Тепловизор фото: D1 82 d0 b5 d0 bf d0 bb d0 be d0 b2 d0 b8 d0 b7 d0 be d1 80: стоковые фото, изображения
Тепловизор: картинка в инфракрасном цвете
Тепловизоры – приборы, позволяющие получать температурно-контрастное изображение наблюдаемой сцены и видеть объекты в темноте. Одним из крупнейших российских разработчиков и производителей этих устройств является Центральный научно-исследовательский институт «Циклон» холдинга «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех.
«Циклоновские» тепловизоры уже стоят на снабжении в российской армии, МВД, специальных службах РФ, а также используются в гражданских целях и экспортируются. Высокая чувствительность, способность обнаруживать объекты в полной темноте и в любых метеоусловиях дали специалистам повод сопоставить характеристики тепловизоров с остротой зрения хищных птиц. Поэтому названия многих изделий «Циклона» отсылают к этому отряду пернатых − «Сыч», «Неясыть», «Кречет» и другие. Недавно к птичьему семейству присоединился «Совенок», который позволяет управлять техникой и вести наблюдение за местностью в условиях нулевой видимости.
О том, как устроен тепловизор, чем он отличается от приборов ночного видения, как «видит» сквозь огонь, дым и в полной темноте – в нашем материале.
Игра в «холодно-горячо»
Во все времена злоумышленники старались совершать свои «темные» дела в темное время суток. Сегодня это становится делать все сложнее благодаря тому, что появляются все более современные устройства, позволяющие видеть в темноте. В прошлом веке распространение получили приборы ночного видения, работа которых основывается на улавливании слабого света, который отражают все предметы. С развитием технологий стал более доступным другой тип приборов – тепловизоры.
В общем виде тепловизор состоит из объектива, чувствительной матрицы и электронного блока обработки сигнала.
Объективы могут иметь различные конструкции, но входящие в их состав линзы изготавливают из прозрачных для инфракрасного излучения материалов − например, из германия. Производители современных матриц научились сводить количество используемого германия к минимуму, а для добычи металла в нашей стране есть собственные месторождения.
Тепловое излучение от наблюдаемых объектов через объектив проецируется на чувствительную к инфракрасному (тепловому) излучению матрицу (сенсор). Получаемый с сенсора сигнал в электронном блоке преобразуется в видеосигнал, который передается на монитор (дисплей).
В портативных тепловизионных приборах − например, в прицелах для стрелкового оружия − видеосигнал передается на микродисплеи. «Циклон» является единственным в России серийным изготовителем таких OLED-микродисплеев.
Где нужно тепловидение?
Сегодня тепловизоры востребованы в самых разных сферах человеческой деятельности: строительстве, энергетике, безопасности, в промышленном производстве и даже в медицине.
Благодаря тепловизорам появилась возможность исследовать инфраструктурные объекты дистанционно и не прерывая их работы, проводить энергоаудит зданий, экономить ресурсы, вовремя осуществлять текущий ремонт и даже предотвращать техногенные катастрофы. Спасатели применяют тепловидение для поиска пострадавших в завалах и при задымлениях. Тепловизоры все активнее используются для контроля технологических процессов и в промышленной безопасности. Поскольку приборы отображают изменяющиеся во времени тепловые характеристики объектов, они могут помочь врачам получить информацию о состоянии организма человека, увидеть участки тела с аномальной температурой, свидетельствующей о заболевании или даже о начале заболевания. Простота метода позволяет использовать тепловизоры для скрининга и оперативного обнаружения некоторых злокачественных новообразований.
С удешевлением технологий тепловизоры стали доступны и для частного использования. Особенно высок интерес к приборам у охотников. Причем тепловизионные прицелы используют на охоте не только ночью, но и днем – в хороший тепловизионный прицел даже небольшого зверя видно издалека, а значит шансы сразить его выстрелом вырастают.
Экипировка «Ратник»
Но, безусловно, основным потребителем различной тепловизионной техники являются силовые ведомства. Современные тепловизоры устанавливаются на бронетехнику, самолеты, корабли, огнестрельное оружие, ими оснащаются большинство систем наблюдения, систем охраны периметров, участки государственной границы. Тепловизоры входят в современную «умную» экипировку военнослужащих разных родов войск и разных специальностей.
С помощью тепловизора можно не только увидеть людей, технику и другие объекты в полной темноте, в условиях применения противником маскировки, постановки дымовых завес, но и обнаружить последствия прошлой деятельности. Например, найти тлеющие костры или рассмотреть следы от установки свежих мин и многое другое. Также тепловизор способен отличить настоящий летательный аппарат от ложных тепловых целей, так называемых «тепловых ловушек».
Техника «Циклона»
Московский ЦНИИ «Циклон», созданный в 1960-е годы, является единственным в России сертифицированным разработчиком и производителем неохлаждаемых тепловизоров и систем технического зрения на их основе.
Сегодня предприятие разрабатывает и выпускает телевизионные камеры и каналы, работающие в SWIR и УФ-диапазоне, авиационные фотоаппараты, охлаждаемые тепловизоры, лазерные дальномеры, гиростабилизированные платформы и многое другое. Предприятие разрабатывает и выпускает, в том числе, многоспектральные многоканальные оптико-электронные системы различного назначения, где тепловидение − лишь одна из функций.Всем оптическим устройствам института традиционно присваиваются орнитологические названия. И это объяснимо – птицы, особенно хищные, обладают гораздо более развитым зрением, чем человек. Конечно, ночные хищники не видят в инфракрасном спектре, но их светочувствительные глаза позволяют им успешно летать и охотиться ночью. А самыми зоркими считаются птицы отряда соколиных. Поэтому в арсенале «Циклона» появились такие устройства, как «Сыч», «Кречет», «Неясыть», «Сапсан» и другие «пернатые».
Тепловизоры «Сыч»
Наиболее актуальными в линейке портативных тепловизоров института являются модели серии «Сыч». Эти приборы предназначены для круглосуточного поиска, наблюдения объектов в простых и сложных метеоусловиях, а также при задымлении и запылении во время проведения поисково-спасательных работ, выявлении очагов возгорания. Тепловизоры серии «Сыч» активно используются сотрудниками силовых ведомств, их можно встретить и на погранзаставах, и в отрядах специального назначения.
В последний год на предприятии разработана целая линейка новых приборов серии «Сыч», которые успешно прошли испытания и получены положительные отзывы от представителей различных ведомств и подразделений. Приборы серии «Сыч» способны обнаружить человека на расстоянии 1,2 км, при этом вес в разных вариантах комплектациях составляет от 0,9 до 1,2 кг. На предприятии разработаны и гражданские модели портативных тепловизоров, превосходящих по своим техническим характеристикам многие зарубежные образцы.
Тепловизионные прицелы «Шахин»
«Шахин» (вид пустынных соколов) – неохлаждаемый тепловизионный прицел, устанавливающийся на винтовки, карабины и автоматы. В 2018 году на предприятии выпустили обновленную версию прицела, к которой сразу проявили интерес представители силовых структур. Устройство помогает бойцу обнаруживать цели в любое время суток, позволяет вести огонь из положений лежа и с колена.
Через объектив «Шахина» в условиях темноты или задымленности можно увидеть человека на расстоянии до 1 км. «Шахин» − компактный, легкий и надежный прицел. Блок электронной обработки устройства позволяет хранить данные о семи типах оружия, а также вводить поправки при стрельбе.
Приборы наблюдения и разведки «Неясыть-ПС»
«Неясыть-ПС» − это качественно новая стационарная система для периметровой охраны. Свое название она унаследовала от ранее серийно выпускаемых на «Циклоне» изделий «Неясыть», не имеющих на тот момент аналогов и ставших настоящей легендой из-за высоких тактико-технических характеристик, низкой стоимости владения и повышенной надежности. В основе прибора лежал неохлаждаемый тепловизор.
Работа прибора «Неясыть». Видео: ЦНИИ «Циклон»
Двухканальный атермальный тепловизионный прибор наблюдения и разведки «Неясыть-ПС», разработанный специалистами «Циклона», предназначен для круглосуточного наблюдения в условиях сложной метеообстановки, а также для получения температурно-контрастного изображения наблюдаемой сцены и обнаружения слабо контрастных предметов.
В прошлом году прибор «Неясыть-ПС» был признан отечественными экспертами лучшим оптическим прибором для выявления беспилотных летательных аппаратов. При этом изделие может использоваться достаточно широко: интегрироваться в существующие и проектируемые системы охраны объектов, участков государственной границы, железных и автомобильных дорог, мостов, прибрежных территорий и др.
Обзорно-наблюдательные приборы «Совенок»
Последняя новинка производства НИИ − обзорно-наблюдательный прибор «Совенок» − была представлена на выставке «Интерполитех-2019» в октябре текущего года. Это дальнейшее развитие всепогодных комплексных устройств с применением тепловизионного компонента. Компактные размеры «Совенка» − всего 13 см в диаметре и около 3 кг веса – позволяют использовать его на автомобилях, маломерных судах, беспилотниках. Крепится устройство с помощью магнита.
В состав «Совенка» включены тепловизор, встроенная видеокамера с разрешением Full HD и гиростабилизированная платформа, помогающая снимать в движении. Устройство позволяет вести съемку на расстоянии до 3 км при плохой погоде, в темноте, дыму или тумане. «Совенок» подключается к большинству мультимедийных устройств, может управляться с компьютера и мобильного приложения.
Для патрулирования территории или охраны общественного порядка может быть полезным программное обеспечение «Совенка», позволяющее захватывать и сопровождать движущиеся объекты в автоматическом режиме. Также в настоящее время ведутся разработки искусственного интеллекта, который поможет устройству идентифицировать объекты, попадающие в камеру.
Тепловизор, что это такое и «с чем его едят»
Многие наверняка слышали это название — тепловизор, еще наверняка кто то видел его в фильмах и разных технических программах, но вряд ли много людей знает что это такое и как он устроен.В этом обзоре я попробую простым языком рассказать, что же это за прибор.
Как всегда будет все, описание, небольшой тест и разборка.
Для начала скажу, что я очень давно хотел себе такой прибор, и вот перед Новым годом решился его заказать.
Дело в том, что стоят такие «игрушки» очень дорого, так как покупал я его себе то выбрал самый недорогой вариант, ну и конечно самый простой. Да, около 300 долларов за тепловизор это очень дешево, профессиональные варианты начинаются от нескольких тысяч долларов и выше.
У продавца постоянная скидка и постоянно заканчивается 🙂 Но есть купон -6 баксов при покупке от 100, его я и использовал. Попросил сделать скидку немного больше, но не получилось 🙁
Для начала немного теории.
Любой предмет вокруг нас, при условии что его температура хоть немного выше температуры абсолютного нуля (-273 градуса), излучает тепло. Да, даже объект с температурой в -100 градусов тоже излучает, хоть это и кажется странным.
Ну а так как что-то излучается, то это при желании можно увидеть. Конечно человеческий глаз не способен видеть излучение в таком диапазоне, для этого необходимы приборы.
Многие точно видели и пользовались бесконтактными термометрами, я про один из вариантов делал обзор.
Принцип работы такого устройства относительно прост. Тепловое излучение от объекта наблюдения воспринимается датчиком термометра и дальше приводится в более понятное нам значение температуры.
Конечно будет вопрос, а как прибор определяет температуру, попробую объяснить.
Тела не просто излучают тепло, а излучают его с разной интенсивностью, и самое важное, с разной длиной волны.
Например диапазон длин волн видимого нам света находится в диапазоне от 380 до 740 нм (нанометров). Ниже чем 380 это ультрафиолет, выше 740 это инфракрасное излучение.
В диапазоне температур -50..+50 градусов Цельсия тела излучают с длиной волны 7..14 мкм (микрометр), температура около 100 градусов это уже 3..7 мкм.
Прибор «видит» это излучение и определяя на какой длине волны происходит максимум излучения выдает нам значение температуры.
Но при помощи термометра мы можем определить температуру только определенной точки, а хочется видеть объект целиком.
Например так:
Или так:
Достичь требуемого результата можно несколькими способами.
1. Сканировать изображение одним ИК датчиком или линейкой датчиков
2. Использовать матрицу из большого количества датчиков.
Первый вариант очень неудобен, так как измерение занимает длительное время, но разрешение изображения почти не ограничено, вопрос только во времени измерения. Да и в таком варианте присутствуют механические узлы.
Второй вариант проще, но с получением большого разрешения есть свои сложности.
Вот о втором варианте мы сегодня и поговорим.
Чувствительная матрица состоит из большого количества чувствительных элементов, которые воспринимают ИК излучение сфокусированное при помощи линзы объектива.
По сути это куча одиночных ИК термометров, без схемы обработки, собранных на одном кристалле.
Разрешение таких матриц не очень большое, топовые матрицы, доступные гражданским людям, имеют разрешение до 1280*720, но о стоимости даже говорить не хочется.
Для более менее бытового использования используются матрицы попроще, 60х60 — 384х288.
Особенности применения накладывают ограничения на разрешение матриц.
Дело в том, что мы смотрим за тепловым излучением, мало того что длина волны ИК излучения не позволяет сделать матрицу совсем компактной, так еще начинаются проблемы с паразитным подогревом или охлаждением соседних ячеек матрицы, следим то мы за тепловым излучением.
Т.е. возможна ситуация, когда тепло, попадающее на один из чувствительных элементов матрицы подогревает соседний элемент и возникает погрешность.
Матрица, которая воспринимает тепловое излучение, называется болометрической камерой.
Набирается такая матрица (в большинстве распространенных тепловизоров) из большого количества микроскопических тонкопленочных терморезисторов.
Собственно сам принцип измерения накладывает второе ограничение, такие матрицы медленные, обычно тепловизоры снимают с частотой 5-10 кадров в секунду.
Конечно существуют тепловизоры и с большей частотой кадров, но они дороже и больше нужны для например для систем управления автомобилями.
Сравнение тепловизора с 9 к/сек и 30к/сек.
С теорией я думаю немного стало понятнее (по крайней мере я надеюсь), пора перейти к практике.
Тепловизоры бывают нескольких типов.
Одни используются просто для наблюдения, например военными или охотниками, как вариант, службами спасения.
Эти тепловизоры отличаются большой дальностью работы, но не имеют функций, свойственных второму типу.
Второй тип относится к классу измерительных. Для них важна точность измерения температуры, ее отображение в нескольких точках, возможность записи фото или видео и прочее.
Такие тепловизоры выглядят немного по другому и скорее напоминают увеличенный вариант бесконтактного термометра.
Кроме того зачастую люди путают тепловизоры и приборы ночного видения ПНВ.
Это совсем разные приборы.
ПНВ это обычно активный прибор, который содержит мощную ИК подсветку, и камеру видящую в этом диапазоне отраженное от объектов ИК излучение.
Тепловизор же полностью пассивный прибор, сам по себе ничего не излучающий (кроме излучения собственно работы электроники) и принимающий тепловое излучение от объекта.
Каждый прибор имеет свои плюсы и минусы, например тепловизор не видит объекты, которые имеют температуру окружающего воздуха или видит их гораздо хуже. Кроме того тепловизор не видит объекты которые находятся за стеклом, так как обычное стекло почти полностью экранирует тепловое излучение.
Зато ПНВ не видит в тумане, кроме того теплые и холодные объекты на экране почти не отличаются.
Для сравнения я приложу небольшой ролик, который показывает разницу.
На этом вступительная часть закончена и я перейду к описанию того, что я купил и получил.
Остальные объяснения и описания я буду приводить уже в процессе обзора.
Как я писал во вступлении, заказал я тепловизор прямо перед Новым годом, в первых числах января продавец его отправил, но отслеживаться начал он только после 9 января.
Ну а 25 января я забрал его с почты. Шел он обычной почтой Китая, никаких EMS, DHL и пр.
Честно говоря я ожидал что он будет заметно меньше, раза так в 1. 5-2 и когда мне на почте вручили большую коробку, то я даже немного удивился.
Вообще конечно можно было посмотреть размеры на странице товара, прикинуть размеры коробки, но я как то даже не подумал этого сделать.
Наиболее близкий по характеристикам, но фирменный, прибор это FLIR TG165.
Пришел в целости и сохранности, даже родная упаковка не пострадала.
Упаковка из прочного картона, за это зачет производителю. Она не пострадала даже при том, что ехала в обычном конверте с пупыркой.
Сверху присутствует краткая рекламная информация, а также фотография прибора.
Снизу коробки почти полное описание технических характеристик.
Размер экрана — 2.4 дюйма
Разрешение термочувствительной матрицы — 60х60 (3600) пикселей.
Разрешение камеры видимого изображения — 0.3мр. (в реальности меньше)
Угол «зрения» камер — 20 х 20 градусов, минимальное расстояние до объекта 0.5м (показывает и при меньшем, но камера сфокусирована на нормальную работы от 50см)
Тепловая чувствительность (минимальная регистрируемая разница температур) — 0. 15 градуса Цельсия.
Диапазон измеряемых температур — -20-300 градусов С.
Точность измерения температуры ±2% или ±2 градуса.
Подстройка коэффициента эмиссии — 0,1-1
Частота измерений — 6 раз в секунду.
Диапазон регистрируемых длин волн — 8-14мкм
Фокусировка — фиксированная фокусировка
Цветовая палитра — цвет каления железа, радуга, контрастная радуга, Черно белый, черно белый инверсный.
Режимы отображения — пять режимов. Только камера, только тепловизор + три смешанных режима.
Карта памяти — microSD
Формат сохранения фотографий — BMP
Питание — 4 батареи 1.5В, размера АА
Время работы от одного комплекта батарей — до 6 часов
Автоотключение — 12 минут
Сертификат — CE (EN61326-1:2006). На самом деле этот сертификат оговаривает только ЕМС совместимость.
Размеры — 212х95х62мм
Масса — 320гр
Гарантия — 2 года
Когда открывал коробку, то чувствовал себя папуасом. Дело в том, что коробка открывается не привычным мне способом, а имеет крышку на паре мелких магнитов.
Я не знаю откуда производитель взял эту коробку, но когда я его открыл, то у меня было чувство, что мне прислали девчачий тепловизор 🙂
Цвет коробки, а также красивые голографические картинки (при смене угла зрение создается впечатление что они вращаются, красиво), вызывает некий диссонанс с назначением прибора.
Комплект поставки ну очень скромный.
1. Прибор
2. Чехол
3. Ремешок к чехлу
4. Инструкция
5. Карта памяти 4ГБ.
Я сделал несколько фотографий инструкции, основные страницы, возможно будет интересно.
Кроме того я сделал небольшой перевод основных пунктов инструкции.
—————————
—————————
Как я писал выше, в комплекте дали чехол, внешне похожий на кобуру.
Чехол плотный, верхняя часть фиксируется при помощи «липучки».
Чехол действительно прочный, качественно прошит.
По периметру имеет вставку из декоративной «молнии», т.е. самая обычная молния, но без бегунка. Сделано скорее всего для того, чтобы обеспечить жесткость.
На одной из сторон имеется крепление на пояс, но как по мне, очень хлипкое.
Внутри небольшой карманчик, очень неглубокий.
Ремешок для ношения на плече. Ремешок как ремешок. металлические карабинчики, крепкий, черный 🙂
А вот и сам прибор, на вид действительно немаленький.
По бокам наклейки с краткими параметрами прибора и названием.
Спереди блок с камерами, светодиодом и кнопкой «фото».
ИК камера находится сверху, ниже располагается камера для видимого спектра, под ними светодиод подсветки.
Светодиод реально мелкий и слабый, от меня вообще ускользает его смысл, так как подсветить он может только на расстоянии 20-30см и то еле еле.
На правом фото он включен.
Включается светодиод длительным удержанием кнопки «фото», выключение аналогичным образом.
С обратной стороны находится экран и клавиатура.
Размеры экрана почти полностью совпадают с размерами спичечного коробка, длина и ширина.
Клавиатура простая, 6 кнопок.
Кнопки меню и выбора я немного описывал в части с фото инструкции, расскажу про остальные.
Кнопки влево/вправо — выбор режима отображения, обычная камера, ИК или совмещение изображений.
Кнопки вверх/вниз — это отдельная тема. Данные кнопки необходимы для выбора и настройки параметров в меню прибора, в обычном режиме работы они не используются.
Все бы ничего, но кнопка вверх уменьшает параметр, вниз — увеличивает.
Ну вот как так можно сделать? Не иначе как специально, ведь это просто неудобно.
При этом перемещение по меню происходит нормально, но для увеличения параметра надо жать кнопку — вниз, где логика?
Когда я заказывал прибор, то знал что в комплекте должна быть карта памяти, но ее не было видно.
Сначала я даже немного растерялся, так как слот для карты памяти плотно закрыт резиновой вставкой под свет корпуса и внешне выделяется только лепестком для открывания.
Вообще корпус пластмассовый, серого цвета. То что на фото желтое, это резина, довольно толстая, это видно на фото с открытым отсеком для карты памяти.
Кстати карта памяти в комплекте не безымянная, а вполне себе SanDisc, правда 4 класса.
Снизу находится отверстие с резьбой для установки на штатив, по размеру такое же, как применяется в фототехнике.
Также там закреплен ремешок (темляк) на руку.
В руке прибор выглядит как то так.
Сидит удобно, но если без батареек, то кажется очень легким.
Масса прибора без элементов питания всего 227 грамм (в инструкции написано 320 грамм).
Крышка батарейного отсека сидит очень плотно, открывается сдвиганием вниз.
По бокам крышки присутствуют дополнительные «захваты», фиксирующие крышку в закрытом состоянии.
Для проверки прибора купил четыре самых дешевых щелочных батарейки. Но скажу сразу, «кушает» он их весьма активно. Потому лучше использовать либо NiMh аккумуляторы, либо переделывать под литий.
Батарейки сидят очень туго. Нет, точнее сказать ОЧЕНЬ туго. Вставлять лучше сначала пару которая уходит внутрь корпуса, потом нижние две.
Первое включение.
При включении отображается заставка с полосой загрузки ПО, после этого прибор переходит в последний установленный режим. Т.е. если у Вас было настроено микширование, то в таком режиме он и включится, очень удобно.
При работе явно видно небольшое запаздывание изображения с ИК камеры относительно камеры для видимого спектра.
Для примера я сделал коротенькое видео, где виден этот недостаток, а кроме этого показан процесс загрузки, работы, фотографирования и выключения.
Если честно, то удивило качество экрана, а вернее его углы обзора.
Ожидал что будет картина как со старыми ЖК мониторами, когда нормально видеть можно только при взгляде прямо в экран.
Но практика показала, что изображение отлично видно при взгляде со всех сторон кроме взгляда сверху. Слева, справа, снизу и прямо все отлично.
Кроме того экран очень яркий, по умолчанию стояла минимальная яркость 10%, с ней можно вполне нормально работать, я выставил 30%, так мне показалось лучше, при 100% уже очень ярко.
Заметил, что после установки батареек изменилась развесовка прибора, низ стал тяжелее и держать в руке стало гораздо удобнее.
Так как пункты меню я уже описал ранее, то сразу перейду к примерам работы.
Для начала встроенная камера. Я понимаю что она нужна только лишь для привязки реального изображения к термограмме, но как то совсем грустно.
Обусловлено это тем, что экран прибора всего 320х240 пикселей, соответственно и изображение с камеры имеет то же разрешение.
Для фото она подходит лишь условно, но реально для работы ее вполне достаточно.
Баланс белого в камере видимо настроен на естественный свет, потому как в помещении камера начинает «зеленить».
В процессе эксплуатации выяснилось, что изображение с камер не совпадает.
В принципе это было предсказуемо, так как камеры находятся не на одной оптической оси, а одна над другой.
Практика показала, что оптимальное расстояние составляет около 1-1.5м, но с ростом расстояния разбег увеличивается не сильно.
На фото я прошелся по всем пяти режимам отображения и заодно заглянул в морозилку (раз уж пришел на кухню).
Краткое пояснение того, что отображено на экране.
Вверху отображается температура в середине изображения (центральный маркер), справа заряд батареи.
Внизу отображается минимальная и максимальная температура в кадре. Два дополнительных маркера (при необходимости отключаются) показывают эти точки. Но маркеры на экране одинаковые, потому при очень маленькой разнице температур понять тяжело где какой.
По центру нижней части отображается текущее время, справа полоска режима цветовой палитры (я позже продемонстрирую ее работу).
Кстати прибор довольно корректно показал температуру в морозильной камере, и я даже воспользовался микрофонариком, который встроен в тепловизор (без него вообще ничего не было видно).
Для следующего эксперимента я сделал себе чашку кофе с молоком и решил проверить различные цветовые схемы. К сожалению пока экспериментировал и фотографировал, кофе остыл 🙁
Я не знаю точно название данных схем, но первой покажу ту, которая мне больше всех нравится.
Затем идет черно белая и черно белая негативная.
И еще две цветные схемы. Я не стал делать все 5 вариантов фото, а сократил лишь до максимального смешивания и полностью ИК.
Дальше я экспериментировал уже с тем, для чего он собственно покупался.
Так как я занимаюсь всякими блоками питания, да и просто разной электроникой. А как известно все это любит активно выделять тепло, то я решил что мне мало просто бесконтактного термометра, и удобнее будет «видеть» все это более основательно.
Для эксперимента я взял известный многим блок питания 24 Вольта 4 Ампера, и фотографировал его с разных сторон и в разных режимах.
Блок питания был предварительно прогрет током в 3.5 Ампера.
На этих фото явно видно смещение в вертикальной плоскости, там, где работает наложение одного изображения на другое.
Сорри за много фото, увлекся 🙂
На этом я пока с фото закончу, другие фотографии будут еще в конце обзора, а я займусь тем, что мне очень нравится, разборкой.
Так как устройство любопытное, то не разобрать я его просто не мог. Скажу даже больше, когда я его получил, то я уже хотел посмотреть что там внутри, просто из любопытства.
Я конечно прекрасно представлял, как оно собрано и что примерно я там увижу, но представлять и пощупать это разные вещи :))))
Дело в том, что я привык оценивать качество приборов и устройств не только по работе, а и по качеству сборки.
Разборка устройства
Еще с самого начала я приметил три резиновые заглушки на ручке. Две были видны, а одна была под наклейкой.Естественно первым делом я их отковырнул. Но был реально удивлен, так как оказалось, что под ними крепежа нет, просто отверстия О_о.
Единственное что отвинчивается для разборки корпуса, это винт в нижней части.
Перед дальнейшей разборкой я бы советовал убрать детей подальше, так как будете ругаться громко и долго.
Слова будут типа таких — Да какой же это нехороший человек такое собрал.
Объясню. Передняя часть крепится при помощи защелок, которые ОЧЕНЬ тугие, а так как прибор стоит почти 300 долларов, то это добавляет некоторую остроту ощущениям. Особенно когда разбираешь первый раз и без подсказок.
Как оказалось, внутри довольно много свободного места.
Передняя часть соединяется с остальными узлами только при помощи экранированного шлейфа (помним что устройство имеет сертификат) и проводов к кнопке и батарее.
Дальше хуже. Переднюю часть прибора снять оказалось еще тяжелее. В итоге мне пришлось применить силу и попытаться открыть конструкцию разделяя половинки корпуса.
после очередного громкого щелчка половика корпуса отделилась, а снять переднюю часть со второй половинки оказалось уже делом техники.
В итоге я получил такой вид разобранного прибора.
Несколько слов о спусковой кнопке.
Сделана она довольно неплохо, но она мягкая, хотя и с заметным щелчком.
Для удобства фотографирования это конечно хорошо, так как понятно, что никакого оптического стабилизатора изображения здесь нет. Но с другой стороны ее легко нажать случайно.
Сначала я для отмены нажимал кнопку на панели управления, но потом выяснил, что для этого достаточно нажать на спусковую кнопку еще раз, хоть здесь подумали об удобстве.
В дальнейшем я думаю добавить небольшую пружинку, чтобы немного увеличить жесткость кнопки, надо только подумать как это лучше сделать, так как разбирать прибор не очень удобно.
Снизу корпуса присутствует гайка для установки прибора на штатив, а так как снизу расположен крепежный винт с гайкой (хорошо что винт вкручивается не в пластмассу), то мне кажется эта конструкция довольно неплохой.
Разобрать устройство можно не прибегая к помощи паяльника, все разбирается как конструктор.
В итоге часть с электроникой отделяется от остального корпуса.
Дальше я будут рассказывать об отдельных узлах всей этой конструкции.
Часть, которая занимается математикой и отображением информации.
Если бы не провода, зафиксированные термоклеем, то я бы поставил твердую 5, но так как производитель сэкономил на разъемах, то скорее 4 балла.
Плата собрана очень аккуратно, все чисто и красиво, хотя мелкие нюансы присутствуют.
1. «сердцем» устройства является 32 битный ARM микроконтроллер семейства STM32F207VE на ядре Cortex®-M3. Так как микроконтроллер занимается не только математикой, а и выводом на экран и микшированием изображения, то его мощность никак не кажется излишней.
2. В устройстве стоит два кварцевых резонатора, основной на частоту 8МГц и «часовой».
Вот этот часовой кварц могли бы и как то закрепить, потому как при ударе он отвалится первым.
3. Также на плате был обнаружен операционный усилитель MCP6002. Что он здесь делает, понятия не имею.
4. Так как прибор содержит встроенные часы, то присутствует и батарейка для их питания.
Тип батарейки — CR1220.
Насколько я понял, это узел питания, а вернее стабилизаторы для питания различных узлов устройства.
Разбираем дальше.
Открутив четыре небольших самореза я получил доступ к передней панели, экран мне чем то напомнил экраны для Ардуино, возможно это он и есть.
Под экраном нет ничего интересного, несколько мелких резисторов и все.
Судя по подключению кнопок используется довольно известное решение с подключением клавиатуры к АЦП процессора. Т.е. нажатие кнопок меняет напряжение на входе процессора и по изменению напряжения процессор узнает какую из кнопок нажали.
Исключением является кнопка включения/выключения. Сделано это потому, что в спящем режиме АЦП отключен.
Плата процессора при помощи шлейфа соединена с платой матриц.
На этой плате также установлен слот для установки карты памяти и видеоконтроллер AL422B производства Averlogic.
Выглядит модуль довольно монолитно и аккуратно.
Две платы и пластмассовая рамка, на которой собственно все собрано.
По задумке разработчиков, для разделения плат присутствует разъем.
но при попытке его разделить я отломал одно из «ушек» защелки, хотя это далеко не первый мой разъем такого типа, подозреваю что изначально он был поврежден.
На качестве фиксации шлейфа это особо не отразилось, но дальнейшую разборку я производил уже без отключения шлейфов.
Я мог конечно отключить его, но представив проблему сборки всего этого обратно. передумал.
Дальше пришлось разбирать «как есть». Заодно увидел на плате датчик температуры 18B20 производства Dallas. Собственно его показания я и видел в меню настроек.
Так как для нормальной работы прибора необходима информация о температуре матрицы, то для этого внутри и установлен датчик. Из положительных моментов, хорошо что не поставили какой нибудь терморезистор или диод, как в одном из моих прошлых обзоров.
Кстати. В некоторых приборах. для улучшения характеристик, применяется охлаждение матрицы, но это совсем другой класс приборов, когда цена прибора сопоставима с ценой машины.
Вот я и добрался до ИК матрицы. Выглядит она очень просто, небольшой черный квадратик с 24 выводами. Черное это защитная пленка, прозрачная в тепловой спектре излучения.
Ниже видно линзу объектива. на вид она не просто непрозрачна, а еще и зеркальная.
Дело в том, что обычное стекло не пропускает тепловое излучение, поэтому оптику для тепловизоров делают из несколько других материалов.
Как пример, фото руки через стекло.
Википедия пишет что —
Поскольку обычное оптическое стекло непрозрачно в среднем ИК диапазоне, оптику тепловизоров делают из специальных материалов. Чаще всего это германий, но он дорог, поэтому иногда используют халькогенидное стекло, селенид цинка или даже полиэтилен. В лабораторных целях оптику также можно делать из некоторых солей, например поваренной соли, также прозрачной в требуемом диапазоне длин волн.
Судя по тому что я вижу, а также информации найденной в других источниках, могу предположить, что здесь оптика изготовлена из германия.
Вообще объектив для тепловизоров это довольно дорогая штука. Например защитное стекло (хотя формально это не стекло) из германия для фирменного тепловизора стоит примерно как обозреваемый прибор.
На плате ИК матрицы обнаружены пара операционных усилителей LTC2050HV и один неизвестный компонент с маркировкой ltxt.
Остальные компоненты особого интереса не представляют.
Плата также собрана очень аккуратно, внешне претензий у меня не возникло.
Вторая камера гораздо проще. Внешне похожа на камеру от первых мобильных телефонов с камерами. Впрочем может быть что она таковой и является.
Камера прижимается пластмассовой рамкой, рамка не симметричная, потому при сборке надо быть внимательным. Не болтается, прижата очень прочно.
Камера реально очень маленькая, снизу защищена металлической пластинкой.
Перед просмотром этого фото я рекомендую любителям фонариков отойти от экранов, так как они могут испытать некоторый шок…
Часто говорят, что бы китайцы не сделали, все равно получается фонарик.
Здесь ситуация диаметрально противоположная. В мире существует много хороших малогабаритных и ярких светодиодов, но поставить для подсветки такой светодиод надо еще постараться.
Я не знаю сколько люмен у него световой поток, но светодиоды на передних панелях некоторых устройств светят гораздо ярче. Однозначно надо менять, потому как это что угодно, но не подсветка.
В конце я решил попробовать немного доработать конструкцию. Хотя это скорее не доработка, а небольшой эксперимент.
Выше я писал, что при наблюдении присутствует сдвиг изображений относительно друг друга, так как камеры стоят не на одной оси.
В качестве проверки я приклеил тоненький кусочек скотча под нижнюю часть камеры, чтобы немного приподнять ее нижний край.
Но мысль у меня несколько другая. Хочется добавить возможность ручной регулировки положения камеры. Как по мне, то это очевидное решение, но пока я не знаю как это лучше сделать. Хочется чтобы внешне это не сильно выделялось, пока думаю.
Все, собираем прибор в обратном порядке. Собирается он гораздо проще. Сложили половинки, защелкнули переднюю и заднюю часть, не забыли про ремешок на руку, прикрутили винтик внизу.
Для полной разборки прибора использовалась отвертка и специально затупленный скальпель.
Уже после всего процесса я вспомнил что не сделал замеры потребляемого тока. Для мобильного устройства это более чем важно.
Некоторые измерения меня несколько удивили.
1. В выключенном состоянии прибор в диапазоне 200мА ничего не регистрирует, т.е. ток менее чем 100мкА.
2. Ток потребления во время загрузки прибора около 144мА
3. В рабочем режиме и 30% яркости потребление меняется в диапазоне 120-130мА
4. Зайдя в меню я попробовал настроить 100% яркости, но при более чем 80% потребление составило более 200мА и прибор «зашкалило», поэтому оставил 80%
5. Изначально я думал, что пока прибор находится в режиме отображения меню настроек, то потребление меньше, так как нет обработки сигнала с камер. Но выяснилось, что как раз в меню потребление больше, чем в рабочем режиме.
Если в меню и 80% яркости ток был 193мА, то после перехода в рабочий режим упал до 166 мА.
6. А самым экономным режимом оказался режим тепловизора, когда обычная камера отключена.
Я еще во время работы заметил, что после перехода из режима тепловизора в любой другой, на долю секунды проскакивает предыдущее изображение. Оказывается. что в этом режиме обычная камера отключена и потребление заметно уменьшается.
При яркости 30% потребление падает до 81 мА. потому 6 часов работы от нового комплекте хороших батарей вполне реальны.
Ну и в конце немного фото различных предметов, которые я делал в процессе подготовки обзора.
Но для начала сравнительное фото до подъема камеры и после.
Слева до, справа — после.
1,2 Работа электронной нагрузки. Видно тепло от установленный внутри радиаторов, хотя они активно продуваются воздухом. Корпус закрыт.
3. Нагрев кабеля 2.5мм.кв под током 20 Ампер.
Кстати, заметил что довольно неплохо можно увидеть распределение тепла на кабеле.
4. Нагрев контактов разъема из моего прошлого обзора, ток около 20 Ампер.
1,2. Максимальная заявленная температура измерения 300 градусов. На самом деле прибор измеряет примерно до 320 градусов. На фото огонек сигареты в пепельнице.
Прибор постоянно пытался показать перегрузку, поэтому пришлось подбирать положение так, чтобы он показал максимум.
3, 4. Фотоаппарат после недолгой фотосессии.
5. Такое будет изображение если занести теплый прибор на балкон, когда на улице -20 градусов.
6. А такое изображение просто пола без ярких источников тепла.
Вот как бы и все. Теперь можно подвести небольшой итог.
Плюсы
Прибор полностью работает
В работе показал себя стабильно, отсутствуют какие либо сбои или зависания
Присутствует весь необходимый минимум настроек.
Хорошая, крепкая конструкция
Возможность записи фото на карту памяти
Карта памяти в комплекте
Крепкий чехол в комплекте.
Хорошая упаковка.
Цена, дешевле решения я не нашел.
Минусы
60х60 это реально самый минимум разрешения, лучше иметь хотя бы 80х80, а действительно комфортно должно быть начиная с 128х128.
Кнопка спуска все таки мягковата.
Несовпадение изображений с камер
Фонарик скорее есть, чем работает, однозначно переделывать.
Батарейное питание, аккумуляторное было бы гораздо удобнее.
Мое мнение. На самом деле данный прибор скорее занимает место между продвинутым ИК термометром и простыми тепловизорами. Частота обновления изображения в 6 к/сек реально более чем достаточна, для большинства измерительных работ ее достаточно с головой.
Если выбирать между тепловизором с большим разрешением и большой частотой кадров лучше выбрать большее разрешение. По крайней мере я бы так выбирал сейчас.
По своему я немного расстроен. Конечно я представлял как выглядит изображение 60х60 пикселей, но действительно хотелось бы больше.
А что действительно раздражает, так это несовпадение изображений с камер.
Я конечно к этому приспособился, но думаю доработать конструкцию добавив возможность регулировки.
Из плюсов тепловизора можно подчеркнуть то, что даже такой простой вариант реально помогает в работе, особенно при наблюдении в динамике. Можно просто осмотреть тот же блок питания с разных сторон и увидеть распределение тепла, холодные и горячие зоны.
Не знаю, поможет ли кому нибудь мой обзор, так как прибор очень специфический и даже в таком простом варианте довольно недешевый.
Предвижу вопрос, а почему не взять Seek Thermal, который имеет больше разрешение.
Цены устройств примерно одинаковы, мне хотелось законченное решение, а в случае покупки Seek Thermal мне пришлось бы докупать еще и смартфон. Кроме того, как я понял, он еще и не со всякими смартфонами может подружиться. А если к этому добавить еще и сложности при покупке…
В общем критерии были таковы, полностью законченное решение, способное отображать тепловую картину объекта и этим критериям обозреваемый тепловизор соответствует.
Как всегда, жду вопросов, дополнений, да и просто комментариев.
ИК фотографии несколько однообразны, но в будущем в процессе подготовки обзоров я планирую применять данный прибор, потому фотографии будут еще 🙂
А сегодня в обзоре котик
И неизвестная кошка
Прискакала за котиком.Надо же чем то разбавить обзор 🙂
Тепловизоры. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности
Тепловизоры это устройства, с помощью которых можно контролировать распределение температуры измеряемой поверхности. Эта поверхность изображается на экране прибора в виде цветового поля. На этом поле определенный цвет соответствует некоторой температуре. На экране отображается интервал видимой температуры. Стандартное разрешение тепловизоров последних моделей составляет 0,1 градус.
В недорогих устройствах информация сохраняется в памяти прибора и при необходимости считывается через компьютер. Чаще всего такие приборы используют совместно с ноутбуком и специальной программой, принимающей информацию с тепловизора.
Тепловизоры
Впервые тепловизор появился еще в 30-х годах прошлого века. Современные системы тепловизоров стали развиваться только в 60-х годах. Приемники теплового излучения были с одним элементом. Изображение в приемниках осуществлялось с помощью точечного смещения оптики. Такие приборы имели низкую производительность и давали возможность для наблюдения за изменениями температуры с малым быстродействием.
С развитием технического прогресса появились фотодиодные ячейки, способные хранить сигнал света. Стало возможным проектирования новых тепловизоров на базе матриц датчиков. С этих матриц сигналы поступают на дешифратор, далее на обработку в главный процессор прибора.
В определенной последовательности сигналы проецируются на матрицу с распределением температур с разными обозначенными цветами. Такой принцип дал возможность получить портативные автономные устройства, способные оперативно обрабатывать данные, позволяющие контролировать изменение температуры в реальном времени.
Перспективной разработкой новых тепловизоров стало использование неохлаждаемых болометров. Этот принцип основан на повышенной точности вычисления изменения сопротивления тонких пластин под воздействием излучения тепла всего спектра. Эта технология популярна во многих странах при производстве новых тепловизоров, к которым предъявляются высокие требования безопасности и мобильности. В нашей стране изготовление автономных тепловизоров с неохлаждаемыми болометрами начато в 2007 году.
КлассификацияТепловизоры делятся на несколько видов по различным признакам.
- Наблюдательные преобразуют инфракрасные лучи в видимый для глаза свет по специальной цветовой шкале.
- Измерительные тепловизоры способны определять температуру исследуемого объекта путем присвоения величине цифрового сигнала пикселей определенную соответствующую температуру. В итоге образуется изображение распределения температур.
- Стационарные тепловизоры служат для использования на предприятиях промышленности, где осуществляется контроль над соблюдением технологических процессов в интервале -40 +2000 градусов. Такие устройства оснащаются азотным охлаждением, чтобы создать нормальные условия для работы приемной аппаратуры. Такие системы состоят из тепловизоров 3-го поколения, выполненных на полупроводниковых матрицах фотоприемников.
- Переносные устройства тепловидения разработаны на основе неохлаждаемых кремниевых микроболометров. Вследствие чего появилась возможность отказаться от применения громоздкой и дорогой аппаратуры охлаждения. Такие приборы имеют все преимущества стационарных моделей. При этом их можно использовать в труднодоступных местах. Многие переносные тепловизоры можно подключать к компьютеру для обработки информации.
Часто приборы ночного видения путают с тепловизорами. Однако между ними большая разница. Устройство ночного видения может работать при малой освещенности, так как усиливает свет. Часто попавший в объектив свет ослепляет человека. Для тепловизора не нужен свет, так как его принцип действия основан на тепловых инфракрасных лучах.
Работа и конструктивные особенностиИзлучение инфракрасного цвета фокусируется оптической системой тепловизора на приемнике, который подает сигнал в форме изменения сопротивления или напряжения.
Электроника регистрирует полученный сигнал от системы тепловидения. В результате сигнал преобразуется в электронную термограмму. Она изображается на дисплее.
Термограммой называется изображение объекта, которое прошло обработку электронной системой для отображения ее на экране с различными цветовыми оттенками, соответствующими распределению инфракрасных лучей по площади объекта. В результате оператор видит термограмму, соответствующую излучению тепла, приходящего от исследуемого объекта.
Чувствительность детектора к излучению тепла зависит от его собственной температуры, и качества охлаждения. Поэтому детектор располагают в специальное охлаждающее устройство. Наиболее популярный вид охлаждения – это жидкий азот. Однако этот метод неудобный и довольно примитивный.
Другим видом охлаждения стали элементы Пельтье. Это полупроводники, способные обеспечить перепад температур при прохождении по ним электрического тока, и действующие по принципу теплового насоса. Чувствительность датчика тепловизора создается с помощью чувствительных полупроводников, выполненных из ртуть-кадмий-теллура, антимонида индия и других материалов.
Части и элементы тепловизораСтоимость тепловизора довольно высока. Основными его элементами являются объектив и матрица (приемник излучения), которые составляют 90% стоимости всего прибора. Такие матрицы сложны в изготовлении. Объектив невозможно выполнить из стекла, так как стекло не пропускает инфракрасные лучи. Поэтом для объективов используют дорогие редкие материалы (германий). В настоящее время ведутся поиски других недорогих материалов.
Другими составными частями прибора являются:
1 — Крышка объектива
2 — Дисплей
3 — Управление
4 — Ручка с ремнем
5 — Тепловизор
6 — Пуск
7 — Объектив
8* — Электронная система
9* — Память для хранения информации
10* — Программное обеспечение
В тепловизоре в обязательном порядке имеется хотя бы один объектив, который способен фокусировать излучение инфракрасных волн на приемнике излучения. Далее приемник подает электрический сигнал и образует тепловое (электронное) отображение, которое называется термограммой.
Чаще всего объективы изготавливают из германия. Чтобы оптимизировать пропускание света объективами, применяют просветляющие тонкопленочные покрытия. В комплект тепловизора обычно входит чехол для хранения и переноски устройства, другого дополнительного оборудования для применения прибора в полевых условиях.
ДисплеиОтображение картины теплового излучения осуществляется на жидкокристаллическом экране (дисплее). Он должен иметь хорошую яркость и достаточный размер для легкого обзора изображения при различных условиях освещения, в полевых условиях. На экране обычно имеется вспомогательная информация. К ней относится цветовая шкала температур, время, дата, заряд батареи, температура объекта и другая полезная информация.
Схема обработки сигнала и приемник излучения применяются для модификации излучения инфракрасного света в необходимую полезную информацию. Фокусировка теплового излучения объекта осуществляется на специальный приемник. Он изготовлен из полупроводников. Тепловое излучение создает электрический сигнал на приемнике. Далее сигнал поступает на электронную схему, расположенную внутри прибора, после обработки сигнала электроникой, на экране возникает тепловое изображение.
Органы управленияС помощью этих элементов производятся различные настройки электронной системы для оптимизации изображения теплового излучения на дисплее. Такие настройки в электронном виде могут изменить цветовую гамму и слияние изображений, интервал теплового уровня. Также регулируется отраженная фоновая температура и коэффициент излучения.
Хранилище данныхЦифровые электронные данные, которые содержат изображения тепла и вспомогательные данные, могут сохраняться на электронных картах памяти различного типа, либо на устройствах передачи и хранения информации.
Большинство тепловизионных инфракрасных систем способны сохранять вспомогательные текстовые и голосовые данные, а также снимок изображения, которые получены при помощи внутренней встроенной камеры, работающей в спектре видимости человеком.
Создание отчета и программное обеспечениеПрограммное обеспечение, применяемое с многими современными системами тепловидение, является удобным и функциональным для оператора. Тепловые цифровые и видимые изображения копируются на компьютер или ноутбук. Там эту информацию можно проанализировать с применением разных цветовых палитр, осуществить другие регулировки радиометрических данных.
Также есть возможность применить встроенные опции проведения анализа. Обработанные картинки можно включить в образцы отчетов или отпечатать на принтере. Изображения также можно по интернету отправить заказчику, либо сохранить на компьютере в электронном виде.
Сфера применения тепловизоровТепловизоры используются в различных сферах нашей жизни. Так, например эти устройства используются в охране объектов и военной разведке. Ночью человека можно через этот прибор заметить в полной темноте на удалении до 300 метров, а военную технику видно до 3 км.
В настоящее время существуют видеокамеры микроволнового рабочего диапазона с выходом изображения на компьютер. Чувствительность такой камеры несколько сотых долей градуса. Следовательно, если вы взялись за ручку двери ночью, то тепловой отпечаток после этого будет видно около 30 минут.
Большую перспективу имеют тепловизоры в определении дефектов в разных установках. Это имеет место в случае повышения или понижения температуры определенного места механизма, или устройства. Иногда определенные дефекты выявляются только тепловизором. На опорных тяжелых конструкциях (мостах) при усталостном старении металла, возникающих деформациях в некоторых местах выделяется больше тепла, чем положено. Поэтому есть возможность диагностики дефектов без разборки объекта.
В результате можно сказать, что тепловизоры применяются в качестве оперативного контролера безопасности объектов.
Широкое применение тепловизоры нашли в медицине в качестве диагностики патологии различных заболеваний. У здорового пациента температура тела распределена симметрично от средней линии всего тела. Если эта симметрия нарушается, то это является критерием диагностики заболеваний тепловизором.
Термография является современным методом диагностики в медицине. Этот метод основан на обнаружении инфракрасного излучения тела человека в зависимости от его температуры. Интенсивность и распределение излучения тепла в норме определяется своеобразными физиологическими процессами, которые происходят в организме в глубоких и поверхностных органах.
Разные состояния патологии характеризуются несимметричностью распределения температуры тела. Это находит свое отражение на термографической картине. Такой факт имеет важное прогностическое и диагностическое значение. Об этом свидетельствуют многие клинические исследования.
Существуют два главных вида термографии:
- Телетермография.
- Контактная холестерическая термография.
Телетермография действует на модифицировании инфракрасных лучей от тела человека в сигнал электрического тока, изображающегося на дисплее тепловизора.
Контактная холестерическая термография работает по принципу оптических свойств жидких кристаллов, проявляющихся изменением цвета в радужные цвета при нанесении их на излучающие поверхности. Более холодным местам соответствует синий цвет, а горячим – красный.
Применение в промышленности- Контроль процессов обмена тепла в выхлопных системах, двигателях и радиаторах автомобиля.
- Проверка и проектирование тормозной системы автомобиля.
- Контроль ультразвуковой сварки.
- Разработка климатической системы автомобиля.
- Контроль качества монтажных плат в электронике.
- Контроль режима сварки.
- Выявление несоосности валов, подшипников, шестерен.
- Анализ напряжений металла.
- Контроль изоляции и герметичности емкостей для жидкостей.
- Определение свойств теплоизоляции.
- Выявление потерь тепла в помещениях.
- Диагностика конструкций ограждений.
- Предотвращение пожаров.
- Выявление утечки газа из газопровода.
- Контроль технологических процессов.
- Проверка электрооборудования.
- Проверка работоспособности тепловых трасс.
- Выявление мест подсоса холодного воздуха.
- Контроль теплоизоляции трубопроводов.
- Проверка оборудования с наполнением маслом.
- Проверка статора генератора.
- Контроль газо- и дымоходов.
Похожие темы:
Testo 865, Тепловизор -20…280°C (160х120) (Госреестр РФ)
Описание
Тепловизор testo 865 – профессиональный прибор, который ориентирован на решение самых важных задач для повседневной работы специалиста. testo 865 – тепловизор, удобный в эксплуатации и оптимизированный для быстрой и эффективной работы.Функция testo ScaleAssist позволяет настроить шкалу температур термограммы так, чтобы она была оптимальна для строительной термографии, а функция IFOV warner поможет Вам избежать ошибок при измерениях, и Ваши инфракрасные изображения всегда будут идеальными.
Области применения тепловизора testo 865
Локализация утечек, выявление перегревающихся соединений, точное обнаружение тепловых мостиков или дефектов ограждающих конструкций.
Тепловизор testo 865 оптимален для применения при ежедневном техническом обслуживании и монтажных работах в строительстве и промышленности. Он обеспечивает быстрый и надежный контроль качества производства.
Ключевые технические характеристики тепловизора testo 865
Тепловизор testo 865 отличается простотой в использовании и обладает следующими впечатляющими техническими характеристиками:
• Очень хорошее качество изображения благодаря высокому разрешению: 19 200 точек измерения температуры позволяют получать термограммы высокой точности. Размер детектора – 160 x 120 пикселей, а встроенная технология SuperResolution увеличивает разрешение до 320 x 240 пикселей
• Визуализация разницы температур от 0.12°C
• Критический тепловой статус сразу виден на дисплее благодаря автоматическому распознаванию горячей/холодной точки
• Функция IFOV warner определяет расстояние до измеряемого объекта и размер наименьшей точки измерения, которая показывается на термограмме. Это позволяет вам избежать ошибок при измерении, так как на дисплее вы видите, что именно вы можете измерить
• Профессиональное программное обеспечение для анализа изображений на ПК
• Вы можете сохранять термограммы в формате JPEG
Комплект поставки
Тепловизор testo 865, включая USB-кабель, блок питания, литиево-ионный аккумулятор, профессиональное ПО IRSoft (скачивается бесплатно), инструкции по применению, краткое руководство пользователя, заводской протокол калибровки и кейс.Технические параметры
Тип | базовый |
Максимальная измеряемая температура,С | 280 |
Разрешение дисплея, px | 320×240 |
Серия | testo 86x |
Госреестр РФ | да |
Класс защиты, IP | ip54 |
Вес, г | 510 |
Техническая документация
Дополнительная информация
Contains SVHC — 1.3-propanesultone — CAS No. 1120-71-4
Testo 865 Thermal Imaging Camera
Флэш-игра Fluke Challenge. Узнайте, что может тепловизор
Видео
1:25
Тепловизор: как это работает — Энерго Х
Тепловизор – современный прибор, при помощи которого снимаются данные теплового излучения любого объекта. В Харькове и Харьковской области компания «Энерго Х» профессионально использует тепловизор для обследования зданий, сооружений и оборудования.
Немного истории
Приборы, позволяющие наглядно отображать температуру поверхностей различных предметов, появились еще в 20-х годах прошлого века. Например, эвапорограф давал возможность получить тепловое изображение на испаряющейся под воздействием теплового излучения тонкой масляной пленке. Понятно, что это было весьма капризное и нелегкое в эксплуатации устройство.
Современные тепловизоры основаны на, так называемых, неохлаждаемых микроболометрических матрицах. Полупроводниковый болометр – датчик теплового излучения – был изобретен компанией Bell еще в 40-х годах прошлого века для военных нужд. В дальнейшем отдельные болометры научились группировать в матрицы, подобные тем, что работают в цифровых фотоаппаратах. Это позволило создать такое относительно недорогое и простое в эксплуатации устройство, как тепловизор, позволяющее увидеть температуру поверхности того или иного объекта.
Тепловизор: принцип действия
Любое тело с температурой больше абсолютного нуля (-273 ºС) испускает тепловое излучение, которое мы не видим, но в некоторых случаях можем почувствовать. Так, тепло от раскаленной спирали электрообогревателя вполне ощущается нами на расстоянии. Тепловизор регистрирует именно такое тепловое излучение предметов и переводит в видимое нами изображение, раскрасив его в удобные для анализа условные цвета. На рисунке представлен результат работы тепловизора для обследования зданий, такая фотография называется – термограмма. Для удобства расшифровки термограммы справа расположена шкала температур с соответствующими цветовыми диапазонами. Хорошо видно, что тепловое излучение от стены дома распределяется следующим образом:
- наиболее холодные участки – стены;
- более значительная отдача тепла идет через стекла окон и низ стен, прилегающих к фундаменту;
- наибольшие теплопотери происходят вследствие негерметичности стеклопакетов.
Тепловизоры являются очень чувствительными устройствами. Например, используемый в нашей компании тепловизор TROTEC IC080LV, может отображать перепады температуры всего в 0,05ºС, тогда как считается, что человек не может различать перепады температуры менее чем в 0,2 ºС, да и то в очень небольшом диапазоне.
Эти устройства нашли широкое применение в строительстве, энергетике и энергоаудите, в частности для определения мест утечек тепла и нерационального использования энергоресурсов. Ведь с помощью тепловизора можно практически сразу, бесконтакнтым способом получить точную тепловую картину для достаточно больших объектов. Причем сделать это можно как с расстояния сотни метров, так и применив прибор всего лишь в 1-2 сантиметрах от предмета обследования.
На первый взгляд работа с тепловизором представляется достаточно простой. Однако, при детальном изучении вопроса оказывается, что доверить ее можно только профессионалам. Именно они знают, что для получения достоверной информации, при помощи данного прибора, необходимо учесть множество факторов. Среди них:
- размер исследуемого объекта;
- оптимальное расстояние, на котором проводится съемка;
- погодные условия;
- температура нагрева объекта за счет внешней среды и многие другие параметры.
«Энерго Х» – профессиональное использование тепловизора
Наша компания имеет богатый опыт в использовании прибора-тепловизора для различнх обследований. Инженеры ООО «Энерго Х»:
- ежегодно проходят курсы повышения квалификации;
- знакомы с новейшими тенденциями на рынке услуг энергоаудита;
- качественно и добросовестно выполняют работы;
- готовы выполнять заказ в любое удобное для клиента время, работаем даже в выходные и праздничные дни.
Если вы думаете, что тепловизионный аудит вам не по карману – вы ошибаетесь. Стоимость обследования при помощи тепловизора доступна многим. Некоторые расценки приведены в таблице:
Объект обследования | Тепловизионная съемка | Обработка термограмм | Составление отчета | Всего, грн |
---|---|---|---|---|
Квартира до 80 кв. м | 700 | 100 | 200 | 1000 |
Квартира 130-200 кв. м | 1100 | 500 | 200 | 1800 |
Дом до 200 кв. м | 1600 | 1000 | 400 | 3000 |
Помещения 300-500 кв. м | 2600 | 2000 | 400 | 5000 |
Внимание! Полученная экономия на энергоресурсах не только компенсирует затраты на обследование, но и позволит вам высвободить дополнительные финансы.
Закажите обследование на сайте компании или позвоните нам по телефону. Используйте тепловизор для обследования зданий – это лучший способ сэкономить денежные средства!
Что такое тепловизор, как его выбрать по параметрам и виды устройства
Виды тепловизоров
То, как выглядит тепловизор, вы можете рассмотреть на фото. Помимо этого я рекомендую ознакомиться с типами устройств, чтобы ориентироваться в назначении, классах и функциях. Условно их можно разделить на:
-
наблюдательные;
-
измерительные;
-
стационарные;
-
переносные;
-
высокотемпературные.
При этом все виды тепловизоров построены по одинаковому принципу — преобразование ИК-лучей в видимые температурные диаграммы, отображаемые на дисплее.
Наблюдательные приборы
Смотровые тепловизоры зачастую оснащаются монохромными экранами. Такая цветовая гамма дает наибольшую контрастность, что требуется для отслеживания людей или животных, находящихся на охраняемых территориях либо на природе. Этот подвид используется военными, охранниками, силовыми структурами, а также охотниками, спасателями, натуралистами.
Поскольку данные тепловизоры нужны только для наблюдения, охраны, обнаружения теплых тел, они могут не иметь средств для определения температуры.
Измерительные приборы
Чувствительность тепловизоров этого типа намного выше. Экран передает цветное изображение, каждый оттенок которого соответствует определенной температуре. Устройство требуется для измерения температуры поверхности предметов. Термограмма показывает степень нагрева любой точки отснятой картинки.
Измерительные тепловизоры нужны для дистанционного контроля без разрушения конструкций. Они используются в строительстве, промышленности, медицине, диагностике электрического оборудования и т.д.
В эту группу можно отнести визуальные пирометры. Это недорогие тепловизоры измеряют температуру в центральной точке изображения, выводя на экран тепловую диаграмму невысокого разрешения. Несмотря на то, что картинка получается более размытой по сравнению с устройствами экспертного класса, ее достаточно, чтобы увидеть области аномального нагрева или охлаждения. Это скорее бытовые приборы.
Стационарные приборы
Это мощные тепловизоры, оснащенные охлаждаемым сенсором. Поскольку их конструкция несколько громоздкая, они не предназначены для перевозки.
Их устанавливают на производстве, чтобы следить за технологическими процессами. Наблюдаемый температурный промежуток может составлять от -40 до +2000 градусов Цельсия.
Датчик тепловизора этого типа охлаждается жидким азотом. Так получается выдерживать высокий нагрев, достоверно отображая тепловые данные. Матрицы фотоприемников делаются из полупроводников.
Переносные приборы
В основе этих приборов лежат неохлаждаемые болометры — сенсоры из кремния. Переносные тепловизоры более компактны по сравнению со стационарными за счет отсутствия системы охлаждения. Ими проще пользоваться для исследования труднодоступных мест. При этом сохраняются все преимущества стационарных устройств. Большинство приборов имеют именно переносное исполнение.
Высокотемпературные приборы
Высокотемпературный тепловизор может быть как стационарным, так и переносным. Он характеризуется способностью точно определять нагрев свыше +650…+1000 градусов Цельсия. Существуют модели, способные работать при 1200 градусах и больше. Они предназначены для контроля котлов, узлов, иных конструкций, подвергающихся сильному нагреву. Зачастую такое оборудование задействовано в литейных цехах, металлургических комбинатах, энергетике, т.д.
Как устроен и как работает тепловизор
Основой тепловизора служит матрица, способная преобразовывать инфракрасное излучение в электрические сигналы. Такая чувствительная полупроводниковая пластина меняет проводимость в зависимости от изменения температуры. Электронный сигнал поступает в микросхему или микропроцессор, где обрабатывается, а затем выводится на дисплей в виде термической диаграммы. На матрице ИК-лучи фокусируются посредством оптической системы.
Сложно представить, как работает тепловизор, если не понимать его конструктивных особенностей. Разберем кратко каждую его составляющую часть и ее действие, которая обязательно есть в каждом устройстве.
Конструкция тепловизора
Вне зависимости от того, какой тепловизор выбрать, он будет состоять из:
Несмотря на то, что конструкция тепловизора остается неизменной, внешний вид различается из-за габаритов, функций и технических характеристик.
Объектив
Матрица и объектив составляют до 90% цены устройства. От свойств объектива зависит дальность тепловизора. Его стоимость настолько высока из-за того, что линзы изготавливаются не из стекла, а из германия, потому что стекло не пропускает инфракрасное излучение. Германиевые линзы подвергаются дополнительному просветлению посредством нанесения тонкопленочных покрытий.
То, на каком расстоянии работает тепловизор, зависит от типа объектива. Кроме стандартного, которым оснащаются все устройства, в комплекте могут идти телескопические и широкоугольные объективы.
Телескопические несколько сужают угол обзора, однако они способны действовать как бинокль — приближать отдаленные объекты. Наблюдательные тепловизоры могут различать источники тепла на километровых расстояниях.
Широкоугольные объективы наоборот расширяют обзор. Это полезно, если нужно исследовать крупное здание, которое не помещается в обычное компактное устройство. Необходимость склеивать панорамную картинку из нескольких снимков может остаться, однако количество фрагментов за счет широкоугольной оптики можно уменьшить, что облегчает энергоаудит.
Дисплей
Весь диапазон температур тепловизора отображает экран. Собранная информация о нагреве объекта выводится на дисплей в виде термограммы — снимка, раскрашенного в различные оттенки, каждому из которых соответствует своя температура. Диагональ должна быть достаточной, чтобы обеспечивать четкость картинки в полевых условиях.
Экран помимо измерительных данных может отображать время, уровень заряда аккумуляторов, дату, другую вспомогательную информацию. Здесь же отражается меню настроек, с помощью которых можно подготовить отчет, задействовать весь функционал прибора.
Элементы управления
Они представляют собой кнопки, посредством которых устройство настраивается, приводится в действие. Зачастую можно настроить цветовую гамму изображения, слить картинки в одну, выбрать точку для определения температуры, подготовить отчет и т.д. На цифровых тепловизорах последних моделей кроме основных управляющих клавиш органом управления может служить сенсорный экран.
Хранилище данных
Эта функция не обязательно должна входить в основные параметры тепловизора, однако ей оснащаются большинство современных приборов. Вся собранная информация — снимки, термограммы, голосовые или текстовые аннотации, видео — сохраняются на встроенных или подключаемых картах памяти. Могут применяться накопители различных видов и разной вместительности — это зависит от класса устройства.
Кроме внутренних или внешних флешек в возможности тепловизора последних серий наличие функций передачи данных. Они оснащаются Wi-Fi или Bluetooth-модулями, посредством которых собранные сведения передаются на смартфоны, планшеты, ноутбуки. При наличии USB-порта информацию можно передать напрямую на компьютер. Если есть HDMI-порт, то становится возможной потоковая трансляция видео на подключенный монитор или телевизор.
Дополнительные элементы конструкции
То, какой тепловизор купить лучше, могут определять дополнительные функции. К ним относятся:
-
лазерный указатель, облегчающий наведение фокуса на объект;
-
возможность записи видео или аудио;
-
встроенные средства анализа информации;
-
датчик, определяющий влажность объекта;
-
компас или GPS-навигатор для сохранения координат места исследований и т.д.
В зависимости от форм-фактора прибора он может оснащаться ручкой (обычно ее имеют компактные тепловизоры пистолетного типа), дополнительной камерой на 3-5 мегапикселей, сменными аккумуляторами. Объектив защищается крышкой, устройство в целом — чехлом со шнурком.
Технические характеристики прибора
Именно от них зависит область применения тепловизоров. К ним относятся:
-
разрешение инфракрасного датчика;
-
разрешение и размер дисплея;
-
температурный диапазон;
-
чувствительность;
-
погрешность измерений;
-
спектральный диапазон.
Ориентируясь на эти параметры, можно определить, какой тепловизор лучший для тех или иных задач.
Разрешение инфракрасного датчика
ИК сенсор тепловизора имеет значительно более низкое разрешение, чем у привычных камер смартфонов, ввиду его высокой стоимости, сложности изготовления. Чем выше разрешающая способность, тем более четким получается изображение и точнее определяется температура.
Недорогой тепловизор для дома оснащается датчиком, разрешение которого не превышает 160х120 пикселей. Этого хватит, чтобы понять, требуется ли ремонт, пора ли менять утеплитель, нет ли угрозы образования плесени. Такая матрица покажет, где образовались мостики холода, насколько теплые или холодные окна. Однако для проведения полноценного энергоаудита их может быть недостаточно.
К полупрофессиональным решениям относятся приборы с разрешением 320х240 пикселей. Они уже подходят для энергетического аудита здания, более детального определения тепловых утечек. Термограммы получаются более четкими. Чтобы сделать их еще лучше, встроенные программы могут склеивать одну картинку из нескольких снимков.
Профессиональные приборы получают чувствительную матрицу разрешением 640х480 точек или выше. С их помощью распределение тепла на объекте измеряется еще более четко. Однако при вопросе, нужен ли тепловизор этого класса для повседневного использования — ответ однозначный: нет. Он слишком дорогой. Такие модели нужны там, где требуется слежение за температурными изменениями высокой точности.
Разрешение и размер дисплея
Читая описание тепловизора, нельзя путать разрешение жидкокристаллического экрана с разрешением матрицы/датчика/сенсора/инфракрасного детектора. Разница между ними такая же, как между камерой и экраном на смартфонах.
Параметры дисплея не влияют на размер термограммы. Однако от них зависит то, насколько четко будет видна картинка до распечатки отчета или до передачи его на компьютер. Почти любой бюджетный тепловизор имеет дисплей с диагональю 3,5 дюймов и с разрешением 320х240 пикселей. Более дорогие модели могут оснащаться экранами разрешением 640х480 точек и выше.
Температурный диапазон
Один из главных критериев выбора тепловизора. Каждый прибор может измерять температуру до конкретных пределов. Это определяет его предназначение.
На вопрос, какой тепловизор выбрать для обследования дома, могу порекомендовать модели, предел которых — +100 градусов Цельсия. Если требуется прибор для диагностики электрического оборудования, верхняя граница должна быть +350°C. Для слежки за теплогенераторами, котлами значение увеличивается до +650 градусов. В химической, энергетической, стекольной, металлургической промышленности требуются модели, способные определять температуру до +1200 градусов или выше.
Чувствительность
Параметр влияет на контрастность термограммы. Он характеризует то, какой температурный перепад сможет уловить прибор. Чтобы проводить энергоаудит, чувствительность должна быть не более 0,1°C. Если нужно определить, какие детали механического или электрического оборудования перегрелись, вышли из строя, можно выбрать менее чувствительную модель. Повышенная чувствительность нужна, чтобы найти скрытые протечки, места с превышением влажности, незначительных скрытых изъянов, т.д.
Погрешность измерения
Точность определения температуры тепловизором зависит от погрешности. Большинство устройств ошибаются не более чем на 2%. Для энергоаудита этого достаточно. Чтобы получить высшую точность, понадобятся приборы с азотным охлаждением.
Спектральный диапазон
Этот параметр тоже влияет на то, для чего нужен тепловизор. Чтобы выполнять термографирование зданий, нужен прибор, работающий с электромагнитным излучением, длина волны которого составляет 7-14 микрон.
Если же нужно снять здание со сплошным остеклением, понадобится устройство с охлаждаемой матрицей и спектральным диапазоном 3-5 мкм. Это поможет измерить температуру поверхности стекла без учета его отражающей способности.
Где применяются тепловизоры
Область применения данной техники обширна. Они очень активно используются в охранной сфере благодаря возможности увидеть злоумышленника в полной темноте. Приборы с высокой чувствительностью применяют правоохранительные органы. Они способны показать, что кто-то взялся за дверную ручку, в течение около тридцати минут — на ручке останется тепловой след.
Неисправные механические и электрические приборы нагреваются из-за трения, замыкания, иных причин. Тепловизоры определяют нагрев без разбора оборудования. Отсутствие разборки и частичного демонтажа делает их полезными в строительстве. Так можно увидеть, в каких местах стены повредилась теплоизоляция, где окна, пол или крыша недостаточно утеплены. Этими приборами можно увидеть, в каких местах опорных конструкций возможно обрушение из-за растягивания или «усталости» металла.
В промышленности устройства помогают определить:
-
соблюдение техпроцессов;
-
режим сварки;
-
работоспособность оборудования;
-
наличие неисправностей установок;
-
степень пожарной опасности;
-
утечки газов трубопроводов, т.д.
Приборы применяются и в медицине. Они определяют то, как распределяется температура по телу. Нарушение равномерности, места повышенного нагрева свидетельствуют о воспалениях или сбоях в работе органов. Нередко тепловизоры устанавливаются в аэропортах для выявления пассажиров, больных гриппом.
Как выбрать тепловизор
Эти устройства универсальны. Разобравшись, на чем основывается действие тепловизора, неопытный покупатель зачастую приобретает прибор, наделенный максимумом возможностей. Однако это ошибочный подход. Главное, что нужно при выборе — определить цель и доступный бюджет.
Перед тем, как выбрать тепловизор, определите несколько критериев, которые облегчат поиск:
Охрана
Охранные тепловизоры служат приборами ночного видения. Главное их отличие в том, что тепловизоры не реагируют на видимый свет, вспышки которого устройство для ночного зрения ослепляют. Охранные устройства не меряют температуру, однако температурный диапазон должен быть как можно более широким, чтобы сигнализация не срабатывала ложно, а картинка получалась максимально контрастной.
Чтобы изображение было четким, лучше выбрать прибор с матрицей высокого разрешения. Если охранный периметр очень большой, рекомендую устройства с длиннофокусными объективами.
Выбирая охранные тепловизоры, важность их параметров можно условно оценить по десятибалльной шкале:
Устройства этого назначения могут оснащаться поворотными механизмами, гиростабилизаторами, дополнительными защитными средствами для возможности установки во взрывоопасных зонах, т.д.
Один из лучших моделей:
-
РТР-100Ф;
-
РТР+225М;
-
PERGAM S140;
-
ТИТАН Ex.
Недорогие модели тепловизоров
Простые тепловизоры умеренной стоимости нужны для исследования коттеджей, дач, частных малоэтажных домов, квартир. Они подходят для проверки электрики помещения или машины, поиска изъянов в теплых полах, т.д. В эту категорию входят:
-
к смартфону мини-тепловизор FLIR OnePro разрешением сенсора 160х120 точек;
-
FLIR MR160 с разрешением 80х60 со встроенным влагомером;
-
Guide BritIR B0, подходящий для проводки;
-
Testo 865 с разрешением 160х120 для техобслуживания и монтажа.
Для строительства и электрооборудования
В этих областях тепловизоры помогают найти тепловые утечки, неисправности оборудования. Оптимальный выбор — устройства с матрицами от 320х240 пикселей. Полезной будет функция цифрового улучшения изображения, которая повышает разрешение картинки до 640х480 или 1024х768 точек для улучшения четкости термограммы.
В условиях российского климата особенно важно учитывать диапазон рабочих температур. Обследование зданий проводят зимой, лучшее время — безветренный вечер, когда на улице 0-10 градусов Цельсия или ниже, а внутри — +20-25°C. Такой температурный перепад дает наиболее четкую картину всех теплопотерь в отопительный сезон. Улучшив теплоизоляцию дома, можно уменьшить расходы на отопление от 15% и более.
Если обследование здания проводится в летом, когда разница между домом и улицей минимальна, рекомендую применять аэродверь. Это создаст необходимый тепловой напор. Если нужно определить эффективность работы отопительной системы и ее труднодоступных элементов, поможет тепловизор с лазерным указателем — с ним навести фокус на отдельные узлы будет легче.
Одни из лучших моделей:
-
профессиональный прибор для энергоаудита FLIR T1020 с матрицей 1024х768;
-
FLIR T540 — устройство с дальномером, датчиком GPS, сменным объективом, матрица 464х348;
-
профи-измеритель Guide C400, оснащенный GPS, Wi-Fi, разрешение 400х300;
-
Guide C640 Pro с сенсором 640х480, температурами -20…+2000 градусов Цельсия, сменными объективами;
-
Fluke TiX1000 с разрешением 1024х768, чувствительностью в 0,05°C и 32-кратным увеличением.
Отзывы о тепловизорах
Иногда отзывы на тепловизоры могут еще больше запутать с решением, какой выбрать прибор. Потребители сходятся в одном: выбирать нужно, основываясь на целях использования и доступном бюджете. Не гонитесь за всеми наворотами, если они не пригодятся. Для охоты, охраны лучше устройства с дальномерами, телескопическими объективами, четкой картинкой. Для промышленности — с высоким диапазоном, отказоустойчивостью. А для обследования домов, коттеджей, дач — компактные, автономные приборы, которых хватает на несколько часов работы от батареи.
Следом за пользователями рекомендую также обращать внимание на:
Форм-фактор. Устройство должно быть удобным в использовании. Одни тепловизоры имеют ручку, как у пистолета, другие выполняются в виде видеокамеры. Нужно следить за тем, чтобы вес тепловизора тоже был удобным, особенно при частых обследованиях объектов на выезде.
Поддерживаемые форматы. Информация, собираемая измерителем, должна читаться на других устройствах. Универсальный формат видео — mpeg-4, аудио — mp3, wav, картинок — jpeg. Такие файлы откроются как на смартфонах, так и на компьютерах. Специализированные форматы пригодны, если с тепловизором в комплекте идет «родное» программное обеспечение, устанавливаемое на ПК.
Режимы работы. Полезные опции — «картинка в картинке» и совмещение изображений. С их помощью отслеживать тепловые утечки, перегрев от неисправности, дефекты, т.д. становится намного удобнее. Отчеты с термограммами, построенными на основе совмещения изображений, становятся более наглядными и эффектными.
Гарантия и техническая поддержка. Тепловизионная техника дорогая поэтому следите за гарантийными обязательствами. Это поможет в случае обнаружения брака или появления неисправностей. Лучше выбирать устройства зарекомендовавших себя фирм.
Наконец, большинство пользователей сходятся во мнении, что если тепловизор нужен только для пары проверок дачного домика, обследования квартиры или загородного коттеджа, то нет необходимости в покупке тепловизора, который потом будет пылиться среди инструментов. Намного выгоднее заказать услугу тепловизионного обследования у меня на сайте. После проведения диагностики я выявлю уязвимые места вашего дома или квартиры на продувание, предоставлю полный отчет с фотоснимками, расшифровкой и базовыми рекомендациями по устранению.
Тел: 8 (906) 771-74-64
Почта: [email protected] Оставить заявку
Что такое тепловизор, и как он работает
Тепловизор – это специальное устройство. Его применяют для того, чтобы определять тепловое излучения в пространстве, которое нужно исследовать. Как правило, у этого девайса есть дисплей. На нем высвечивается цветная картинка. Какой-либо цвет означает конкретный уровень температуры.Поскольку возможна визуализация картинки теплового излучения, то открываются большие возможности применения подобного прибора. Скажем, на военных объектах или в сфере охраны, а также при измерении и контроле технологического процесса.
Работа девайса строится на том, что от каждого объекта исходят электромагнитные волны. Причем в различном диапазоне частот. Это распространяется и на инфракрасный спектр, то есть на «тепловое излучение».
Здесь нужно сделать оговорку. Надо помнить о том, что интенсивность этого излучения напрямую зависит и от того, какова текущая температура объекта.
ВАЖНО! Отметим, что она практически не зависит от того, насколько освещена поверхность в видимом диапазоне. В результате тепловизионное устройство помогает в получении дополнительных сведений, которые никак не получишь своими глазами или приборами, которые действуют в видимом диапазоне частот.
Разновидности приборов
Тепловизоры классифицируются по тому, какова разрешающая способность инфракрасного датчика матрицы, на такие категории:— Базовый – примерно 160х120.
— Профессиональный – до разрешения в 640х480.
— Экспертный – разрешение свыше 640х480.
У тепловизионных устройств может быть охлаждаемый или неохлаждаемый сенсор. Если датчик охлаждаемый, то он предоставляет возможность «увидеть» на больших расстояниях с чувствительностью очень высокой. Подобные модели в большинстве случаев являются стационарными, поскольку система охлаждения ведет к увеличению массы и габаритов устройства.
ВАЖНО! Аналогичные устройства нередко используются в лабораториях. Столь же часто они применяются на автомобильном транспорте как перевозимые приборы. Неохлаждаемые устройства нашли практически повсеместное использование.
В зависимости от того, каков измерительный диапазон, тепловизионные устройства поделили на следующие виды:
— Приборы строительные, работающие до температуры в 350 градусов по Цельсию. Их используют для того, чтобы провести энергетический аудит строений, оценить теплоизоляционные свойств стен, протечек трубопроводов и пр.
— Приборы промышленные, работающие свыше 350 градусов по Цельсию. Их применяют для того, чтобы провести диагностику работ девайсов механических и электрических, а также для того, чтобы проверять электрическое оборудование, машиностроительные системы и тому подобное.
— Приборы высокотемпературные, работающие более 1000 градусов по Цельсию.
ВАЖНО! Они нашли применение в специфических случаях: для того, чтобы контролировать техпроцессы, выполняемые при высоких температурах, диагностических исследованиях промышленных и прочих устройств с узлами, которые подвергаются нагреванию высокой степени.
Тепловизионные приборы также бывают таких видов:— Наблюдательные приборы инфракрасное излучение преобразуют в видимое изображение. Они делают это в соответствии со специальной цветовой шкалой.
— Измерительные приборы определяют температуру объекта, определив соотношение определенной температуры к цифровому пикселю. В результате — изображение распределения температур.
— Стационарные устройства нередко применяют на предприятиях, когда надо осуществлять контроль технологических процессов. Аналогичные приборы нередко бывают с азотным охлаждением, которое необходимо для того, чтобы обеспечить требуемые условия, при которых приемная аппаратура и функционирует.
ВАЖНО! Переносные приборы делают на основе неохлаждаемых кремниевых микроболометров. Данные агрегаты очень удобно применять. Их можно переносить. Они пригодны для использования в разных местах, доступ к которым затруднен.
Каково устройство прибора
Перечислим основные элементы переносного тепловизора:— Объектив. Его делают из редких материалов. Скажем, из германия. Стекло для этого не годится. Ведь через него инфракрасное излучение не проходит. Объектив фиксирует именно инфракрасное излучение. Для того чтобы оптимизировать пропуск света, применяют покрытия просветляющие тонкопленочные.
— Матрица, или приемник излучения. На нее выпадает львиная доля цены девайса.
— Крышка объектива, которая защищает его от повреждения.
— Дисплей, на котором отображены данные, а также высвечивается изображение. Преимущественно используется экран жидкокристаллический. На нем высвечивается не только тепловая информация, но и вспомогательные данные. Например, заряд аккумулятора, время, шкала температур и прочая информация.
— Ручка с ремнем.
— Элементы управления для настройки электронной системы.
— Электронная система вместе с системой обработки информации. Необходима для того, чтобы модифицировать инфракрасное излучение в видимое изображение.
— Устройство хранения информации и многие другие дополнительные элементы.
ВАЖНО! Многие современные устройства имеют карты памяти. Их можно извлечь, а потом отправить информацию на компьютер. Предустановленные программы предоставляют возможность анализировать картинки. В том числе обработать их для того, чтобы потом можно было сохранить или распечатать.
Как работает устройство
Оптический элемент, в котором линзы, изготовленные из редкого материала, выполняет фиксацию инфракрасного излучения.Потом тепловое излучение уходит на матрицу, очень чувствительную к инфракрасному излучению.
Потом сложные микросхемы при получении данных с матрицы, генерируют видеосигнал, в котором какой-либо температуре объекта соответствует определенный цвет картинки. На экране начинает дополнительно светиться цветовая шкала соответствия.
Тепловизор может иметь устройство памяти. Тогда есть возможность записать поток видео тепловой картинки и сохранить его на компьютере. В комплект могут входить микропроцессоры. С их помощью производится несложная аналитика.
ВАЖНО! Иногда тепловизор имеет видеокамеру. С ее помощью можно получить объединенную картинку в видимом и инфракрасном спектре. За счет специального программного обеспечения производят их наложение. Возможна их обработка.
Где применяется прибор
Сейчас тепловизор нашел широкое применение в разных областях. И тому есть простое объяснение. Ведь оборудование может фиксировать минимальные температурные изменения, что глазу человека не под силу. Также возможно применение на расстоянии.Свойства прибора позволяют его применять в медицине, в промышленности и строительстве, в области научных исследований и в военной сфере, системах автоматики и пр. Скажем, военные разведчики с помощью тепловизора могут обнаружить технику даже в полной темноте на расстоянии до трех километров. Человека заметят в трехстах метрах.
В здравоохранении девайсы используются для того, чтобы выявить различные заболевания. Это возможно, когда удается изучить параметры инфракрасного излучения. С научными тепловизионными устройствами очень хорошо проводить эксперименты, заниматься лабораторными исследованиями.
На промышленных предприятиях приборы хороши для того, чтобы осуществлять контроль за нормальным протеканием технологических процессов, чтобы не допускать внештатных ситуаций.
ВАЖНО! При возведении объектов тепловизионные приборы предоставляют возможность строителям обнаружить дефекты конструкции. Это имеет отношение к усталостному старению металла, которое появляется в зонах деформации. Именно в них выделяется много тепла. Однако есть возможность не разбирать конструкцию, если появилась необходимость найти дефекты и не допустить их разрушения.
Основные критерии выбора
Обязательно уделите внимание защите тепловизора. У него должен быть корпус из металла. У него должна быть надежная защита от внешнего воздействия. Мы подразумеваем в данном случае, в частности, пыль и влажность, как и прочие факторы.Когда вы планируете применять устройство каждый день в разных местах, то есть смысл подумать над переносным вариантом. Если стоит цель применять прибор в промышленности для того, чтобы проводить высокоточные измерения одного технологического процесса, то вам подойдет стационарный вариант.
Хорошо, когда прибор удобен. Для этого вам нужно оценить, как расположены кнопки. В том числе элементы быстрого доступа. Для постоянной работы с изображениями подойдет модель, у которой сенсорный экран.
ВАЖНО! Один из базовых параметров – термочувствительность. Она предоставляет возможность различать все предметы, у которых практически одна температура. Ведь объекты из разных материалов даже в том случае, когда у них одинаковая температура, излучают тепло по-разному.
Диапазон измерений температур важен в зависимости от того, в каком месте вы будете применять устройство. Важно точно знать, что будет исследоваться. Скажем, когда вы исследуете работу электродвигателя, то для этого достаточно прибора с диапазоном до 500 градусов по Цельсию.
Секрет хорошего тепловизионного изображения
14 ноября 2017 г., Публикуется в статьях: EE Publishers, статьях: EngineerIT
Информация от Flir
Тепловизионные изображения часто используются в качестве доказательства в суде и должны соответствовать определенным требованиям; это не достигается с помощью быстрого снимка.
В последние годы тепловизионные камеры распространились во многих профессиональных средах.С ними легко обращаться, а тепловые изображения делать быстро. Изображения могут быть прикреплены к отчетам об осмотре электроустановок или зданий, например, как свидетельство выполненных работ или выявленных неисправностей или отклонений.
Во время практических занятий на уроках термографии мы снова и снова замечаем, насколько сложно некоторым участникам выбрать оптимальные настройки камеры для различных задач. Не у всех есть опыт в любительской фотографии, и для получения хорошего и значимого теплового изображения вам понадобятся некоторые знания фотографии, в том числе ее практическое применение.По этой причине неудивительно, что термографисты, особенно без подготовки, постоянно создают отчеты с тепловыми изображениями, лишенными смысла, или изображениями, которые даже подтверждают неправильные выводы.
К сожалению, такие отчеты можно найти не только в компаниях, где термография является дополнительным бонусом, но и на предприятиях, где эти отчеты могут быть частью программ мониторинга или обслуживания критических процессов. Для этого есть две основные причины: либо пользователи не знают, что такое хорошее тепловое изображение и как его получить, либо работа не выполняется должным образом по какой-либо причине.
Хорошее изображение
Поскольку термография и фотография взаимосвязаны, имеет смысл обратить внимание на то, что важно для профессиональных фотографов. Как они характеризуют хороший имидж?
Три аспекта можно выделить как наиболее важные:
- Изображение должно каким-то образом трогать наблюдателя. Это означает, что он должен быть необычным, ярким или уникальным, вызывать интерес и, в зависимости от жанра, эмоции.
- Композиция и баланс должны гармонировать; детали изображения и содержание должны эстетически сочетаться.
- Освещение должно быть интересным, например, заднее или боковое освещение, отбрасывающее драматические тени, или вечерний свет, или другое приятное освещение — все, что подходит фотографу в целом.
Применение этих концепций фотографии
Таблица 1: Сравнение фотографии и термографии.
С термографией мотив тоже должен быть интересным. Другими словами, наша цель — изобразить предмет или его состояние.Эмоции не требуются — в тепловизионных изображениях приоритет имеют факты. Важно четко проиллюстрировать тепловые характеристики и облегчить измерения температуры. Тепловизионное изображение также должно иметь подходящие детали изображения и отображать объект в соответствующем размере и положении.
Без внешнего освещения невозможно ни визуальное зрение, ни фотография, потому что то, что мы видим глазами или снимаем камерой, является отраженным светом. В термографии камера регистрирует как испускаемое, так и отраженное излучение.Следовательно, важны соотношение и интенсивность инфракрасного излучения, испускаемого как объектом, так и окружающей средой. Затем яркость и контраст изображения регулируются путем изменения отображаемого температурного интервала. Сравнение фотографии и термографии сведено в Таблицу 1.
Как и в фотографии, в термографии есть бесчисленные возможности редактирования изображений — при условии, что они сохранены в виде радиометрических изображений. Однако не все настройки можно изменить, и не все ошибки изображения можно исправить.
Три неизменных
Фокус
Профессиональное тепловое изображение всегда сфокусировано и резкое, а объект и тепловой рисунок должны быть четкими и легко распознаваемыми.
Размытое изображение не только выглядит непрофессиональным и затрудняет идентификацию объекта и любых неисправностей (см. Рис. 1), но также может привести к ошибкам измерения (см. Рис. 2), которые тем серьезнее, чем меньше размер измерения. объект. Даже если все остальные параметры установлены правильно, значения измерений на несфокусированном тепловом изображении с большой вероятностью будут неправильными.
Рис. 1: На несфокусированном изображении можно увидеть только туманные «пятна тепла» (слева). Сфокусированное изображение (справа) четко показывает, какой объект наблюдается и где он теплый.
Рис. 2: Сфокусированное тепловое изображение (слева) с максимальной температурой Tmax = 89,7 ° C и несфокусированное тепловое изображение (справа) с максимальной температурой Tmax = 73,7 ° C.
Конечно, размер матрицы детектора также играет роль в качестве изображения. Изображения, сделанные камерами с небольшими детекторами (т.е., с меньшим количеством пикселей) более размыты или «зернисты» и создают впечатление, что они не сфокусированы (см. рис. 3). Также следует отметить, что не каждая камера может быть сфокусирована, и в этом случае единственный способ сфокусировать камеру — это изменить расстояние до объекта.
Рис. 3: Один и тот же радиатор с одинакового расстояния с одинаковыми настройками, сделанный тремя разными тепловизионными камерами: C2 (слева), T440 (в центре) и T640 (справа).
Диапазон температур
Для переносных неохлаждаемых микроболометрических камер «экспозиция» по существу предварительно задается частотой кадров изображения.Это означает, что невозможно выбрать, как долго излучение попадает на детектор камеры. По этой причине необходимо выбрать соответствующий температурный диапазон, соответствующий количеству падающего излучения. Если выбранный диапазон температур слишком низкий, изображение будет перенасыщенным, поскольку объекты с более высокими температурами излучают больше инфракрасного излучения, чем более холодные объекты. Если вы выберете слишком высокий температурный диапазон, тепловое изображение будет «недоэкспонированным», как показано на рис. 4.
Рис.4: Изображения с T440 в диапазоне температур от –20 до + 120 ° C (слева, от –4 до + 248 ° F), от 0 до + 650 ° C (в центре) и от +250 до + 1200 ° C (справа) . Все остальные настройки без изменений.
Для получения изображения или измерения температуры следует выбрать самый низкий возможный диапазон температур, доступный для камеры. Однако на нем также должна быть указана самая высокая температура изображения (см. Рис. 5). В зависимости от модели камеры и параметров конфигурации участки с повышенной и пониженной нагрузкой могут отображаться контрастным цветом.
Рис. 5: Изображение одного и того же объекта, сделанное в разных диапазонах температур: от -20 до 120 ° C (слева) и от 0 до 650 ° C (справа). Температура на левом изображении отображается с предупреждающим знаком (красный кружок с белым крестом), потому что измеренные значения находятся за пределами откалиброванного диапазона.
Детальность изображения и расстояние до объекта
Освещение в фотографии соответствует в термографии взаимодействию излучения от объекта и отраженного излучения от окружающей среды.Последнее нежелательно, потому что необходимо избегать мешающих отражений. Это достигается за счет выбора подходящей позиции, откуда снимается изображение. Также желательно выбрать позицию, с которой интересующий объект будет хорошо виден и не будет скрыт. Это может показаться очевидным, но в строительном секторе, например, часто можно найти отчеты, в которых трубы или окна, подлежащие исследованию, спрятаны за диванами, комнатными растениями или шторами. Рис. 6 иллюстрирует эту ситуацию, которая возникает слишком часто.
Рис. 6: «Термографическое обследование» недоступного объекта.
Также важно, чтобы исследуемый объект или его интересующие области занимали все тепловое изображение. Это особенно актуально при измерении температуры небольших предметов. Точечный инструмент должен быть полностью заполнен объектом, чтобы можно было правильно измерять температуру. Поскольку поле зрения и, следовательно, размер пятна определяются как расстоянием до объекта, так и оптикой камеры, расстояние до объекта необходимо либо уменьшить (приблизить), либо использовать телеобъектив (см. Рис.7).
Рис. 7: Подающая и обратная линии от радиаторов в офисе свободной планировки. Изображение слева было снято с расстояния 1 м: точка измерения заполнена, и измерение температуры правильное. Правый снимок сделан с расстояния 3 м: точка измерения заполнена не полностью и измеренные значения температуры неверны (31,4 и 24,4 ° C) вместо 33,2 и 25,9 ° C).
Оптимизация изображения, измерение температуры
Уровень и пролет
После выбора подходящего диапазона температур вы можете настроить контраст и яркость тепловизионного изображения, изменив отображаемые интервалы температуры.В ручном режиме имеющиеся в палитре ложные цвета можно назначить температурам интересующего объекта. Этот процесс часто называют «тепловой настройкой». В автоматическом режиме камера выбирает самую холодную и самую теплую видимые температуры на изображении в качестве верхнего и нижнего пределов отображаемого в данный момент температурного интервала. Хорошее масштабирование теплового изображения или масштабирование, связанное с конкретной проблемой, является важным шагом в интерпретации изображения и, к сожалению, часто недооценивается (см.рис.8).
Рис. 8: Тепловое изображение в автоматическом режиме (слева) и в ручном режиме (справа). Настроенный температурный интервал увеличивает контраст изображения и устраняет неисправности.
Палитры и изотермы
Палитры представляют интервалы с одинаковыми видимыми температурами с использованием разных наборов цветов. Другими словами, они переводят определенную интенсивность излучения в цвета, характерные для конкретной палитры. Часто используемые палитры включают серую, железную и радужную палитры (см. Рис.9). Серые тона особенно подходят для разрешения мелких геометрических деталей, но менее подходят для отображения небольших перепадов температуры. Палитра железа очень интуитивно понятна и понятна тем, у кого нет большого опыта в термографии. Он предлагает хороший баланс между геометрическим и тепловым разрешением. Палитра радуги более красочная и чередуется между светлыми и темными цветами. Это приводит к большему контрасту, но может привести к появлению шумов на изображении для объектов с разными поверхностями или разными температурами.
Рис. 9: Серая, железная и радужная палитры (слева направо).
Изотерма — это функция измерения, которая отображает заданный интервал одной и той же видимой температуры или интенсивности излучения в цвете, отличном от палитры. Это позволяет выделить температурные режимы на изображении (см. Рис. 10).
Рис. 10: Фундаментная стена: соединение между старой (слева на изображении) и новой (справа на изображении) частями здания. На изотерме выделяется область утечки воздуха.
Параметры объекта
Как мы видели, внешний вид тепловизионных изображений зависит от техники термографиста и выбора настроек, а внешний вид сохраненных радиометрических изображений может быть изменен путем редактирования. Однако также можно изменить настройки, относящиеся к расчету температуры. На практике это означает, что коэффициент излучения и видимую отраженную температуру можно изменять ретроспективно. Если вы заметили, что эти параметры были установлены неправильно или хотите добавить больше точек измерения, значения измерения температуры будут рассчитаны или пересчитаны в соответствии с изменениями (см.рис.11).
Рис. 11: Изменение коэффициента излучения для сохраненного изображения. Максимальная температура составляет 65,0 ° C для E = 0,95 на левом изображении и 77,3 ° C для E = 0,7 на правом изображении.
Практические советы
Следующий список содержит несколько практических советов. Однако обратите внимание, что это не полное описание процедуры тепловидения.
- Убедитесь, что камера сохраняет радиометрические изображения.
- Выберите подходящее место для съемки:
— Понаблюдайте за радиационной обстановкой.
— Убедитесь, что объект четко виден и отображается в соответствующем размере и положении. - Если вы измените коэффициент излучения, проверьте диапазон температур и убедитесь, что он остается подходящим.
- Фокус.
- Используйте штатив, чтобы уменьшить дрожание камеры.
- Провести тепловую настройку.
Обратите внимание на описание объекта, размер объекта, фактическое расстояние, условия окружающей среды и условия эксплуатации.
Тепловизионное изображение легче редактировать, когда оно сохранено или «заморожено» (в «предварительном просмотре»).Кроме того, поскольку вам не нужно делать все на месте, вы можете покинуть опасные зоны сразу после съемки. Если возможно, сделайте несколько больше снимков, чем вам нужно, в том числе под разными углами. Это предпочтительнее, чем брать слишком мало! После этого вы можете выбрать лучшее изображение на досуге.
Заключение
Для получения хорошего теплового изображения не требуется никаких фокусов — единственное, что нужно сделать — это прочная работа и качественная работа. Многие из упомянутых моментов могут показаться банальными и «старыми новостями», особенно фотографам-любителям.Конечно, оборудование играет важную роль в упрощении получения четких изображений. Более качественные камеры высокой четкости позволяют быстро локализовать даже небольшие аномалии, а без возможности фокусировки всегда сложно получить четкое изображение. Однако высококачественные камеры не гарантируют хорошего изображения при неправильном использовании. Основа для хорошей профессиональной работы — это образование и подготовка в области термографии, обмен знаниями с другими термографами и, конечно же, практический опыт.
Свяжитесь с Рейнхардом Хеймансом, Флир, тел. 011 300-5622, Рейнхард[email protected]
Статьи по теме
Тепловизионная камера делает снимки в лондонской трубе в день с рекордной температурой
Тепловизионная камера сделала снимки при температуре выше 107 ° F (42 ° C) в лондонской трубе в самый жаркий июньский день с 1976 года.
Температуры, зарегистрированные на трубке, включая 95 ° F (35 ° C) на станции Банка и вышеупомянутые 107 ° F (42 ° C) на центральной линии, обе температуры 86 ° F (30 ° C). ), что является допустимым температурным пределом, при котором крупный рогатый скот может законно перевозиться согласно ЕС. Такие температуры приходились на недельную волну тепла, из-за которой пассажиры, несомненно, потели в трубке.
Кэти Панайи, 29 лет, сказала Evening Standard, : «Я не могу ходить нигде, где так жарко.Я собираюсь на свидание, а макияж буквально тает с лица. Я могу сказать, что такая жара вредна для здоровья. Такое чувство, что я вот-вот потеряю сознание и умру. «Прошлой ночью я видел, как два пожилых человека полностью потеряли сознание по дороге домой в поезде, потому что была сломана система кондиционирования воздуха. Бедная женщина просто лежала на полу, но никто не мог двинуться, чтобы помочь ей ».
На тепловизионных изображениях, сделанных во время волны тепла, была определена температура в различных частях поезда. Изображения были сделаны с помощью телефона Cat S60, который является Смартфон повышенной прочности со встроенной инфракрасной камерой FLIR Lepton.Lepton оснащен неохлаждаемой решеткой микроболометров VOx размером 80 x 60 с размером пикселя 17 мкм. Камера с фиксированным фокусом 8,5 x 8,5 x 5,9 мм имеет спектральный диапазон от 8 мкм до 14 мкм, поле обзора по горизонтали (FOV) 50 ° и тепловую чувствительность
Lepton позволяет визуализировать тепло, невидимое невооруженным глазом, как показано на фотографии — и позволяет пользователям измерять температуру поверхности на расстоянии, обнаруживать потери тепла вокруг дверей и окон, точечную влажность и отсутствие изоляции. Смартфон водонепроницаем на глубине до 5 метров в течение одного часа, а также оснащен подводной камерой на 13 МП и фронтальной камерой на 5 МП.Камера также оснащена усовершенствованной технологией обработки изображений MSX MSX для многоспектральной динамической обработки изображений, которая улучшает тепловые изображения с детализацией в видимом свете для дополнительной перспективы.
Хотя такие камеры, как Lepton, могут помочь определить потенциально небезопасные температуры в таких местах, как Лондонский метро, они мало что могут сделать, когда дело доходит до неисправного кондиционера. Ради тех, кто полагается на трубку, будем надеяться, что с тех пор это исправлено.
Дополнительная информация о Cat S60.
Просмотр дополнительной информации о Lepton.
См. Статью Evening Standard.
Поделитесь своими новостями о видении, связавшись с Джеймсом Кэрроллом , старшим веб-редактором, Vision Systems Design
Чтобы получать подобные новости на свой почтовый ящик, щелкните здесь .
Присоединяйтесь к нашей группе в LinkedIn | Поставьте нам лайк на Facebook | Следуйте за нами в Twitter
🎈 Общественная лаборатория: тепловизионная фотография
Тепловизионные инфракрасные камеры предназначены для фотосъемки или видеозаписи тепла (не путать с инфракрасными камерами).Некоторые из них настроены специально для газов и могут использоваться для изображения # метана.
Приложения
Тепловизионное изображение может использоваться для документирования утечек тепла / переменного тока через изоляционные промежутки на фасаде здания, выявления притока более теплых грунтовых вод (пресных или содержащих химикаты) или «теплового загрязнения» от промышленных процессов, попадающих в водоемы с температурой океана, а также выявлять участки на теле человека, испытывающие инфекцию или стресс (включая эпидемиологические исследования).
Определенные модели камер марки FLIR, известные как FLIR GasFinder (http: // www.flir.com/ogi/display/?id=55671). См. GasFinder ниже для получения дополнительной информации.
Заявки сообщества на данный момент включают в себя как программу «разрушителей тепла» в Восточном Гарлеме, так и программу «судебного» мониторинга качества воды в канале Гованус.
вопросов
Подходы для самостоятельной работы
В разработке находятся три прототипа «Сделай сам», чтобы попытаться сделать это дешевле, чем готовые варианты. Эти проекты были начаты несколько лет назад и могут быть неактивными:
- A Тепловой фонарик : светодиодный фонарик RGB с бесконтактным инфракрасным датчиком, который «рисует» температуру поверхности прямо на стене для съемки второй камерой с замедленной съемкой.
- Боб для термальной рыбалки: перетаскивание термометра по воде, выполнение контактных измерений, сопоставленных с источником света RGB, также для захвата с помощью второй камеры с замедленной съемкой.
- Сканирующая тепловизионная камера на поворотном столе LEGO (программное обеспечение также находится в разработке), которая перемещается взад и вперед по сцене, записывая изменение температуры для построения изображения.
Задача
Зачем делать версию своими руками? Камеры FLIR могут создавать изображения, подобные приведенному ниже, и обычно используются для определения утечек тепла, но даже камеры FLIR с низким разрешением могут стоить тысячи долларов.Цель этих проектов самодельных тепловизионных камер — сделать такое расследование (и потенциальную экономию) дешевым, легким, увлекательным и информативным для тех из нас, у кого в кармане нет 10 тысяч долларов.
Деятельность
Тепловизор Fluke TiR
Fluke TIR / 9HZ предлагает
Оптимизирован для облицовки зданий, реставрации и восстановления, инспекции и кровли.Тепловизор Fluke TiR оснащен технологией IR-Fusion, которая объединяет инфракрасные и визуальные (видимый свет) изображения, передавая важную информацию быстрее и проще, традиционных инфракрасных изображений уже недостаточно. IR-Fusion, запатентованная технология, которая одновременно делает цифровую фотографию в дополнение к инфракрасному изображению и объединяет их воедино, делая анализ инфракрасного изображения загадкой. Тепловидение — это эффективный метод неразрушающего контроля для обнаружения (потенциальных) проблемных областей.
Тепловизоры Fluke серии TiR созданы специально для диагностики зданий. Управляющие недвижимостью и управляющие объектами используют тепловидение для защиты инвестиций и поддержания зданий в хорошем и здоровом состоянии.
Специалисты по реставрации используют тепловизионное изображение, чтобы расширить свой бизнес, выделиться среди конкурентов и создать документацию на случай, если им понадобится защита будущего иска об ответственности.
Типичные области применения тепловизоров в зданиях:
- Проникновение влаги в кровельные системы, стены, пол, потолки и другие участки здания
- Утечки в водопроводных трубах, подземных паропроводах, водопроводах или подземных системах отопления и спринклерных системах
- Отсутствующие или несоответствующие области изоляции
- Потери тепла или холода, проблемные зоны HVAC / R
- Проблемы подключения в электрических системах низкого напряжения
- Проблемы с термитами и вредителями
- Зоны разрушения конструкции
- Включает в себя технологию IR-Fusion как в камере, так и в программном обеспечении (объединяет видимое изображение с ИК-изображением в полноэкранном режиме или в режиме «картинка в картинке») для легкой идентификации и сообщения о проблемах. (6.Падение с высоты 5 футов
- Цветной горизонтальный цветной VGA (640 x 480) по диагонали 9,1 см (640 x 480)
- Температурный диапазон и тепловая чувствительность оптимизированы для приложений диагностики зданий
- Идеально подходят для любого приложения и бюджета
- Превосходная тепловая чувствительность для просмотра даже небольшая разница температур (которая может указывать на проблемы)
- Регулируемый ремешок для правшей и левшей
- Производство США
Fluke TIR / 9HZ Технические характеристики
Подробные характеристики | |||||||||||||||||||||
Температура |
| ||||||||||||||||||||
Производительность изображения |
| ||||||||||||||||||||
Представление изображения |
| ||||||||||||||||||||
Хранение изображений и данных |
|
Общие характеристики | |||||||
Температура |
| ||||||
Относительная влажность |
| ||||||
Дисплей |
| ||||||
Элементы управления и настройки |
| ||||||
Программное обеспечение |
| ||||||
Power |
| ||||||
Работа / зарядка от переменного тока |
| ||||||
Энергосбережение |
| ||||||
Стандарты безопасности |
| ||||||
Электромагнитный совместимость |
| ||||||
Вибрация | |||||||
Удар |
| ||||||
Размеры (ВxШxД) |
| ||||||
Вес | |||||||
Класс защиты IP | |||||||
Гарантия | |||||||
| Два года (при нормальной работе и нормальном старении) |
| английский, итальянский, немецкий, испанский, французский, русский, португальский, шведский, турецкий, чешский, Польский, финский, упрощенный китайский, традиционный китайский, корейский и японский |
Что входит в комплект Fluke TIR / 9HZ
- Тепловизор Fluke TiR 9 Гц
- Источник питания переменного тока / зарядное устройство (включая сетевые адаптеры)
- Карта памяти SD
- Устройство чтения карт SD (USB) для загрузки изображений в компьютер
- Программное обеспечение SmartView ™ с бесплатными обновлениями программного обеспечения на всю жизнь
- Прочный жесткий футляр для переноски
- Мягкая сумка для транспортировки
- Ремешок на руку
- Руководство пользователя
- Гарантийный талон
- Мощный модульный набор программных инструментов для просмотра, аннотирования, редактирования и анализа инфракрасных изображений.
- Создавайте полностью настраиваемые и профессиональные отчеты за несколько простых шагов.
- Полная поддержка технологии IR-Fusion позволяет редактировать изображения в пяти режимах просмотра.
- Проста в использовании, но обеспечивает высокую производительность анализа Просмотр и редактирование изображений
- Отображение массива открытых изображений для удобного выбора и анализа
- Прокрутка изображения для отображения температуры в любой заданной точке
- Редактировать цветовые палитры, эталонные изображения, маркеры, коэффициент излучения и т. д. Обширные возможности аннотации
- Добавление аннотаций (текстовых комментариев) к изображениям и отчетам
- Входная информация, такая как местоположения, категории и другие примечания
- Эталонные изображения могут быть связаны для хороших / плохих и до / после анализа
- Детальный анализ и полный контроль изображения
- Изменение уровня, диапазона и палитры для повышения контрастности или более эффективного отображения деталей
- Неограниченное количество стандартных и определяемых пользователем маркеров анализа
- Пять режимов просмотра позволяют выбрать наилучшее изображение презентация для нужд вашего приложения
- Создание упрощенного отчета
- G Быстрое создание профессиональных настраиваемых отчетов
- Создание стандартизированных отчетов одним щелчком для быстрых результатов
- Выбор функций, включая: До / после, ИК плюс видимый свет, аннотации, вспомогательные данные, графики и диаграммы
- Мастер отчетов направляет пользователя через отчет поколение
Системные требования к программному обеспечению SmartView:
- Windows / 2000 SP4 со свернутым обновлением 1 / XP SP2 / Vista
- Веб-браузер для регистрации продукта.Internet
- Explorer 5.0 или новее или Netscape 5.0 или новее
- 500 МБ свободного места на диске, не считая требований к пространству для веб-браузера
- 16-битный цвет, разрешение 800 x 600 или лучше
- Цветной принтер для печати изображений
- Привод CD-ROM (для установки программного обеспечения SmartView)
Этот фотограф снимает портреты с помощью тепловизора | Наука
Несколько лет назад Линда Альтервитц заметила, что ее муж смотрит что-то интересное по телевизору.Художник и фотограф, она ранее работала с рентгеновскими лучами, МРТ и другими медицинскими методами, чтобы выявить визуализации, невидимые невооруженным глазом, и она увидела интригующее изображение на экране во время эпизода Cops .
«Вертолет преследовал бегущего человека в кромешной тьме ночи, и эта тепловизионная камера показала удивительные силуэты», — говорит она. «Я увидел это, и моей первой мыслью было:« Как мне получить одну из этих камер? »»
Художница Линда Альтервитц использует камеру, которая улавливает лучистое тепло вместо света, выявляя скрытые тепловые сигнатуры в повседневных сценах.Вверху: «Пол» © 2013 Линда Альтервитц
Когда она изучила эту идею, она обнаружила, что термографические камеры профессионального качества, которые чаще всего используются в военных, полицейских и медицинских целях, стоят десятки тысяч долларов. Но когда она связалась с компанией Sierra Pacific Innovations в своем родном городе Лас-Вегасе, которая производила эти типы камер, они были готовы одолжить ей одну для художественных целей.
«Гилберт», © 2013 Линда Альтервитц
За прошедшие годы в рамках своего проекта «Тепловизор» Альтервитц использовала тепловизионные камеры для фотографирования семьи, друзей, незнакомцев и даже собак как в черно-белом, так и в цветном режиме.«По сути, это камера с датчиком, который определяет тепловое излучение, а не свет», — говорит она. «Самое интересное в этом — это процесс экспериментирования, потому что никогда не знаешь, какие эффекты ты собираешься произвести».
Иногда она выходит в людные общественные места, чтобы снимать портреты незнакомцев, не всегда имея представление об используемых ею технологиях. «Тепловизоры выглядят как старые кинокамеры — большие и громоздкие, и вы держите их на плече», — говорит она. «Это действительно здорово для меня, потому что многие люди не знают, что я делаю с этим, они думают, что я снимаю фильмы.”
«Cathe», © 2013 Линда Альтервитц
В своей серии «Core», снятой дома, испытуемые Альтервитц поднимали свои рубашки или иным образом обнажали свои тела, чтобы камера могла уловить неожиданные тепловые сигнатуры их кровеносных сосудов. «Мой сын был в джакузи, и он вышел, и это выглядело так, как будто его кровеносная система была в огне», — говорит она, описывая изображение вверху. «Похоже, ветви деревьев взбираются по его телу».
«Рубин с водяными пятнами» © 2013 Линда Альтервитц
Альтервитц изначально решила снимать серию «Собачий», потому что ее собака Руби «действительно хорошая модель, и она всегда доступна.«Когда она сделала снимок выше,« Руби только что закончила пить, и на ее лице были пятна от воды, которые можно было увидеть только через линзу тепловизора », — объясняет она. «Итак, мы видим холодные пятна воды на ее лице по сравнению с ее теплой температурой тела».
Когда она застрелила собаку друга, голова которой высовывалась из окна машины, наверху, Альтервитц обнаружила, что тепловое излучение полностью блокируется стеклом, поэтому на снимке показан красный хот-дог, отрезанный от холодного стеклянного окна.
«Автопортрет художника» © 2013 Линда Альтервитц
Однажды Альтервитц решил использовать камеру, чтобы сделать автопортрет. «Мне сделали косметику, и мое лицо было опухшим и воспаленным, и у меня была с собой камера», — говорит она. «Поэтому я попросила мужа сфотографировать весь жар и воспаление, исходящие от него».
Она постоянно ищет скрытые тепловые изображения, которые она может снимать с помощью камер. Затем она хочет сфотографировать людей, делающих татуировки, которые, как она надеется, выявят крошечные точки воспаления в местах прокола кожи иглой.
«Через некоторое время я понял, что это действительно другой взгляд на мир. Мы привыкли видеть в свете, но это лишь один из способов передать визуальную информацию, — говорит Альтервитц. «Мой мозг полностью сосредоточен на жаре и холоде — временами мне даже снилось, что тепло».
Интерпретация тепловизионных изображений
Большинство тепловизионных изображений представляют собой одноканальные изображения и по умолчанию отображаются в оттенках серого. Более светлые или более яркие области указывают на более теплые области, а более темные области — на более холодные.Однополосные тепловые изображения также могут отображаться в псевдоцвете, чтобы лучше отображать изменение температуры. Тепловизионные изображения могут использоваться для различных целей, включая оценку влажности почвы, картографирование типов почвы, определение типов горных пород и минералов, управление лесными пожарами и выявление утечек или выбросов. Многополосные цветные композиты также могут быть созданы, если записаны несколько длин волн теплового излучения. Примером этого является изображение TIMS, показанное на предыдущей странице.
Тепловизионные изображения Лас-Вегаса и озера Мид, полученные днем 12 октября 2015 года с помощью теплового инфракрасного датчика (TIRS) спутника Landsat 8.Слева показано изображение в оттенках серого, холодные области темные, а светлые — теплые. Справа — псевдоцветное представление тех же данных, температура показана в виде цветового градиента, холодные области — синим, а теплые — красным.Время суток
Тепловизионные изображения можно получать днем или ночью, но они могут давать очень разные результаты из-за множества факторов. Некоторые из этих факторов — теплопроводность, теплоемкость и тепловая инерция. Теплопроводность — это свойство материала проводить тепло или мера скорости, с которой тепло может проходить через материал.Например, тепло проходит через металлы намного быстрее, чем через камни. Тепловая мощность — это показатель того, насколько хорошо материал может сохранять тепло, вода имеет очень высокую теплоемкость. Термическая инерция измеряет, насколько быстро материал реагирует на изменения температуры. Исходя из этих факторов, различные материалы нагреваются и охлаждаются с разной скоростью днем и ночью. Это дает повышение до суточного цикла изменений температуры для объектов на поверхности Земли.Суточный цикл составляет 24 часа. Начиная с восхода солнца, Земля начинает получать от Солнца в основном коротковолновую энергию. Примерно с 6:00 до 20:00 местность улавливает поступающую коротковолновую энергию и отражает большую ее часть обратно в атмосферу. Часть этой энергии поглощается, а затем излучается в виде длинноволнового теплового инфракрасного излучения. Излучаемое тепловое излучение достигает пика в течение дня и обычно отстает на два-четыре часа после полуденного пика приходящего коротковолнового излучения из-за времени, необходимого для нагрева почвы.Дневные изображения могут содержать тепловые «тени» в областях, затененных от прямых солнечных лучей. Склоны могут получать дифференциальный нагрев в зависимости от их ориентации по отношению к солнцу (аспект). На приведенном выше дневном изображении области Лас-Вегаса отчетливо видны топография и топографические тени.
На приведенном выше графике показаны суточные колебания лучистой температуры для горных пород и почвы по сравнению с водой. Вода имеет относительно небольшие колебания температуры в течение дня.С другой стороны, сухая почва и камни нагреваются больше и быстрее в течение дня. Они также имеют тенденцию к большему охлаждению ночью, чем вода. На рассвете и на закате кривые воды и почвы пересекаются. Эта точка известна как тепловой кроссовер, который указывает времена, когда нет разницы в температуре излучения материалов.
Вода обычно кажется холоднее окружающей среды на дневных тепловизионных изображениях и более теплой на ночных. Фактическая кинетическая температура воды существенно не изменилась, но окружающие области остыли.Деревья обычно кажутся более прохладными, чем их окрестности, днем и теплее ночью. Днем и ночью мощеные участки кажутся относительно теплыми. Дорожное покрытие в течение дня нагревается быстрее и до более высоких температур, чем прилегающие участки. Мощеные участки также относительно медленно теряют тепло ночью, поэтому они относительно теплее, чем окружающие объекты.
На что обратить внимание
Тепловые инфракрасные датчики сложно откалибровать. Изменения атмосферной влажности и разные коэффициенты излучения материалов поверхности могут затруднить точную калибровку тепловых данных.Тепловые ИК-изображения трудно интерпретировать и обрабатывать, поскольку тепловое излучение поглощается влагой атмосферы. Большинство применений теплового дистанционного зондирования являются качественными, то есть они не используются для определения абсолютной температуры поверхности, а вместо этого используются для изучения относительных различий в радиационной температуре. Тепловизионные изображения хорошо подходят для сравнения относительной температуры объектов или элементов в сцене.
Важно отметить, что тепловые датчики обнаруживают излучение с поверхности объектов.Следовательно, это излучение может не указывать на внутреннюю температуру объекта. Например, поверхность водоема может быть намного теплее, чем температура воды на глубине нескольких футов, но термодатчик будет регистрировать только температуру поверхности.
Следует также учитывать топографические эффекты. Например, в северном полушарии склоны, обращенные к северу, будут получать меньше поступающей коротковолновой солнечной радиации от солнца и, следовательно, будут более прохладными. Облака и туман обычно маскируют тепловое излучение от поверхностных элементов.Облака и туман обычно холоднее и кажутся темнее. Облака также будут создавать тепловые тени облаков, где участки под облаками холоднее, чем окружающие области.
Изучение: дополнительное задание по тепловизионным изображениям
Исследуйте тепловые изображения Landsat 8. Загрузите therm.zip и распакуйте файлы. Откройте все файлы .dat в ENVI. Есть три файла Landsat графства Гумбольдт, полученные Landsat 8 в октябре 2015 года. Три файла состоят из отражающего изображения Landsat (полосы 1-7) и двух тепловизионных изображений.Первое изображение было получено днем одновременно с отражающим изображением, другое изображение — это тепловое изображение, снятое следующей ночью. Сравните различия между двумя тепловыми изображениями. Используйте инструменты «Перекрестие» или «Значение курсора», чтобы изучить разницу температур на разных участках суши. Также узнайте, как температура меняется между дневным и ночным временем. Обратите внимание, что значения данных для тепловых изображений будут лучистыми температурами в Кельвинах.
← Назад
Модульный дом
Используйте тепловизионную камеру для поиска утечек
Обратите внимание на тепловизионную камеру из публичной библиотеки округа Монтгомери.Округ приобрел 8 камер Flir, которые подключаются к телефонам. В библиотеке есть 4 камеры для телефонов Android и 4 для iPhone. При использовании с приложением Flir вы будете на пути к поиску утечек.
Когда вы зарезервируете камеру, библиотека отправит камеру в ваш местный филиал, чтобы вы забрали ее и затем вернули.
С FLIR ONE, когда вы осматриваете комнату в своем доме, вы можете увидеть, где двери и окна плохо изолированы. Вы можете увидеть, что настенный выключатель слегка нагревается, что может указывать на нерешенную проблему или перегрузку цепи.Список применений длинный и будет резко расти по мере того, как клиенты откроют для себя эту невидимую часть электромагнитного спектра.
У вас в руках тепловизионная камера?
Чтобы наилучшим образом определить возможности энергосбережения, разница температур внутри и снаружи вашего дома должна составлять не менее 20 градусов. По возможности используйте камеру утром до того, как ваш дом станет нагреваться от солнца.
Распространенными виновниками утечки воздуха являются двери, окна, наружные выпускные отверстия, воздуховоды и соединения с внешней средой, такие как кабели или сантехника.Области, которые могут нуждаться в дополнительной изоляции, включают чердаки, стены, полы, фундаменты, подвесные пространства и воздуховоды. Старые дома, которые не содержались в хорошем состоянии, обычно могут извлечь наибольшую пользу из герметизации и дополнительной изоляции. Утечки воздуха и зазоры в изоляции также часто возникают во время ремонта, когда подрядчики сверлят отверстия или перемещают изоляцию.
Примеры краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных проектов представлены ниже, но каждый дом и каждый домовладелец разные. Предпочитаете ли вы нанять подрядчика или выполнять работу самостоятельно — решать вам.Дополнительную информацию для тех, кто занимается своими руками, можно найти на веб-сайте ENERGY STAR . Если вы не уверены, что означают ваши результаты, подумайте о том, чтобы нанять профессионала для проведения оценки энергоснабжения дома .
Краткосрочные проекты
В краткосрочных проектах используется недорогое оборудование, которое можно найти в вашем местном хозяйственном магазине. Многие домовладельцы будут чувствовать себя комфортно, выполняя эти обновления самостоятельно.
Сквозняк: Сквозняк часто бывает под наружными дверями.Добавьте дверные петли как к обычным, так и к сетчатым дверям и убедитесь, что существующие дверные петли находятся в хорошем состоянии.
Протекающие окна: Даже новые окна могут пропускать воздух по краям. Добавьте дополнительную уплотнительную прокладку вдоль сквозняков, например, на нижней стороне открывающихся и закрывающихся окон. Если через окно сквозняк идет по внешней стороне рамы, а не по самому окну, требуется герметик, а не уплотнитель.
Дырявые розетки: Внешние стенные электрические розетки часто неизолированы.Заблокируйте воздушный поток, вставив заглушки под крышки выпускных пластин. В целях безопасности всегда следует обесточивать цепи, обслуживающие любые розетки, над которыми вы будете работать.
Электроника в режиме ожидания: Электроника может использовать электричество, когда она не используется. Установите интеллектуальный удлинитель, чтобы предотвратить подачу электричества на неиспользуемые устройства.
Среднесрочные проекты
В среднесрочных проектах используется оборудование, которое обычно необходимо заказывать через Интернет.Многие домовладельцы будут чувствовать себя комфортно, выполняя эти обновления самостоятельно.
Drafty Fireplace: Камины и дровяные печи — классические области потери тепла, поскольку дымоходы должны выводить дым во время пожара. В летние месяцы, когда камин не используется, вы можете временно перекрыть поток воздуха с помощью дымохода или каминной пробки.
Неутепленная дверь чердака: Даже на хорошо изолированном чердаке может не хватать одного ключевого компонента — изолированной двери чердака.В зависимости от размера и типа вашей двери доступны различные дверные покрытия чердака.
Долгосрочные проекты
Долгосрочные проекты часто выполняются подрядчиком, который специализируется на энергоаудите или теплоизоляции. Многим домовладельцам будет неудобно проводить такой ремонт самостоятельно.
Неадекватная изоляция: На левом рисунке ниже отсутствующие карманы изоляции показаны темно-фиолетовыми пятнами.Если бы изоляцию нужно было добавить повсюду, то есть R-значение было просто слишком низким, потолок выглядел бы более равномерно розовым или фиолетовым. Изоляция часто смещается при установке потолочных светильников, например, встроенного освещения. Каждый раз, когда вы размещаете изоляцию рядом с горячим предметом, например, светильником, не забудьте принять меры предосторожности, такие как использование изоляционного экрана на чердаке, чтобы избежать возгорания.
Неутепленный фундамент: Как показано на фото справа, фундамент дома часто бывает неизолированным.Также часто встречаются утечки воздуха между фундаментом и днищем дома.
Неизолированное пространство для обхода: Во многих домах есть места для обхода под одной частью дома, где было добавлено дополнение. На левом изображении ниже желтая часть расположена над готовым подвалом, а фиолетовая область расположена над плохо изолированным подлезником.
Дырявый воздуховод: Воздуховоды, по которым кондиционированный воздух проходит по всему дому, также могут быть неизолированными и негерметичными.Желтый цвет на картинке справа показывает, где находится канал под полом. Если ваши воздуховоды открыты, вы можете изолировать и герметизировать их самостоятельно, но с воздуховодами, расположенными под полом, вероятно, потребуется работа профессионального специалиста по HVAC.
Спасибо команде Fairfax Energy Action за содержание и изображения.
.