Тепловизионные приборы – Тепловизоры. Разновидности и применение. Как выбрать. Особенности

Содержание

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.

www.pergam.ru

Тепловизоры: что это за устройства и зачем они нужны?

Сейчас во многих сферах – от строительства до медицины, применяются тепловизионные технологии, которые пришли на смену традиционным способам обследования. В этой статье мы рассмотрим более подробно, для чего нужен тепловизор, как устроен прибор и какие виды современных устройств предлагают производители.

Сразу следует отметить, что ассортимент тепловизионной техники разнообразный и включает как простые модели для стандартных измерений, поиска утечки тепла, обнаружении влаги, так и сложные устройства, предназначенные для проведения экспертиз.

Что такое тепловизоры и зачем они нужны?

Тепловизор – это техническое средство, включающее оптико-электронные элементы, предназначенное для получения видимого изображения предметов, излучающих инфракрасные волны. Прибор способен видеть в ИК-спектре здания, технику, людей, животных и любые другие объекты.

Тепловизионное обследование может проводиться на значительном расстоянии от объекта и в труднодоступных местах, во время проверки не нужно отключать электрооборудование, вскрывать отделку, при этом сама процедура проходит абсолютно безопасно, а ее результаты являются точными и достоверными.

Все это определило широкую сферу применения тепловизионных приборов, с помощью которых:

  • проводится оценка состояния зданий и сооружений, устанавливаются места разрушения стройматериала, гидро- и теплоизоляции, утечки тепла и локализации влаги;
  • выявляются скрытые протечки в системе отопления, водопроводе, воздух в трубах;
  • проверяется герметичность соединений, фитингов оборудования до ввода его в эксплуатацию;
  • устанавливаются дефекты в изоляционной оболочке, участки перегрева электрооборудования;
  • в медицине – проводится диагностика пациентов с целью обнаружения патологий и участков с воспалительными процессами;
  • в военной сфере – обеспечивается мониторинг обстановки.

Устройство тепловизора

Далее приведем описание устройства и принцип его действия. Конструкция прибора включает следующие компоненты:

  • Объектив, предназначенный для фокусировки ИК-лучей на приемном устройстве, которое преобразует электрический сигнал в наглядную термограмму.
  • Дисплей. Визуализированная картинка демонстрируется на ЖК-экране. Кроме того, на дисплее показывается шкала температур, время и дата, температура исследуемого объекта.
  • Управление. С помощью элементов управления производится настройка электроники.
  • Хранилище информации
    . Полученные данные хранятся на картах или специальных устройствах. Большинство моделей тепловизоров оснащены памятью для хранения текстов, фото- и видеоматериалов.

Также устройство имеет специальное программное обеспечение, электронную систему для обработки данных и формирования отчета.

Классификация современных приборов

На практике используются различные типы тепловизоров, которые классифицируются по следующим параметрам:

  • По способу получения изображения
  1. сканирующие – с оптико-механическим сканером;
  2. матричные – с матрицей FPA.
  • По диапазону инфракрасного излучения
  1. коротковолновые – с рабочим диапазоном в пределах 3,0 – 5,0 мкм
  2. длинноволновые – с диапазоном 8,0 – 14,0 мкм.
  • По типу конструкции
  1. стационарные – приборы для наблюдения за неподвижным объектом;
  2. мобильные – компактные устройства с небольшим весом и возможностью продолжительной работы в автономном режиме.
  • По способу измерения температуры
  1. наблюдательные – визуализируют тепловое излучение предмета;
  2. измерительные – дистанционно измеряют температуру и демонстрируют картинку тепловых полей.

teplovizov.ru

Тепловизор для охоты: особенности устройства и применения

Тепловизор для охоты представляет собой специальное устройство для фиксации теплового поля объектов. Любые тепловые сигналы находят отображение на мониторе прибора. Это значительно облегчает поиск добычи в ночное время, а также при недостаточном освещении по любым другим причинам (туман, осадки и т.п.). Использование тепловизора радикально улучшает шансы на успешную охоту.

Устройство и принцип работы

Тепловизор трансформирует невидимое тепловое излучение в красном спектре в видимое графическое изображение. В соответствии с законом Планка, тепловое излучение имеют все объекты, температура которых превышает абсолютный нуль (273 градусов ниже нуля по Цельсию). Человеческое зрение способно различать тепловое излучение только раскаленных объектов. Чтобы заметить температурные изменения в среднем диапазоне (от -50 до +50 градусов по Цельсию), необходимы устройства с болометром (тепловой приемник излучения).

к содержанию ↑

Составные элементы

В состав тепловизора входят такие комплектующие:

  1. Матрица. Непосредственно влияет на качество и точность картинки. Определяет объект на большом расстоянии. Чем выше разрешение матрицы, тем лучше качество изображения.
  2. Объектив. Оптические элементы имеют германиевое напыление, позволяющее пропускать тепловые потоки. Объективы с широким обзором позволяют обнаруживать зверя на дистанции до полукилометра.
  3. Монитор. Наиболее распространены OLED-дисплеи. Они всепогодны. LCD-мониторы не работают при температурах ниже 10 градусов мороза. На качество картинки влияет разрешение монитора: чем оно выше, тем качественнее изображение.
  4. Электрические элементы, обрабатывающие сигналы.
  5. Корпус. Тепловизоры обычно оснащаются противоударным корпусом, способным противостоять влаге и пыли.
к содержанию ↑

Важные технические параметры

Существует несколько важных терминов, понимание которых поможет разобраться в устройстве тепловизора:

  1. Сенсор — наиболее важная составляющая тепловизора. Это устройство — микроболометрическая матрица на основе мельчайших частичек — абсорберов. Данные частицы обладают способностью вбирать электромагнитные волны. Чем интенсивнее поглощение, тем выше сопротивление и нагрев болометра. Важное значение имеет разрешение сенсора: чем оно выше, тем больше детализация картинки. Однако при высоком разрешении пропорционально уменьшается оптическое увеличение. Для охоты считается достаточным разрешение 384×288.
  2. Шаг пикселей. Термин означает размер матричного пикселя. На параметр влияет площадь сенсора. Сокращение шага приводит к уменьшению шумов. Однако эту характеристику нужно учитывать в сочетании с относительным отверстием объектива. Размеры шага пикселя — 12,17 и 25 мкм.
  3. Германий. Представляет собой материал, из которого производят линзы объективов.
  4. Частота обновления. Термин подсказывает частоту обновления кадра на мониторе. Принятые величины — 25 и 50 Гц. При высоких частотах изображение быстро появляется на мониторе, в результате уменьшается риск торможения картинки (особенно это важно при перемещении наблюдаемого объекта).
  5. Температурная чувствительность. Параметр означает наличие шумов, что сказывается на точности информации, поступающей от сенсора. Температурную чувствительность определяют повторяющимся считыванием данных с абсорбера. Полученную информацию усредняют, сравнивают с другими данными. Уменьшение температурной чувствительности улучшает качество работы сенсора. Показатель измеряется в микрокельвинах (mK). Приборы для охоты имеют чувствительность меньше 70 mK, профессиональные модели — 50 mK и менее.
  6. Спектральная чувствительность. Представляет собой рабочий диапазон инфракрасного излучения. Для охотничьего тепловизора показатель должен находиться в рамках 8-14 мкм.

к содержанию ↑

Задача калибровки

Данный показатель особенно важен. Процесс наблюдения сопряжен с шумами от инфракрасного излучения, сенсора и электроники. Калибровка дает возможность убрать шумы и улучшить качество изображения при попадании под наблюдение объектов с высокой температурой.

Влияние шумов можно пояснить на наглядном примере. Если закрыть глаза и прикрыть их ладонями, абсолютной темноты добиться не удастся. Перед глазами будет появляться мерцание. Если же до погружения в темноту смотреть на ярко светящийся объект, то он еще некоторое время будет стоять перед глазами. Примерно то же самое происходит в тепловизоре. Калибровка позволяет сбросить показатели, удалив все имеющиеся шумы (помехи).

Применяют автоматические и ручные калибровочные режимы. В процессе калибровки происходит перекрытие сенсора на небольшой временной интервал. Отдельные модификации тепловизоров имеют режим «без шторки», что позволяет калибровать бесшумно. Легче всего осуществить калибровку, прикрыв крышку прибора. Однако оптимальный вариант — электронная калибровка, осуществляемая без участия охотника.

к содержанию ↑

Преимущества охоты с тепловизором

Охотничий тепловизор позволяет решить целый ряд задач:

  1. Обнаруживать цель вне зависимости от видимости — ночью и в плохую погоду.
  2. Находить места лежки животных.
  3. Видеть передвижение зверя даже в густых зарослях.
  4. Не прекращать охоту при резком изменении погодных условий.
  5. Повысить результативность стрельбы.
  6. Улучшить эффективность преследования подранка.

Обратите внимание! Тепловизорный прицел сохраняет работоспособность при температурах до 35-40 градусов мороза.

С помощью тепловизора можно охотиться на любой объект — на кабана, зайца, лося или любое другое животное. Особенно эффективны тепловизионные приборы в условиях плохой погоды. Туман лучше пропускает инфракрасное излучение в сравнении с видимым диапазоном.

Обратите внимание! Ночью тепловизор способен заменить ночник: монитор светит достаточно, но не чрезмерно, благодаря чему уменьшается вероятность отпугнуть зверя.

Тепловизоры часто используют егеря. С их помощью проще наблюдать за животными, контролируя их популяцию.

Картинка на мониторе тепловизора с непривычки смотрится необычно. Далеко не все охотники способны с первого знакомства с прибором рассмотреть цель. Отдельные объекты с температурой, равной фону, сливаются на изображении. Поэтому вначале рекомендуется визуально рассмотреть местность, зрительно привыкнуть к ней, а уже затем обращаться к тепловизору.

С помощью тепловизионного устройства охотник ведет более эффективное наблюдение. К примеру, прибор позволяет прицелиться по кабану, находящемуся в густых зарослях. Также можно заранее предусмотреть место выхода бобра на берег, лучше рассмотреть зайца на снегу и т.д.

Важное достоинство тепловизора — возможность поиска подранка в ночное время по следам крови. В прежние годы с этой целью использовался пирометр — прибор, позволяющий без контакта с поверхностью измерять температуру. При этом пирометр не имеет монитора, поэтому пользоваться им не столь удобно.

Грамотное использование тепловизора не оставляет животному почти никаких шансов. Технический прогресс дошел до использования дронов, оснащенных тепловизионными приборами. Однако в связи с явным превосходством теряется немалая часть неопределенности, азарта, столь важных для охотников. Многие считают, что с использованием передовой техники охота утрачивает часть своей изначальной привлекательности. Человек получает подавляющее преимущество над животным, поскольку оно теряет главное свое защитное качество — скрытность. Тем не менее использовать тепловизор или нет — право выбора каждого охотника. Моральная проблема не актуальна, когда, например, речь идет о необходимости сокращения популяции хищников, нападающих на домашний скот.

к содержанию ↑

Отличия тепловизоров от приборов ночного видения

Из-за черно-белого изображения тепловизоры часто пытаются сравнить с приборами ночного видения. Последние теряют функциональность при наличии на пути любых препятствий (кусты, холмы, деревья и т.д.). Тепловизионные же устройства позволяют увидеть любые объекты, излучающие тепловую энергию, даже сквозь густые заросли.

Оба типа приборов работают с инфракрасным излучением. Однако делают они это по-разному: тепловизоры используют волны в диапазоне 8-14 мкм, а приборы ночного видения — видимый спектр до 1 мкм. Принцип работы прибора ночного видения — кратное увеличение имеющегося светового потока до максимальной величины, воспринимаемой человеческим зрением. В результате прибор ночного видения бесполезен без светового потока, а тепловизору он вовсе не нужен. Данный изъян «ночников» корректируется наличием функции инфракрасной подсветки, однако и стоят такие приборы практически так же, как тепловизоры.

У тепловизоров и приборов ночного видения отличаются алгоритмы обработки информации и материалы, используемые при производстве линз объективов. Сложность внутреннего устройства, обилие электронных компонентов приводят к тому, что тепловизоры потребляют больше энергии.

Обратите внимание! Тепловизоры не страдают таким недостатком приборов ночного видения, как засветка в сырую погоду.

Еще одна особенность тепловизоров — ударопрочность. В устройствах ночного видения стоят линзы с гравированной сеткой и пружинным механизмом, двигающимся по обратнопоступательному принципу. В тепловизорах данные выводятся на монитор, надежно зафиксированный в корпусе устройства. В результате отпадает необходимость в подвижных элементах, что делает прибор надежнее.

Важное преимущество тепловизоров перед приборами ночного видения — расстояние просмотра. Даже недорогие модели тепловизионных приборов позволяют увидеть объект на расстоянии 300 м. Такие возможности имеют лишь приборы ночного видения третьего поколения.

Прибор ночного видения не всегда позволяет рассмотреть неподвижного зверя в зарослях. Найти след подранка в траве также не представляется возможным.

Дополнительные функции тепловизионных приборов существенно облегчают задачу охотника. При желании можно заменить цветовую схему, сфотографировать объект. Да и качество картинки в тепловизоре существенно выше в сравнении с прибором ночного видения.

Недостаток тепловизоров — светящийся монитор. Это может спугнуть дичь.

В таблице представлены сравнительные возможности приборов разных типов.

Видео о плюсах и минусах охоты с тепловизором

к содержанию ↑

Виды тепловизоров

Существуют такие виды приборов:

  1. Бинокль. Обычно речь идет об имитации бинокля, поскольку устройство имеет пару окуляров и один объектив. Такое исполнение распространено в бюджетных моделях тепловизоров. Однако одного объектива достаточно для охоты, а окуляры создают пространственный объем для наблюдения.
  2. Монокуляр. Наиболее распространенный вариант, применяющийся для поиска и наблюдения за целью, без монтажа на оружие.
  3. Насадка. Разновидность монокуляра, оснащенная фиксатором для дневного прицела.
  4. Прицел. Еще один подвид монокуляра с прицельной сеткой и креплением под посадочную основу оружия.

Особенности использования разных типов тепловизоров:

  1. В виде бинокля. Редко используется охотниками. Такой прибор больше приспособлен для охраны территорий.
  2. В виде очков (бинокль или монокуляр с маской на оголовье). Применяется специальными службами.
  3. Поисковый монокуляр или прицел для стрельбы. Популярен среди охотников.
  4. Тепловизионная насадка на оптику. Используется для высокоточных выстрелов, поскольку имеется прицельная сетка дневной оптики. В качестве исключения можно упомянуть «Дедал хантер т 380», на котором есть стационарная прицельная сетка.
  5. Тепловизоры на смартфоны. К примеру, фирма Seek Thermal производит небольшие приборы, где картинка выводится на экран смартфона или планшета.
к содержанию ↑

Программное обеспечение

На рисунке внизу показана схема работы тепловизора.

Объектив с германиевыми линзами принимает на себя и фокусирует поток инфракрасных волн. Далее пучок ИК-волн поступает на матрицу болометра. Сенсор трансформирует аналоговый сигнал в цифровой. После этого информация обрабатывается и отображается на мониторе.

На дисплее также имеются дополнительные индикаторы, сообщающие время, информацию об уровне заряда батареи, сетки прицела, меню, а также некоторые другие данные.

Тепловизоры имеют следующие функции:

  • контрастирование;
  • изменение цветовых режимов;
  • баллистические вычисления;
  • электронный компас;
  • установка геотегов;
  • Wi-Fi;
  • фотографирование;
  • видеозапись;
  • изменение масштаба картинки;
  • лазерный указатель цели;
  • GPS-навигация и другие дополнительные возможности.

Цветовые режимы используют для более эффективного распознавания объектов. В связи с изменением условий погоды температурная разница между двумя объектами неодинакова. К примеру, картинка будет разной в туманную и ясную погоду. В ночное время суток фон охлаждается, из-за чего возрастает контрастность теплых объектов. Регулировка цветового режима позволяет исправить недочеты изображения. В некоторых моделях есть возможность усилить красное свечение наиболее теплых объектов в черно-белой палитре, вследствие чего облегчается процесс поиска целей.

Прицельные сетки устанавливают на тепловизионных прицелах. Они обозначаются на мониторе, а потому поправки в них осуществляют по цифровой технологии. Это означает отсутствие линзы с гравированной сеткой. Шаг выверки определяется видом сетки.

Обратите внимание! Способ пристрелки тепловизоров практически такой же, как и для других разновидностей прицелов. Однако понадобится теплая мишень. В этом качестве подойдет, например, грелка.

к содержанию ↑

Вопрос законности

Самый неоднозначный вопрос не в том, как охотиться с тепловизором, а законно ли это? С одной стороны, приказ Минприроды 512 ФЗ разрешает использовать тепловизионные приборы исключительно для контроля численности и разведения пернатых, а также в научных целях. С другой стороны, правила, касающиеся крупных животных, более гибкие. Приказ Минприроды РФ (п. 52.13.1) прямо запрещает использовать любые световые приборы для охоты на пушного зверя. Однако охота на копытных животных и медведей с тепловизором разрешена в темное время суток, при условии промысла с 2-метровой вышки. Без ограничений разрешена охота со световыми приборами на волков. Также отсутствует запрет на поиск подранков с помощью тепловизора.

к содержанию ↑

Обзор популярных моделей тепловизоров

Ниже приведены модели тепловизоров, имеющие лучшие отзывы охотников.

Seek Thermal Reveal

Модель представляет собой недорогой карманный вариант тепловизора. По габаритам прибор не больше мобильного телефона. Используется для поиска теплового излучения на расстояниях до 150 м.

Изображение воспроизводится на цветном мониторе. Также возможна передача фотографии на карту micro-CD. Модель совместима со смартфонами на базе iOS и Android. Корпус выполнен из ударопрочного материала и обтянут резиной. Имеется светодиодный фонарь.

Достоинства:

  • компактность, малый вес, эргономичность;
  • возможность фотографирования;
  • наличие подсветки;
  • невысокая стоимость (что особенно актуально для тех охотников, кому важно, сколько стоит прибор).

Недостаток:

  • некорректная работа термометра в морозную погоду.
к содержанию ↑

Seek Thermal XR — передовой карманный вариант

Тепловизор Seek — передовая в техническом отношении модификация. Используется компактная телекамера для отслеживания как статичных, так и передвигающихся объектов. Применяется визуализация цели (фотосъемка, видеосъемка).

Тепловизор способен работать даже при дневном свете. Дальность приема сигнала от источника теплового излучения — до 275 м. Имеется монитор с семью палитрами цветов.

Достоинства:

  • небольшие размеры и вес;
  • дневная работа;
  • функционирование в режиме видео и фото;
  • герметичный противоударный корпус.

Недостатки:

  • отсутствие меню на русском языке;
  • высокая стоимость.

к содержанию ↑

Flir Scout TK

Небольшой тепловизор для мониторинга цели в видимом и тепловом диапазонах. Имеются функции визуализации объектов (фото и видео). Максимальная дальность действия прибора — 100 м.

Достоинства:

  • незначительная масса, компактность;
  • наличие функций видео- и фотосъемки;
  • простота использования.

Недостатки:

  • немного опций;
  • нет крепления к штативу.

Guide IR510P

Тепловизор Guide IR510P популярен среди охотников благодаря отличной оптике, возможности цифрового Zoom-увеличения, большого объема памяти в устройстве и возможности подключения внешних носителей. Прибор позволяет улавливать тепловые сигналы на расстоянии до 500 м. Имеется штатное гнездо для присоединения штатива.

Достоинства:

  • широкое поле обзора;
  • возможность применения тепловизора в дневное время;
  • есть несколько тепловых режимов;
  • функции фотосъемки и видеосъемки.

Недостатки:

  • шумность при калибровке;
  • оптика не справляется с мелкими объектами — их сложно разглядеть.
к содержанию ↑

Dali S240

Компактный и легкий тепловизор легко помещается в руке. Есть возможность регулировки зуммера, съемки видео. Полученные данные при необходимости переносятся на смартфон или планшет. Отличается дальнобойностью: улавливает тепловые волны на дистанции до 750 м. Прибор имеет ударопрочный влагоустойчивый корпус.

Достоинства:

  • небольшая масса;
  • эргономичность;
  • возможность подключения внешних устройств;
  • относительно невысокая стоимость.

Недостаток:

  • смещение тепловизора в сторону вызывает нарушение картинки, и восстанавливается изображение долго.

к содержанию ↑

Pulsar Hellion XQ50F

Тепловизор «Пульсар» оснащен монокуляром, дающим оптическое увеличение. Имеется возможность замера расстояния до наблюдаемой цели с помощью дальномерной шкалы. Отвод тепла осуществляется использованием пассивного механизма — через элементы корпуса тепловизора. Есть функции фотографирования и видеосъемки. Через выход micro-USB подключаются внешние устройства. Возможно дистанционное управление прибором.

Достоинства:

  • отличная дальность обнаружения тепловых потоков;
  • сохранение четкой картинки при резких поворотах;
  • быстрое восстановление изображения при попадании в объектив света;
  • возможность работы при сильных осадках и низкой температуре;
  • множество электронных опций.

Недостаток:

  • тепловизор данной модели нельзя отнести к дешевым.
к содержанию ↑

Electrooptic Strix-3F40

Тепловизор белорусского производства оснащен монокуляром. Приспособлен под эксплуатацию в тяжелых климатических условиях. Способен работать как в жару, так и при морозе.

Имеются автоматическая и ручная фокусировка, функции фото- и видеосъемки. Корпус изготовлен из высокопрочного алюминиевого сплава.

Достоинства:

  • хорошее качество сборки;
  • простота эксплуатации;
  • качественные фотографии и видео.

Недостатки:

  • батареек надолго не хватит;
  • отсутствует возможность установки на штатив.
к содержанию ↑

ATN OTS-HD 384 4,5-18X

Дальность фиксации объекта достигает 1500 м. Опознавание цели начинается с 600-метрового расстояния. Имеется возможность передачи информации через Bluetooth и Wi-Fi. Тепловизор надежно работает в любое время суток. Установлены: электронный барометр, дальномер, компас. За стабильность картинки отвечает гироскоп.

Достоинства:

  • в рейтингах предпочтений охотников данный тепловизор устойчиво занимает верхние места;
  • дальность обнаружения целей;
  • большое количество электронных опций;
  • качественное и стабильное изображение.

Недостаток:

  • высокая стоимость.

к содержанию ↑

Fortuna General Goggles 40S3

Эта модель предлагается в виде электронных очков. Прибор надевают на голову. Тепловизор Fortuna отличается высокой светосилой, возможностью эксплуатации в разных климатических условиях. Имеется фокусировка как в ручном, так и в автоматическом режиме. Цель фиксируется на расстоянии до 2,4 км. Тепловизор оснащен сменными объективами (диаметром до 100 мм).

Достоинства:

  • удобство использования тепловизора в виде очков;
  • высокая дальность фиксации цели;
  • хорошее качество и стабильность изображения.

Недостаток:

к содержанию ↑

ATN BINOX-THD 640 2,5-25Х

Прибор обладает совокупностью характеристик полевого бинокля и тепловизора. Фиксация объекта происходит на расстоянии полутора километров, распознание — 600 м, четкая идентификация — 350 м. Используются видеозапись и фотосъемка.

Тепловизор устойчив к плохой погоде (влагостойкость, морозоустойчивость), способен работать в любое время суток. Имеется функция стабилизации картинки.

Благодаря встроенному GPS создаются карты маршрутов по геометкам. В тепловизор встроены электронный компас и акселерометр.

Достоинства:

  • высокое качество изображения;
  • наличие множества опций.

Недостаток:

  • перегруженность функциями (прибор не для начинающего пользователя).
к содержанию ↑

Wuhan Guide Infrared

Тепловизор китайского производства. Компания Wuhan из Китая— крупнейший поставщик специальной оптики для вооруженных сил и полиции.

Несмотря на устойчивый имидж китайских компаний как производителей ширпотреба, данный прибор высоко оценивается пользователями. Тепловизор влагоустойчив (уровень защищенности не менее IP66), приспособлен к холодному климату. Применяются теплочувствительные сенсоры высокого разрешения, благодаря чему получается качественная картинка.

Достоинства:

  • всепогодность;
  • отличное качество изображения;
  • невысокая стоимость.

Недостаток:

  • недостаточно аккуратная подгонка деталей.
к содержанию ↑

Критерии выбора

Чтобы сделать правильный выбор тепловизора, нужно заранее понимать стоящие задачи и возможные способы их технического решения. Финансовый аспект имеет второстепенное значение, так как дорогой прибор вовсе не обязательно будет лучшим выбором. Такая техника часто обладает избыточными для охотника функциями или предназначена для других целей.

Решение о том, какой выбрать тепловизор, нужно принимать с учетом следующих факторов:

  1. Качество устройства. Покупать тепловизор не имеет смысла, если он часто ломается. Получить информацию о надежности прибора можно, почитав специализированные форумы, где есть отзывы реальных пользователей. Перед покупкой его нужно проверить на исправность.
  2. Изучить технические характеристики. Речь идет о рассмотрении важной для пользователя-охотника информации. Если какими-либо функциями тепловизор не обладает, а они необходимы, то лучше поискать другой прибор.
  3. Не всем нужны самые дорогостоящие модели. Начинающему охотнику вполне сгодится бюджетный тепловизор.
  4. Важнейшими характеристиками прибора являются такие качества — тип объектива, разрешение матрицы, частота кадров. От этих параметров зависят дистанция наблюдения, детализация и качество картинки.
  5. Комфортнее всего работать с электронной калибровкой.
  6. Монокуляры применяют в сочетании с дневной оптикой. Тепловизор стоит дороже, но заменяет оба указанных устройства.
  7. Существуют тепловизионные приборы со встроенными видеорекордерами или лазерными целеуказателями, однако большая часть тепловизоров рассчитана на подключение внешних устройств.
  8. На длительную охоту желательно взять аккумуляторную батарею.
  9. Дополнительные опции (Wi-Fi, GPS, компас) полезны, но приводят к значительному удорожанию.
  10. Гарантийный талон. Без гарантийного обслуживания приобретать прибор ни в коем случае нельзя. Стандартный срок гарантии — 1 год. На дорогие модели срок гарантии увеличивается до 3-5 лет.

к содержанию ↑

Рекомендации и ответы на частые вопросы

Компании-производители предлагают инструкции с правилами пользования своими изделиями. Каждый тепловизор имеет особенности, но есть и общие, характерные для всех приборов:

  1. Нельзя направлять тепловизионный прибор на солнце, открытый огонь, работающую печь и другие источники высокой температуры. Интенсивное температурное воздействие выведет его из строя.
  2. Из-за специфичности тепловой картинки перед выстрелом нужно точно идентифицировать объект.
  3. Когда прибор не используется, объектив должен быть закрытым. Уход за объективом состоит в регулярном протирании его чистой, слегка влажной тканью.
  4. Хранить тепловизор нужно в специальном футляре или чехле.
  5. При транспортировке следует избегать слишком сильной тряски. Вибрация приводит к выходу прибора из строя.

Частые вопросы, возникающие у охотников по поводу тепловизоров:

  1. Можно ли с помощью тепловизора видеть сквозь стены? Нет, за исключением случаев, когда стены тонкие, как бумага.
  2. Тепловизор просвечивает через стекло? В связи с низкой теплопроводимостью стекла, тепловизор не получает через него тепловых сигналов.
  3. Есть ли возможность скрыться от тепловизора? Военные пытались в целях маскировки использовать охлаждающие костюмы, но проблема так и не решена. Зверь на открытой местности беззащитен перед действием тепловизора.
  4. Можно ли изготовить тепловизор своими руками? Прибор отличается сложным устройством. Теоретически выполнить сборку системы можно самостоятельно, но понадобятся глубокие знания в области электротехники и специальная оптика.

к содержанию ↑

Заключение

Охота с тепловизором стала более технологичной, отпала необходимость в длительном выслеживании зверя. Если охотник рассчитывает именно на добычу и пренебрегает самим процессом охоты, тепловизор для него — правильный выбор.

brakonyerov.net

Тепловизоры

Вся история развития тепловизионной техники показывает, как производители инфракрасной техники стремились улучшить чувствительность, уменьшить размеры и вес, повысить надежность и быстродействие, а также изготовить прибор, работающий без дополнительного охлаждения и в определенном спектральном диапазоне. Самый чувствительный материал одноэлементных тепловизоров — антимонид индия InSb, но он работает в спектральном диапазоне 3-5 мкм. В диапазоне 7-14 мкм самым известным материалом фотоприемников является кадмий-ртуть-теллур HgCdTe. Первым способом охлаждения приемников – был способ охлаждения с помощью жидкого азота, температура которого составляет минус 196 градусов Цельсия. Кроме этого для тепловизоров с одноэлементными приемниками излучения требовалась механическая система развертки,  которая формировала изображение объектов.

Все это обуславливало то, что первые гражданские тепловизоры, выпущенные в 60-х годах ХХ века, весили около 35 кг, им требовалось сетевое питание, тележка для перемещения, а также жидкий азот для охлаждения. Развитие электроники в 70-х – начале 80-х годов ХХ века привело к тому, что стало возможно питание тепловизоров от аккумуляторов и снижение веса до 12 кг. При этом появилась возможность фиксации тепловой картинки на видеомагнитофон с последующей обработкой записанной информации на специализированном компьютере. Пространственное разрешение таких тепловизоров было около 150 на 150 элементов, а частота кадров не превосходила 10 Гц.

Дальнейшее развитие новых технологий позволило в конце 80-х – начале 90-х годов ХХ века за счет применения протяженных приемников снизить глубину охлаждения. Такие приемники работали при температуре около минус 80 градусов Цельсия. Это был настоящий прорыв в производстве тепловизионной техники. Охлаждение осуществлялось с помощью термоэлектрического холодильника и не требовало жидкого азота. Приборы стали компактнее и их вес снизился до нескольких килограмм. Применение цифровой обработки сигнала дало возможность записывать информацию на стандартную дискету, которую можно было прочитать на любом персональном компьютере. Пространственное разрешение достигало 256 на 256 элементов, а частота кадров была около 20 Гц. Казалось, что это предел для тепловизоров, который был достигнут с использованием одноэлементных приемников. Требовалось радикальное изменение схем построения приборов.

Ближе к середине 90-х годов ХХ века такой революцией стало применение матричных технологий. Первые матрицы требовали охлаждения. В качестве такого холодильника была использована машина Стирлинга. Преимуществом было то, что охлаждение до температуры около минус 200 градусов Цельсия происходило в замкнутой системе. Недостатком было большое потребление энергии, недолговечность и длительный выход в рабочий режим после включения. Новый прибор был готов к работе через 5-10 минут. После нескольких лет эксплуатации данное время могло быть увеличено вдвое. Изначально такие тепловизоры имели чувствительность около 0,02 градуса Цельсия, размер матрицы 256 на 256 элементов, частоту кадров свыше 50 Гц и вес около 2 кг. В настоящий момент идет улучшение данных параметров и усовершенствование функциональности приборов.

Во второй половине 90-х годов ХХ века стали производить болометрические матрицы, которые функционировали в данном диапазоне и не требовали дополнительного охлаждения.  Они имеют пространственное разрешение от 16 на 16 до 640 на 480  элементов, чувствительность около 0,1 градуса Цельсия, частоту кадров 50-60 Гц и вес от нескольких сот грамм до килограмма с небольшим.

Таким образом современные тепловизоры имеют два типа матричных приемников излучения – охлаждаемые и неохлаждаемые. Они подразделяются на наблюдательные и измерительные системы. Как правило, охлаждаемые  детекторы используются в стационарных и переносных наблюдательных приборах дальнего действия, а также в стационарных измерительных камерах, которые предназначены для научных исследований и медицинской диагностики. Неохлаждаемые матрицы встраиваются в портативные наблюдательные и измерительные приборы общего назначения для измерения температуры в промышленности, энергетике и строительстве. Качество картинки и точность измерения удаленных объектов малых размеров зависит от размерности матрицы.

www.diagnost.ru

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. 

 

teplovisor.su

1.5 Назначение, виды и принцип работы тепловизионных приборов

Тепловизионные приборы предназначены для наблюдения объектов по их собственному излучению. Принцип действия приборов этого типа основан на преобразовании излучения инфракрасного (ИК) диапазона в видимый диапазон длин волн излучения. Спектральный диапазон, в котором работают тепловизоры, определяется интервалами длин волн в области максимума энергии излучения наблюдаемых объектов в соответствующих окнах прозрачности атмосферы. Обычно это интервалы длин волн от 3,5 до 5,5 мкм или от 8 до 13,5 мкм. Современные тепловизоры позволяют обнаруживать объекты, имеющие температурные контрасты до десятых и даже сотых долей градусов, формируют изображение в телевизионном или близком к телевизионному стандартах и находят, в связи с этим широкое применение в промышленности, медицине и военном деле.

Первым тепловизионным прибором, появившимся в конце 20-х годов, был эвапорограф, принцип действия которого основан на визуализации фазового рельефа масляной пленки, образующейся на поверхности мембраны при проекции на противоположную сторону этой мембраны теплового изображения. Эвапорогафы имели низкую пороговую чувствительность, большую инерционностью и давали изображение с очень малым контрастом.

В 40-е годы наметились две тенденции в развитии тепловизионных приборов. К первой группе приборов относятся тепловизоры, в которых для преобразования оптического сигнала ИК-диапазона в электрический сигнал используется принцип оптико-механического сканирования (ОМС), а ко второй группе приборов – тепловизоры с электронным сканированием. В тепловизорах первого типа используются одноэлементные или многоэлементные ИК приемники излучения (ПИ) мгновенного действия, а в тепловизорах второго типа в качестве ПИ используются ИК видиконы, пириконы, а сейчас уже и матричные приемники излучения, так называемые фокальные матрицы, работающие в режиме накопления зарядов и основанные на различных физических принципах.

Большинство используемых в настоящее время тепловизионных приборов построены по первому принципу, но в связи с успехами в технологии производства матричных приемников излучения появились приборы без оптико-механического сканирования, которые не только не уступают, но даже превосходят приборы первого типа по потребительским свойствам.

1.6 Назначение, виды и принцип работы тепловизионных устройств

Любой объект излучает электромагнитные волны в очень широком диапазоне частот, в том числе и волны в инфракрасном спектре, так называемое «тепловое излучение»(рис._1). 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.

Рисунок 1

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(рис._2). 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 [6].

Рисунок 2

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.

studfile.net

Тепловизор: увидеть невидимое

Такие разные приборы
Тепловизор — прибор, который преобразует невидимое глазом инфракрасное излучение в видимое. Существует большой класс наблюдательных тепловизоров, позволяющий фиксировать в темноте объекты по их тепловому излучению (а оно есть у любого живого существа или предмета, температура которого отличается от абсолютного нуля). Такие приборы используют для охраны, охоты или в военных целях.


Однако для инженерных задач этого недостаточно, поэтому в энергетике и других отраслях промышленности применяют измерительные тепловизоры, способные не только перевести инфракрасное излучение в видимый спектр, но и измерить на расстоянии температуру поверхности объектов. О них далее и пойдет речь.
Конструкция тепловизора включает оптическую систему, инфракрасный приемник излучения, состоящий из одного или нескольких чувствительных элементов, и электронный блок, где происходит обработка сигнала. Инфракрасный приемник излучения — основной элемент тепловизора, он предназначен для преобразования инфракрасного излучения.


Приемник бывает охлаждаемый и неохлаждаемый — на основе микроболометров. Последний тип приборов в настоящее время получил на рынке наибольшее распространение. В нем в качестве ИК-приемника выступает тепловизионная матрица. Микроболометры в ее составе под воздействием теплового излучения изменяют проводимость, соответственно, меняется и исходящий от них электрический сигнал.


Научные высокоточные тепловизоры оснащаются квантовыми детекторами с охлаждением с помощью холодильника Стирлинга. Эти приборы дороги и не имеют широкого распространения.


В результате работы любой тепловизор выдает тепловизионное изображение — «картинку», на которой отражено распределение температурных полей объектов, попавших в поле зрения прибора, представленное в виде цветовых градаций, где каждому цвету соответствует определенная температура.


Тепловизор позволяет проводить диагностику работающего оборудования

Всем и каждому
Сферы применения тепловизоров настолько многообразны, что только их перечислению можно посвятить целую статью. Температура — важный показатель, способный многое рассказать о том, как протекают те или иные процессы, поэтому тепловизионное обследование востребовано в медицине, строительстве, энергетике, добыче нефти и газа, металлургии, химической промышленности, машиностроении, электронике и многих других отраслях.
Удобство использования тепловизора в том, что он позволяет проводить диагностику на работающем оборудовании, что делает данный контроль более эффективным и оперативным. Отсутствие необходимости в непосредственном контакте дает возможность подвергать замерам оборудование, доступ к которому затруднен — в частности, аппараты, находящиеся под напряжением.


Если говорить об электроэнергетике, то, к примеру, неравномерный нагрев или превышение допустимой температуры электротехнического оборудования может свидетельствовать о наличии нарушений в его работе. С помощью тепловизора можно обнаружить утечки тепла или места перегрева. Грамотная интерпретация таких данных позволяет выявлять различные дефекты на ранних стадиях, планировать профилактические мероприятия, повышать энергоэффективность и надежность данного оборудования. Естественно, эти возможности тепловизора сделали его незаменимым помощником специалистов энергокомпаний, в частности электросетевых.


Тепловизионное обследование контактов 

Для надежности сетей
«Тепловизионный контроль в нашей компании достаточно широко используются на практике, — рассказывает Игорь Дмитриев, к.т.н., начальник департамента по эксплуатации ОАО «МРСК Урала» (г. Екатеринбург), — Обследованию подвергается электрооборудование подстанций и линий электропередачи класса напряжения 0,4–220 кВ.


При обследовании электрооборудования диагносты ОАО «МРСК Урала» производят тепловизионную съемку объекта с записью термограмм. При этом используются тепловизоры с высокочувствительной матрицей со специальным программным обеспечением для обработки полученных результатов. Производится съемка всех контактных соединений с замерами дополнительных параметров, необходимых для расчета результатов обследования. Для корректной работы тепловизора анализируется влажность и температура воздуха, коэффициент излучения объекта и т.д.


Зафиксированные на термограмме данные позволяют выявить наличие дефектов контактных соединений оборудования, перегрузки кабелей и автоматических выключателей, ухудшение изоляции и других дефектов, вплоть до внутренних дефектов в силовых трансформаторах, возникающих вследствие перегрева оборудования и его узлов.


Стоит отметить, что тепловизионное обследование является одним из точных методов контроля технического состояния электросетевого комплекса, позволяющих предотвратить выход из строя оборудования, эффективно контролировать его состояние, не производя отключения. Такая диагностика помогает определить наиболее слабые звенья в электросетевом комплексе и вести ремонты «адресно», что позволяет существенно сократить эксплуатационные затраты, не снижая надежности работы оборудования.


Таким образом, тепловизионное обследование, наряду с другими видами диагностики, способствует значительному снижению затрат на капитальный ремонт линий и подстанций, и существенно влияет на повышение надежности и качества электроснабжения потребителей».

Тепловизионные съемки комплексом Термограмма в зимних условиях 

Энергоаудитору — в помощь
После принятия соответствующих изменений в законодательстве, энергоаудит и энергообследования стали неотъемлемой частью жизни большинства производственных компаний и бюджетных организаций. Рост тарифов на энергоресурсы заставляет предприятия сферы ЖКХ уделять все больше внимания вопросам энергоэффективности. И, конечно, в этих случаях без тепловизионных обследований не обойтись.
Они помогают обнаружить места утечек тепла в зданиях и сооружениях, найти скрытые коммуникации, схемы размещения которых, как это нередко бывает, утеряны. С помощью тепловизора легко определить, эффективно ли работает система отопления и в чем причины ее проблем: воздушные пробки, засоры и т.д. Прибор указывает на прорывы в теплосетях, на нарушение теплоизоляции кровли, на места, в которых из-за перепада температур велика вероятность образования конденсата. Тепловизор помогает провести диагностику состояния систем кондиционирования и вентиляции.


Возникает вопрос, как выбрать тепловизор, который будет успешно справляться с задачами подобного рода?


«С точки зрения энергоаудита помещений, важное качество тепловизора — его быстродействие. Чем выше этот показатель, тем быстрее можно провести обследование и тем ниже будут затраты, — отмечает Юрий Шефер, аспирант кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета, автор проекта пассивного дома. — Детектор тепловизора должен обладать высоким разрешением. Это позволит рассмотреть мелкие детали даже на большом расстоянии. Камера с матрицей 640×480 — универсальна и позволяет получить детальную и подробную термограмму.


Температурный диапазон прибора показывает максимальную и минимальную температуру, которую способен зарегистрировать тепловизор. Этот показатель напрямую зависит от объекта обследования. К примеру, если в металлургии температура объектов может достигать 2000°C, то для аудита жилых помещений средний диапазон — от -40 до 80°C. Соответственно, чем шире диапазон, тем больший спектр исследовательских работ может выполнять тепловизор».

Тепловизионное обследование оборудования 

Еще одна характеристика тепловизора — его температурная чувствительность. Чем меньше этот показатель, тем меньший перепад температур можно обнаружить с его помощью, а, следовательно, увеличить качество и достоверность тепловизионного контроля.


«Функция автоопределения самой горячей или холодной области полезна для быстрого определения температурных аномалий, — говорит Ю. Шефер. — Например, при оценке качества установки стеклопакетов тепловизор моментально сможет определить место с наименьшей температурой, что в дальнейшем позволит устранить дефект.


Однако, делая выбор, следует помнить, что чем большей функциональностью обладает тепловизор, тем выше его стоимость. Поэтому важно выбирать прибор в зависимости от области его применения».
Остается только добавить, что тепловизоры, использующиеся для энергоаудита, должны иметь сертификат Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и пройти поверку в соответствии с установленным регламентом.
Купить или попользоваться?
На сегодняшний день на российском рынке немало компаний, поставляющих тепловизоры, и не меньше тех, кто оказывает услуги по тепловизионному обследованию. Кстати, обратиться к последним — хороший вариант для организаций, которые нуждаются в проведении обследования не регулярно, а от случая к случаю. Дело в том, что тепловизор — достаточно дорогой прибор (особенно если речь идет о профессиональных моделях), а его применение требует от персонала специализированных знаний относительно настройки параметров съемки и интерпретации полученной картинки. Если же специалистов нет, равно как и планов заниматься их подготовкой, то купленный тепловизор вместо бессменного помощника станет дорогой и малополезной игрушкой.

Термограмма демонстрирует, где находятся места утечки тепла из здания

И все же для ряда компаний собственный тепловизор — уже не роскошь, а необходимый в повседневной работе прибор, так что вложенные в него средства стоит рассматривать скорее как инвестиции с будущей отдачей, нежели как расходы. Главное, выбрать именно тот вариант, который будет соответствовать потребностям покупателя.

На сегодняшний день на рынке тепловизоров доминируют зарубежные производители, и выбор брендов достаточно широк, однако наиболее известны приборы международных корпораций — Flir Systems Inc, Fluke Corporation (штаб-квартиры обеих — в США) и Testo AG (штаб-квартира — в Германии), NEC Avio (Nippon Avionics Co., Ltd, Япония). 

Из отечественных предприятий, выпускающих тепловизоры, стоит упомянуть ООО «ИРТИС/IRTIS» (г. Москва) и ООО «ТЕХНО-АС» (г. Коломна Московской обл.).
Отечественный вариант
Что же мешает развитию производства отечественных тепловизоров и их массовому распространению?

По мнению Виктора Васильева, зам. коммерческого директора ООО «ТЕХНО-АС», в России мало производителей тепловизоров, потому что на данный момент нет дешевой отечественной матрицы для этих приборов.
В результате матричные тепловизоры, на сегодняшний день получившие популярность на рынке, в России практически не выпускаются. Хотя у той же компании «ТЕХНО-АС» есть опыт улучшения характеристик иностранных матричных тепловизоров (комплексы «Термовед»). Чаще всего доработка касается увеличения возможного диапазона рабочих температур, что актуально для нашего климата. Однако нужно понимать, что стоимость прибора после такой доработки возрастает.


Наиболее же известный российский производитель («ИРТИС») производит тепловизоры принципиально другого типа — сканирующие инфракрасные радиометры (термографы). В отличие от описанного в начале статьи принципа действия матричного тепловизора, имеющего большое количество чувствительных элементов, термограф последовательно измеряет температуру в каждой точке и только после этого строит общую картинку.

Панорама технопарка в Новосибирске

У того и другого типа приборов есть свои преимущества и недостатки. Матричные тепловизоры проще в эксплуатации, позволяют быстрее получать термограммы, а стоимость этих приборов постепенно снижается.
С другой стороны, как отмечает Михаил Щербаков, ген. директор компании «ИРТИС», термографы обеспечивают более высокую точность измерения абсолютных температур, равномерность чувствительности и оптической разрешающей способности по всему полю получаемой термограммы, стабильность характеристик во времени и полную компенсация температурного дрейфа в каждом кадре.


«Отсутствие объектива на входе позволяет прибору моментально адаптироваться к температуре окружающей среды и проводить точные измерения при любых ее изменениях (например, при перемещении термографа из помещения на улицу или наоборот), — объясняет М. Щербаков. — Все это повышает диагностические возможности термографа при проведении контроля оборудования по сравнению с тепловизором.


Главная задача, решаемая матричными тепловизорами — быстрое получение термограммы с максимальным температурным и геометрическим разрешением. Задача измерения радиационных температур для таких приборов очень сложна и требует учета многих факторов, таких как дрейф элементов матрицы, внешние и внутренние фоновые воздействия, изменения оптических свойств материалов объектива в зависимости от температуры окружающей среды и т.д. Попытки скорректировать все эти ошибки математическими расчетами не всегда приводят к необходимым результатам, поэтому метрологические свойства тепловизионных приборов в лабораторных условиях подтверждаются только в центре его поля зрения».


По мнению другого эксперта, Андрея Братыгина, руководителя направления ИК-УФ оборудования ОАО «Пергам-Инжиниринг», термографы, безусловно, имеют все указанные преимущества, однако все же представляют собой класс приборов для узкоспециализированных задач. Для массовых тепловизионных обследований они неудобны в силу большого времени формирования кадра и необходимости применения жидкого азота для охлаждения. Зарубежные термографы в Россию для использования в промышленности практически не поставляются.

Таким образом, при выборе тепловизора в первую очередь имеет смысл ориентироваться на сферы и задачи его предполагаемого применения. Мнение экспертов о новых функциях приборов и о перспективах их развития читайте в заключительной части статьи.

gisee.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о