвижения или повседневной жизни, когда общественные здания закрыты, а людям приказывают оставаться дома. В нескольких странах в рамках решительных усилий по сдерживанию распространения коронавируса были введены блокировки.

16. Этап смягчения последствий

    Третья часть стратегии Великобритании по борьбе с коронавирусом, которая будет включать попытки уменьшить влияние большого количества случаев заболевания на государственные службы.Это может означать, что NHS прекратит оказание всей неотложной помощи, а полиция будет реагировать только на серьезные преступления и чрезвычайные ситуации.

17. NHS 111

    Круглосуточная телефонная и онлайн-служба NHS, которая предлагает медицинские консультации всем, кто в них нуждается. Жителям Англии и Уэльса рекомендуется позвонить в службу, если они обеспокоены своими симптомами. В Шотландии они должны проверить информацию NHS, а затем позвонить своему терапевту в рабочее время или 111 в нерабочее время.В Северной Ирландии им следует позвонить своему терапевту.

18. Вспышка

    Множественные случаи заболевания, быстро возникающего в кластере или в разных местах.

19. Пандемия

    Эпидемия серьезного заболевания, стремительно распространяющаяся одновременно во многих странах.

20. Фаза 2

    Именно тогда Великобритания начнет отменять некоторые из своих правил изоляции, все еще пытаясь сократить распространение коронавируса.

21. СИЗ

    СИЗ или средства индивидуальной защиты — это одежда и комплекты, такие как маски, фартуки, перчатки и очки, используемые медицинским персоналом, медицинскими работниками и другими лицами для защиты от заражения от пациентов с коронавирусом и других людей, которые могут быть переносчиками заболевания.

22. Карантин

    Изоляция людей, инфицированных заразной болезнью, для предотвращения ее распространения.

23. R0

    R0, произносится как «R-ноль», — это среднее количество людей, которые заразятся от одного инфицированного человека.Если R0 коронавируса в определенной популяции равен 2, то в среднем каждый случай создает еще два новых случая. Таким образом, значение указывает на степень распространения инфекции.

24. Спад

    Это происходит, когда в стране наблюдается значительное падение доходов, рабочих мест и продаж в течение двух последовательных трехмесячных периодов.

25. Sars

    Тяжелый острый респираторный синдром, тип коронавируса, появившийся в Азии в 2003 году.

26. Самоизоляция

    Оставаться внутри и избегать любых контактов с другими людьми с целью предотвращения распространения болезни.

27. Социальное дистанцирование

    Держаться подальше от других людей с целью замедления передачи болезни.Правительство советует не встречаться с друзьями или родственниками, кроме тех, с кем вы живете, по возможности работать из дома и избегать общественного транспорта.

28. ЧП

    Меры, принятые правительством для ограничения повседневной жизни в условиях кризиса. Это может включать закрытие школ и рабочих мест, ограничение передвижения людей и даже развертывание вооруженных сил для поддержки регулярных служб экстренной помощи.

29. Нормативный акт

    Они могут использоваться министрами правительства для реализации новых законов или постановлений или изменения существующих законов. Они представляют собой более простую альтернативу принятию полного акта парламента.

30. Симптомы

    Любой признак заболевания, вызванный иммунной системой организма, пытающейся бороться с инфекцией.Основные симптомы коронавируса — высокая температура, сухой кашель и одышка.

31. Вакцина

    Лечение, при котором организм вырабатывает антитела, которые борются с болезнью, и дает иммунитет против дальнейших инфекций.

32. Вентилятор

    Аппарат, который берет на себя дыхание тела, когда болезнь вызывает отказ легких.