Как выбрать тепловизор и пирометр: рекомендации профессионала

Качественные или количественные?

Определите тип ИК-камеры, наилучшим образом соответствующий вашим требованиям – качественным или количественным?
Качественная оценка – процесс получения и интерпретации тепловых изображений на основе теплового контраста с целью выявления аномалий. Основной целью есть выявление существующего перепада температур, а не разницы температур объекта и его окружения.
Количественная оценка – процесс получения тепловых изображений с существующими показаниями температуры. Количественная оценка особенно полезна в ситуациях, когда точный перепад температуры или перепад температуры объекта определяет, меняется ли температура под влиянием каких-либо факторов и находятся ли эти изменения в приемлемом диапазоне

Также важно для контроля ситуаций, управления технологическими процессами

Пример качественного измерения

Пример количественного измерения

Качественная оценка означает, что вы не получите показаний температуры, но будет иметь возможность просматривать тепловые различия, в то время как количественные тепловизоры дадут вам точные показания температуры.
Вы необходимо измерять температуру, или просто увидеть различия в тепловой энергии?
Большинство инфракрасных камер являются качественными, это означает, что их программное обеспечение позволяет (при правильных вводе переменных термографии) воспроизвести точные показания температуры.

Устройство и принцип работы

Чувствительным элементом любого тепловизора является датчик, который трансформирует инфракрасное излучение различных объектов неживой и живой природы, а также фона в электрические сигналы. Полученная информация преобразуется прибором и воспроизводится на дисплее в виде термограмм.

У механических аппаратов нагрев отдельных составляющих частей происходит из-за постоянного трения в точках сопряжения подвижных элементов. В оборудовании и системах электрического типа нагреваются токопроводящие детали.

После наведения и съемки объекта ИК-камера мгновенно формирует двухмерное изображение, содержащее полные сведения о температурных показателях. Данные можно сохранить в памяти самого устройства или на внешнем носителе, а можно перенести при помощи USB-кабеля на ПК для детального анализа.

На термограммах отображается интенсивность инфракрасного излучения исследуемых конструкций и поверхностей. Каждый отдельный пиксель соответствует конкретному значению температуры.

На черно-белом экране тепловизора самыми светлыми будут отображены теплые зоны. Все холодные объекты будут практически неразличимыми.

На цветном цифровом дисплее участки, которые сильнее других излучают тепло, засветятся красным цветом. По уменьшению интенсивности излучения спектр будет сдвигаться в сторону фиолетового. Черным цветом на термограмме будут отмечены наиболее холодные зоны.

Для обработки полученных тепловизором результатов достаточно подключить прибор к персональному компьютеру. Это позволит перенастроить цветовую палитру на термограмме так, чтобы необходимый диапазон температур был заметен лучше всего.

Современные многофункциональные устройства оснащены специальной матрицей-детектором, которая состоит из огромного количества совсем миниатюрных чувствительных элементов.

Инфракрасное излучение, зафиксированное объективом тепловизора, будет проектироваться на этой матрице. Такие ИК-камеры способны обнаружить температурный контраст, равный показателям 0,05-0,1 ºC.

Большинство моделей тепловизоров оснащены жидкокристаллическим контрольным дисплеем для отображения информации. Однако качество экрана не всегда свидетельствует о высоком уровне инфракрасного оборудования в целом.

Основным параметром является мощность микропроцессора, задействованного для кодирования полученных данных. Скорость обработки информации играет главную роль, поскольку сделанные без штатива снимки могут оказаться размытыми.

Такая разница объясняется тем, что на одну чувствительную ячейку приходится меньшая площадь поверхности исследуемого объекта. В графических изображениях с большим разрешением оптические шумы почти незаметны.

Функциональное оснащение

Крайне важным критерием для выбора тепловизора является функциональное оснащение прибора. Функциональное оснащение, а также комплектация прибора позволяют настолько расширить область применения, что тепловизор сможет перейти в новые нетрадиционные области проведения измерений. Например, автоматическое отображение самой горячей точки позволяет во время эпидемии гриппа выявлять больных при входе на предприятие, и тем самым не допустить массового заболевания сотрудников. Применение приближающего телеобъектива (zoom) позволяет выполнять энергоаудит зданий на расстоянии или дистанционно оценить состояние элементов ЛЭП, когда она проложена в труднодоступной местности.

Ряд тепловизоров оснащен такими удобными функциями, как:
• измерение влажности на поверхности (поиск влажных мест и мест, где может конденсироваться влага);
• наложение ИК изображения на видимое изображение (TwinPix у тепловизоров фирмы testo);
• функция изотермы (отображение одним цветом заданного температурного диапазона, например 40…50°С) и другими.

Ряд дорогих моделей тепловизоров имеет такие функции, как запись видео в ИК изображении или высокая частота обновления кадров (свыше 40 Гц). На практике это применяется крайне редко в силу дополнительных технических проблем возникающих при редактировании и обработке потокового ИК видео.

Указанные выше две функции используются лишь в рекламно-демонстрационных целях возможностей тепловизора и не имеют распространенных практических применений.
Ряд фирм использует в своих тепловизорах технологию IR-Fusion, позволяющую выполнить одновременную съемку объекта в инфракрасном и видимом диапазонах с совпадением изображений с точностью до одного пикселя, а также оптимизировать полученные изображения в нескольких режимах просмотра, как прямо на камере, так и с помощью компьютерной программы. Возможность отображения на изображениях точки лазерного устройства наводки облегчает точную идентификацию неисправных компонентов в исследуемых объектах.
Очень часто дорогие модели тепловизоров комплектуются объективами с возможностью приближения объекта 2…6х. Такой объектив не только увеличивает массу тепловизора, но и весьма существенно повышает его цену.

Необходимо учитывать тот фактор, что расширенная комплектация тепловизора и его оснащение существенного могут влиять на его цену. Поэтому многие фирмы предлагают целый ряд готовых комплектов тепловизоров, стоимость которых значительно ниже суммы стоимости отдельных опций, включенных в такой комплект. Следовательно, перед покупкой тепловизора Вам надо четко понимать, для каких целей он будет использоваться и какие его функции Вам необходимы, а какие нет.

Таким образом, если стоит задача приобретения современного тепловизора, необходимо, прежде всего, обращать внимание на следующее:
• термочувствительность (NETD);
• размеры ИК детектора или матрицы;
• диапазон измерения температур;
• режимы отображения информации;
• комплектацию и функциональное оснащение прибора.
Каждый производитель стремится выпускать несколько моделей тепловизоров, стоимость которых, несмотря на внешнюю схожесть, может отличаться в несколько раз. Основные параметры ряда тепловизоров фирм Testo, Fluke и Flir, представленных на рынке РФ и Украины, приведены в таблице

Из нее хорошо видно, что больший размер дисплея (например, в приборах Fluke), наличие сенсорного экрана (например, в приборах Flir) и прочее, т.е. далеко не всегда нужные функции, приводят к заметному увеличению массы и цены прибора.

Общая информация

Инфракрасная термография является дисциплиной связанной с получением, хранением и анализом излучаемой энергии с помощью тепловых инфракрасных систем визуализации.
Инфракрасные приборы не измеряют температуру!
Они измеряют только инфракрасную излучаемую энергию!
Обычно их называют тепловизорами и инфракрасными камерами. В действительности это одно и то же. Термография – это активный сбор и интерпретация инфракрасных изменений. Термография позволяет измерить температуру на расстоянии, чтобы определить температурный режим работы объекта в зависимости от цвета инфракрасного излучения.

Pulsar Trail XQ50

Данная модель считается одной их самых лучших, но и самых дорогих. Она имеет высокое разрешение в 384*284 точек и герметичный надежный корпус. Подобное разрешение обеспечивает высоким качеством картинки. Для калибровки сенсора предназначены три режима: ручной, полуавтоматический и автоматический. Здесь можно увеличить картинку или объект до 10.8 крат. На корпусе находятся дополнительные резиновые заглушки, которые предназначены для гашения силы ударов, нужные на случай если вы уроните устройство. Корпус модели настолько прочный, что сможет выдержать даже выстрелы. Его можно фиксировать к винтовке, вести активный и динамичный поиск, а частота кадров в 50 Гц обеспечивает четкую картинку без зависания.

Как выбрать тепловизор для охоты

Ночное видение – важное преимущество на охоте. Технологии позволяют легко обнаруживать цель, вести прицельную стрельбу

Сторонники активного отдыха могут купить тепловизор для охоты разного формата, но при выборе необходимо уделить внимание основным техническим характеристикам

Разрешение матрицы

Недорогие модели имеют разрешение микроболометрической матрицы 320х240, 384х288 рх. Тепловизоры премиального сегмента комплектуются матрицами 640х480 px. Основной компонент этой детали сенсора – адсорбенты. Чем их больше, тем лучше поглощаются волны электромагнитного излучения. С возрастанием сопротивления болометр нагревается и переводит данные в устойчивый цифровой сигнал.

Чем больше разрешение матрицы – тем лучше изображение и меньше требуется увеличение картинки. Для хорошей охоты достаточно матрицы 384х288, более совершенные компоненты имеют высокую цену.

Размер объектива

Размер объектива зависит от условий, в которых ведется охота. Параметр важен при выборе прицела. Для охоты в равнинной местности, когда прицельная стрельба ведется на значительном расстоянии, рекомендуется объектив с диаметром 40 мм. Важными критериями оптики будет наличие двухкратного увеличения и широкого угла зрения.

В горах требуется объектив большого диаметра, так как угол обзора не играет значения. Преимущество у моделей с диаметром 75-120 мм. Такой прицел позволит вести стрельбу на расстоянии до 200 метров с высоким результатом.

При стрельбе на больших расстояниях значение приобретает реальная оценка дистанции. Более точные данные дают объективы диаметром 38-40 мм, которые не отличаются большими значениями кратности приближения.

Частота кадров

Частота кадров не играет большой роли только в одном случае – когда необходимо обнаружить статическую мишень. На охоте нет такой цели: животные находятся в динамике и при частоте кадров 9 изображений в секунду у цели появляется шлейф, мешающий точному определению местоположения. Это связано с тем, что человеческий глаз хорошо воспринимает обновление картинки с частотой не менее 25 кадров в секунду. Приборы с такими характеристиками дают четкое изображение на экране.

Производители выпускают тепловизоры с частотой кадров более 30 Гц. Выбор модели зависит от цели охоты. Если животное медлительное, то достаточно купить устройство с частотой кадров 30 изображений в секунду. При охоте на зверя, передвигающегося с большой скоростью, нужен прибор с частотой не менее 50 Гц.

Мобильность

На охоте преодолеваются большие расстояния, препятствия на пересеченной местности. Тяжелый и громоздкий прибор для обнаружения цели в условиях плохой видимости может стать дополнительной обузой. По этой причине охотники отдают предпочтение мобильным устройствам – монокулярам. Небольшие размеры позволяют хранить тепловизор этого типа в кармане или носить на шее. В продаже появились устройства, напоминающие своим форматом мобильный смартфон. Эти модели отличаются отличной эргономикой и обеспечивают максимальный уровень комфорта при передвижении.

Высокая мобильность обеспечивается тепловизором-прицелом. Оптика – обязательное снаряжение опытного охотника. Тепловизор может полностью ее заменить при плохой погоде или ночью. Единственным недостатком этого прибора, который можно установить на планке Пикатинни, высокая цена.

Многофункциональность

Тепловизоры последних поколений производятся на базе микрокомпьютеров и отличаются богатым функционалом. Определение расстояния до цели с помощью лазерного дальномера, регулировка скорости ветра при прицельной стрельбе, картинка в картинке – эти функции помогают добиться лучшего результата на охоте.

Вспомогательные функции делают процесс охоты более комфортным. Лазерный целеуказатель, навигатор GPS, датчики положения ружья, барометр и компас – все эти приборы можно оставить дома, если тепловизор имеет соответствующий функционал. Любители фото и видеосъемки могут приобрести технику, которая может вести запись всего, что видит охотник в тепловизор. Такие модели комплектуются картами памяти с емкостью до 64 Гб, имеют встроенные модули Wi-Fi для передачи данных.

Лучшие тепловизионные приставки

Seek Thermal Compact XR 27 950 Так, а зачем нам переплачивать за экран, аккумуляторы и сопутствующие элементы схемотехники и программного обеспечения, если у нас уже все это есть в смартфоне? Да, в век гаджетов появление тепловизоров такого формата было неизбежно. Камера с болометрической матрицей на 206х156 точек, имеющей частоту обновления 9 Гц, имеет даже регулируемый фокус – уже неплохо для такой «малышки». Кстати, думаем, производитель успел сказать «пару ласковых» в адрес Apple: из-за отсутствия на их смартфонах и планшетах стандартного microUSB пришлось выпускать отдельную «яблочную» версию с разъемом Lightning. Приставку не назвать игрушкой – изображение она дает достаточно качественное, а штатное ПО автоматически выводит на экран смартфона информацию о максимальной и минимальной температуре в кадре. Обновление программного обеспечения камеры сделано удобно – оно при выпуске «встраивается» в само приложение, то есть после того, как смартфон автоматически обновит программу со своего маркета, она при первом запуске без каких-либо манипуляций со стороны пользователя зальет обновление и в тепловизор. Основные плюсы: Удобство использования Неплохая для такого «малыша» матрица Регулируемый фокус Минусы: Регулярные щелчки затвора при перекалибровке Совместимость не со всеми Android-устройствами, несмотря на наличие на них OTG – впрочем, это общая проблема чудовищной фрагментации этой платформы

9.6 / 10 Рейтинг Отзывы Ну, не назвал бы это игрушкой – вещь на самом деле полезная, куда качественнее обычных тепловизоров за те же деньги.

Виды

Большой популярностью в бытовой сфере пользуется мобильный тип тепловизора. Приставки такого рода совместимы с любыми современными смартфонами, независимо от рабочей платформы. Современные мобильные аппараты могут работать в термографическом режиме даже на расстоянии десятков и сотен метров. Такое устройство ценно для:

охранников;

Подобную технику выпускают многие фирмы. Отдельный род техники – портативный тепловизор. Его используют уже не как прибавку к смартфону, а как полноценное автономное устройство с собственным питанием и собственной же обработкой данных. Подобные системы (например, «Сыч-3») заявлены как идеальные помощники при:

• контроле охраняемой территории;
• поиске источников помех для связи и технологического оборудования;
• аварийно-спасательных и поисково-спасательных мероприятиях;
• поиске очагов воспламенения.

Все это возможно в условиях ограниченной видимости, даже если погода портится. Отдельного разговора заслуживает пожарный тип тепловизоров. Он оптимизирован именно под поиск возгораний и немедленное обнаружение контуров, в которых они проявляются

Трудно переоценить важность такой информации при экстренных ситуациях. Техника для применения на пожаре, конечно, должна быть сконструирована с учетом требований по защите от сильного задымления, от падений, от высокой температуры и от увлажнения корпуса

Автомобильный и строительный тепловизор отличаются по сфере применения. В отличие от пожарного оборудования, им особенно нет необходимости выдерживать высокую температуру. Автомобильный аппарат призван облегчить вождение даже в условиях плохой видимости

Что немаловажно, он позволяет обнаружить приближающегося человека, даже если тот скрыт высокой травой, кустарником, деревьями. В строительной сфере тепловизионная техника нужна, чтобы:

• определить состояние магистральных трубопроводов;
• выявить ошибки при создании вентиляции, канализации;
• обнаружить неполадки в работе отопительных приборов;
• обнаружить места, через которые уходит тепло, и оценить их вклад в общую потерю энергии;
• выяснить, насколько непроницаемы для воздуха окна, двери, уплотнения швов, оконных и дверных проемов;
• отследить утечки теплоносителей (хладагентов), места протечек и незаметные при визуальном осмотре трещины в стенах;
• узнать, где в отопительной системе есть засоры или воздушные пробки;
• выявить места, где поселились грызуны и иные нежелательные обитатели;
• распознать участки с неоправданной сухостью или повышенной влажностью;
• дать характеристику распределению тепла по помещению в целом и по отдельным комнатам.

Существуют и тепловизоры для электрооборудования. Обычно они используются на промышленных и энергетических объектах, на магистральных энергосетях и крупными неиндустриальными потребителями. Однако иногда сканирование электропроводки ценно и в бытовых условиях. Можно обнаружить места, где она греется неоправданно сильно (обычно это и есть источники серьезнейших проблем). В идеале исследуемые электроприборы и сети должны находиться под полной проектной нагрузкой, но если это невозможно, их следует загрузить хотя бы на 40%.

Тепловизоры для ночной охоты нельзя путать с приборами ночного видения. Они не позволяют увидеть то, как выглядят объекты в оптическом диапазоне. Название «ночной» в характеристике тепловизора означает, что он уверенно распознает приближающихся или затаившихся животных:

• во время сильного дождя;
• в густом тумане;
• при наступлении метели или бурана;
• в высокой траве;
• в кустах или за деревьями;
• в воде.

RGK TL-80 (Россия)

Съёмка

Встроенная в RGK TL-80 камера видимого диапазона помогает быстро обнаружить утечку тепла: для этого на картинку накладывается радиометрическое изображение. А подсветка, лазерный указатель и функция 32-кратного масштабирования упрощают специалисту обнаружение дефектов в слабо освещённых помещениях или на большом расстоянии.

Кроме того, у пользователя RGK TL-80 есть возможность записать видео или голосовой комментарий

Обратите внимание на частоту обновления кадров: у RGK она составляет 50 Гц, в то время как у других моделей данной ценовой категории — всего 9 Гц. Это помогает специалисту получить качественное видео во время быстрого сканирования объекта

Обработка результатов

Вместе с прибором компания поставляет и программное обеспечение — RGK Vision. Здесь 3 активных окна: «Настройки», «Анализ» и «Отчёты». В первом окне можно изменять параметры видимого и инфракрасного изображения: коэффициент излучения, отражённую температуру и расстояние до объекта. Во втором окне — анализировать показатели прибора в различных точках. В третьем — сохранять результаты в удобных форматах *.RTF или *.PDF.

Производитель подготовил руководство пользователя: в нём есть подробные описания всех 3 активных окон. Например, для третьего окна производители дают советы по правильному составлению отчётов.

2 YUKON SENTINEL 2,5X50 PRISM

При охоте в темное время суток не обойтись без прицела ночного виденья. YUKON SENTINEL 2,5X50 PRISM – один из лучших вариантов. Электронно-оптический преобразователь имеет коэффициент усиления света в 500 раз. В сочетании со светосильным объективом диаметром 50 мм и двукратным увеличением прицел ночного видения дает четкое и контрастное изображение цели.

По отзывам охотников, это не просто удобный, но еще и очень качественный прицел. Изготовлен он из прочного титана, не боится атмосферных осадков, низких температур и не самых благоприятных условий использования. Радует наличие мощного ИК-осветителя с возможностью фокусировки луча. Даже при низком заряде батарей исключено такое явление, как увод прицельной метки благодаря стабилизирующему напряжение блоку питания.

Как выбрать тепловизор?

С момента выхода на рынок, тепловизоры действительно стали более доступными, в том числе это можно считать заслугой одного из наиболее популярных производителей оптических и оптико-электрических приборов Pulsar. Однако даже сейчас покупка тепловизора является серьезным финансовым вложением, и это действительно обязывает подойти к выбору вашего первого тепловизора серьезно.

Первое, что необходимо сделать – определить задачи, для решения которых вам необходим тепловизор, и сферу использования, в которой вы собираетесь применять тепловизор. И, конечно, определить бюджет, который вы собираетесь потратить на покупку устройства (цена полностью зависит от функциональности гаджета).

Основные характеристики тепловизоров

К базовым характеристикам тепловизора относятся:

• Расширение;
• Угол поля зрения;
• Температурный диапазон;
• Термочувствительность;
• Частота обновления кадров;
• Время автономной работы.

Поговорим подробнее о каждом компоненте.

Расширение тепловизора – это один из основных параметров тепловизора, так как расширение матрицы устройства говорит о количестве тепловых точек, которое будет отображено на дисплее прибора. Так, чем больше будет расширение матрицы и, соответственно, больше тепловых точек, тем более точным будет конечное изображение.

Угол поля зрения – характеристика, которая фиксирует поле наблюдения

Обращайте внимание на этот показатель, если для вас важно более подробное изучение объектов

Термочувствительность – это характеристика тепловизора, которая показывает чувствительность прибора к определению температур. Наивысшей характеристикой считается <30 мК, высокой <60 мК, средней <80 мК.

Частота обновления кадров – характеристика тепловизора, которая говорит о том, с какой частотой будет проходить смена кадров на дисплее вашего измерительного устройства

Обратите внимание на то, что, если у вас нет необходимости в динамичном наблюдении, вы можете выбрать прибор с минимальной частотой обновления кадров, сэкономив часть вашего бюджета

Время автономной работы – если вам необходим тепловизор с длительным временем автономной работы, тогда обязательно обратите внимание на этот пункт. Для примера, в среднем тепловизионный бинокль работает без дополнительной подзарядки около 5 часов

Правила применения тепловизора

Главная задача тепловизионного обследования – безошибочно выявить потери тепла и дефекты в работе инженерных систем, а также обнаружить возможные слабые места жилого объекта на этапе строительства.

Тепловизионная диагностика зданий включает:

• обследование в длинноволновой ИК-области спектра в диапазоне 8-15 мкм;
• построение температурной карты исследуемых предметов и поверхностей;
• мониторинг динамики тепловых процессов;
• точный расчет тепловых потоков.

Проверку жилого объекта выполняют как снаружи, так и внутри здания. В первом случае инфракрасная съемка позволяет обнаружить грубые дефекты инфильтрации воздушных потоков через ограждающие конструкции дома и дефекты теплоизоляции. Во втором — выявить ошибки в функционировании отопительной системы и сети электроснабжения.

Проводить тепловизионную диагностику лучше в холодную пору, когда разница температурных показателей на улице и в доме составляет больше 10 градусов по шкале Цельсия

Чем выше перепад температур, тем точнее результаты проверки. Кроме того, чтобы получить корректные данные, обследуемый жилой объект должен бесперебойно отапливаться не меньше 2-х суток. В летний период обследовать здание тепловизором практически бесполезно из-за минимальной разницы температур.

Проверка зданий приемниками теплового излучения показывает распределение температурных полей по поверхностям предметов или конструкций в конкретный момент времени. Поэтому проведение съемки инфракрасной камерой сильно зависит от ряда условий, соблюдение которых критично для получения корректных результатов.

На работу прибора влияет сильный ветер, солнце и дождь. Под их воздействием дом будет охлаждаться или нагреваться, а значит проверку можно считать неэффективной. Обследуемые конструкции и поверхности не должны находиться в зоне попадания ярких прямых лучей солнца или отраженного излучения в течение 10-12 часов до старта тепловизионной диагностики.

Дверные и оконные блоки рекомендовано сохранять в фиксированном положении 12 часов перед съемкой инфракрасной камерой и в процессе проверки здания.

До начала обследования дома на устройстве необходимо выставить базовые настройки, а именно:

• установить нижний и верхний предел температуры;
• настроить диапазон тепловизионной съемки;
• выбрать уровень интенсивности.

Другие показатели регулируют в зависимости от типа теплоизоляции, материалов стен и перекрытий. Энергоаудит частного дома начинают с проверки фундамента, фасада и крыши здания.

На этом этапе очень важно провести тщательную диагностику, поскольку участки на одной плоскости значительно отличаются и приемники теплового излучения обязательно это покажут. После проверки внешней части приступают к диагностическим мероприятиям внутри жилого здания

Здесь выявляют около 85% всех строительных дефектов и неисправностей инженерных систем

После проверки внешней части приступают к диагностическим мероприятиям внутри жилого здания. Здесь выявляют около 85% всех строительных дефектов и неисправностей инженерных систем

Съемку проводят в направлении от оконных блоков к дверям, неспешно исследуя все технологические проемы и стены. При этом двери между комнатами оставляют открытыми, чтобы стабилизировать потоки нагретого воздуха и свести к минимуму вероятность погрешностей при измерениях.

Стены на время внутренней термографии здания необходимо освободить от ковров и картин, отслоившихся старых обоев и прочих предметов, которые препятствуют прямой видимости исследуемого объекта.

Дома, оснащенные радиаторами отопления, принято снимать только с внешней стороны. Диагностику фасадов проводят при благоприятных погодных условиях – отсутствии влажного тумана, задымленности, атмосферных осадков.