Тепловизор что это? его назначение, характеристики и выбор

На что обратить внимание при выборе

Вам будет интересно:PT100 (датчик температуры): характеристики, цены, отзывы

Приобретая подобный прибор, следует понимать, что покупается довольно дорогостоящее оборудование, и ошибка будет стоить довольно внушительной суммы

Поэтому к выбору стоит подходить взвешенно, обдуманно и внимательно, обращая внимание на некоторые параметры

Очень важным является температурный диапазон измерения. С его ростом будет увеличиваться и цена. А вот шаг должен быть как можно меньше. Второе, что следует учитывать – это разрешение ИК детектора и экрана. От этого зависит, насколько точными будут снимаемые показания и видимые изменения.

Отображение, передача, сохранение данных – это отдельная история. Тепловизор со встроенной памятью или возможностью подключения накопителя – это идеальный вариант. А вот переплачивать двойную сумму, притом, что прибор и так стоит немало, за Wi-Fi-модуль – это неоправданное расточительство.

Принцип работы и особенности тепловизора

Тепловизор работает в инфракрасном спектре, его не может видеть глаз человека. Прибор основывается на принципе разницы температур. Это происходит благодаря тому, что каждая поверхность имеет разную способность отражать и поглощать излучение.

Его особенность заключается в возможности бесконтактного измерения, в отличие от обычных термометров. Ещё одним преимуществом этого прибора можно назвать наглядность, так как результат с камер при помощи алгоритмов выводится на экран.

На нём более высокая температура отображается тёплыми цветами, такими как красный, оранжевый или жёлтый, а более низкая – холодными (синий, чёрный). Тепловизоры применяются вне зависимости от времени года и освещённости.

Достоинства тепловизионных камер

Оборудование может работать в наиболее сложных условиях, чем элементы классических систем видеонаблюдения. Присутствующая в конструкции матрица отличается стойкостью к различным погодным факторам, дает возможность фиксировать изображения даже в полной темноте.

Обильные атмосферные осадки, туман, дым или песчаные бури не способны снизить эффективность и производительность тепловизионного оборудования. Именно такие камеры – это надежное средство, позволяющее вести круглосуточное наблюдение за объектом большой площади.

Перед альтернативными системами, предназначенными для видеонаблюдения, поставлено 3 основные задачи:

• Обнаружение. Дальность 1500-5000 м.
• Распознавание. Дальность 400-1500 м.
• Идентификация. Дальность 190-600 м.

Тепловизионное оборудование имеет матрицу с небольшим разрешением. Несмотря на это, камеры справляются с поставленными задачами значительно быстрее, чем альтернативные устройства.

Стоит отметить, что при идентификации объектов тепловизионные камеры позволяют оценить параметры человека или габариты транспортного средства. Оборудование имеет ограниченное число признаков, с помощью которых идентифицируется личность нарушителя.

В конструкции альтернативных камер предусмотрен датчик движения. Классическое оборудование может ложно срабатывать из-за ветровых нагрузок и обильных атмосферных осадков. Отсечь вероятность возникновения ошибок практически невозможно.

Тепловизионное оборудование не имеет вышеописанного минуса. Ложные тревоги сведены практически к нулю, поэтому снижается нагрузка на персонал, которому необходимо обязательно обрабатывать все тревожные сообщения.

Ахиллесовой пятой у альтернативных камер видеонаблюдения является встречная засветка. Она может создаваться лучами солнца, которые способны резко ухудшить качество изображения или полностью ослепить устройств. У тепловизионных камер исключена вероятность возникновения этих проблем.

Операционная система такого оборудования имеет специальные встроенные смарт-функции. Камеры способны фиксировать вторжения в определенную зону и пересечение линий. Тревожное оповещение будет отправлено в автоматическом режиме после регистрации нарушения. Устройства самостоятельно подберут зум (увеличение), изменять направление съемки. Это позволит получить более детальную информацию.

Классические камеры видеонаблюдения, которые применяются в темных условиях, могут дополняться мощными осветительными приборами. Эти устройства укажут, что на охраняемой зоне имеется камера видеонаблюдения. Эффект неожиданности будет потерян

Принцип работы тепловизоров не требует обязательного использования осветительных приборов. Мошенник не сможет обнаружить камеру в условиях полной темноты.

Смотрим видео особенность применения тепловизора в видеонаблюдении

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.

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.

Чувствительность к температурным колебаниям

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

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

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

Область применения тепловизоров

Благодаря таким преимуществам как информативность, высокая точность результата, минимальные затраты времени и безопасность, тепловизоры широко используются в самых разных сферах:

• Для обследования зданий и сооружений. Проверка позволяет точно обнаружить места утечки тепла, повреждение тепло- и гидроизоляции, протечку воды в скрытых коммуникациях, неисправности электрооборудования.
• В медицине. Путем современной диагностики выявляют очаги воспаления, патологии, а также выделяют среди здоровых людей заболевшего человека по повышенной температуре тела.
• В военной сфере. Тепловизионные камеры устанавливают на военной технике, они позволяют рассмотреть любой предмет в условиях ограниченной видимости или в ночное время.
• В морских портах. Приборы используются в охранных системах для обеспечения безопасных условий.

Это только некоторые направления использования современной тепловизионной техники. Приборы также применяются на охоте, при ликвидации последствий пожаров и катастроф, в промышленных отраслях и в быту.

Тепловизор Testo 881

Тепловизор testo 881 это так же относительно дешевый тепловизор начального уровня с размером матрицы 160×120 пикселей, и температурной чувствительностью < 50 мК. Тепловизоры такого класса, как правило используются для контроля небольших объектов с близкого расстояния при плавном перепаде температур или объектов с большой разностью температуры, когда равномерность ее распределения не имеет значения, например контроля теплоизоляции строительных конструкций или теплового контроля электрооборудования.

Такие тепловизоры как Testo 881 обычно применяются для решения относительно простых задач, не связанных с подробным энергоаудитом и контролем объектов с высокой тепловой неоднородностью. Для комплексного теплового контроля промышленных объектов, необходимо использование продвинутых (Тесто 882) или профессиональных моделей (Тесто 890). Сравнительная таблица всей линейки тепловизоров testo находится . Несмотря на ряд ограничений, данная модель удовлетворяет требованиям к оборудованию для аттестации лаборатории неразрушающего контроля и может быть использована при тепловом контроле квартир, малоэтажных домов и других строительных объектов.

Из основных отличий Testo 881 от младших моделей можно выделить возможность установки узкоугольного телеобъектива, увеличенный температурный диапазон от -20 до +350°C с опциональной возможностью повышения верхнего предела до 550°C, возможность измерения влажности при помощи радиозонда, встроенную LED подсветку и лазерный указатель цели.

В качестве опции, тепловизор Testo 881 может оснащаться технологией SuperResolution которая дает возможность улучшить пространственное разрешение снимков в 1,6 раза а количество температурных точек в 4 раза, позволяя получить термограмму сравнимую по качеству с матрицей более высокого класса (до 320×240). В некоторых случаях применение данной технологии делает возможным контроль мелких, удаленных и термически сложных объектов без использования дорогих продвинутых моделей. Подробное описание технологии SuperResolution содержится здесь.

Выбирайте ИК камеру только у производителя с хорошей службой послепродажного обслуживания и предлагающего сертифицированное обучение

Если вы новичок в тепловидении, вам наверняка пригодится служба технической помощи и послепродажного обслуживания.
FLIR не только является крупнейшим и старейшим в мире производителем ИК камер, у нее также самый большой Центр Подготовки Специалистов (ITC).
Пройти обучение в Центре Подготовки Специалистов могут все желающие, вне зависимости от того, какие типы камер они приобретают. Мы обучаем специалистов из разных отраслей с разными областями применения нашей продукции.
Многие компании, сомневающиеся в том, стоит ли покупать ИК камеру, предпочитают сначала пройти обучение, чтобы лучше понять, надо им это или нет. Всегда лучше иметь камеру самому, но если вы действительно не уверены в этом, то возможность потренироваться перед покупкой будет для вас большим плюсом.
Мы подготовили список «10 причин, по которым стоит выбрать наш Центр Подготовки Специалистов» для обучения:

1. Сертификат ISO 9001

Никакая другая образовательная организация, предлагающая услуги по обучению ИК оборудованию, не сертифицирована по ISO 9001.

1. Самое качественное обучение ИК оборудованию

Вне зависимости от того, где вы проходите курс – на наших основных площадках в Бостоне и в Швеции или в одном из многочисленных представительств, вы получите одинаково профессиональных преподавателей, ресурсы и технологии. Мы предлагаем веб-тренинг с инструктором и самостоятельный веб-тренинг.

1. Высококвалифицированные инструкторы

У нас больше специалистов по тепловидению с ASNT III-го уровня и BINDT 3-ей категории, чем в любой другой организации в мире. Вам выдается уникальная возможность обучаться у профессионалов высочайшего класса.

1. Более чем 50-летний опыт

Инструкторы нашего Центра Подготовки Специалистов дают глубокие теоретические знания об ИК технологиях, практический курс по тепловидению рассчитан на 5 недель.

1. Обучение в Центре рекомендовано компанией FLIR

Если вы инвестируете в свою профессиональную карьеру, покупая ИК камеру FLIR, то вам нужно обязательно записаться на курсы в Центр Подготовки Специалистов, т.к. это единственное учебное заведение, официальное рекомендованное компанией FLIR.

1. Полноцветные обучающие материалы

Наши полноцветные пособия способствуют лучшему усвоению материала, вы можете обращаться к ним за подсказками и в будущем.

1. Мы говорим на вашем языке

Центр Подготовки Специалистов проводит обучение на более чем 15 языках.

1. Обучение на наших компьютерах

При прохождении подробного обучающего курса по программному обеспечению вашей ИК камеры FLIR, мы предоставляем компьютеры на наших основных площадках в Бостоне и Швеции.

1. Обучение на симуляторах

И в Бостоне, и в Швеции у нас есть специальные лаборатории, имитирующие реальные полевые условия. Вы получите хороший опыт, который затем будете применять на практике.

1. InfraMation – крупнейшая в мире конференция по практическому использованию ИК технологий

Это ежегодное событие включает в себя обучающие семинары, на которых вы сможете познакомиться с новейшими разработками и быть в курсе последних событий быстроразвивающегося мира тепловидения.
Обязательно посетите InfraMation!
Занятия в центре проводятся по группам, группы формируются маленькие, чтобы каждый мог получить достаточно внимания инструктор FLIR и с удобством поработать в лаборатории.
Он-лайн регистрация на www.infraredtraining.com.

Прибор для самостоятельных замеров: обзор тепловизоров и какой лучше приобрести

Для подобных целей не стоит выбирать слишком дорогое оборудование. Ведь в нем будет множество функций, которыми домашний мастер пользоваться не будет, а значит, нет смысла за них переплачивать. Но и слишком дешевый вариант здесь не подойдет. Если устройство стоит менее 20 000 руб., на него не стоит обращать внимания. Ведь низкая стоимость – это повод задуматься, проработает ли тепловизор дольше 10 мин. или откажет при первом нажатии на кнопку.

Нормальные устройства средней ценовой категории – это приборы, стоимостью от 50 000 руб. до 200 000 руб., не считая дополнительных объективов (если они требуются). Если же говорить о профессиональных тепловизорах с широким набором функций, то за них придется заплатить более полумиллиона (стоимость указана по состоянию на декабрь 2020 года).

Немного больше о тепловизорах можно узнать из видео ниже.

Основные принципы работы тепловизора

Любой предмет является источником электромагнитных волн, которые излучаются в широком частотном диапазоне, включая ИК-спектр, который также называют тепловым излучением. Интенсивность ИК-излучения непосредственно зависит от температуры предмета, при этом влияние степени освещенности является незначительным.

Тепловизионный прибор позволяет визуализировать предметы и показать характеристики, которые являются недоступными для человеческого зрения и других технических средств. Это предоставляет новые возможности для проведения высокоточных измерений, мониторинга производственных процессов и обеспечения безопасных условий.

Принцип действия современных моделей основан на том, что некоторые материалы могут распознавать и фиксировать ИК излучение. С помощью оптического устройства, в конструкцию которого входят линзы, тепловое излучение предмета проецируется на матрицу, чувствительную к ИК-лучам.

С помощью микросхем данные считываются и преобразуются в видеосигнал, на котором участки с разной температурой показываются разными оттенками. Холодные места отображаются синим цветом, горячие – оранжево-красным.

Современные модели оборудования оснащаются функцией записи изображения, а также позволяют анализировать результаты сканирования в реальном времени.

Технические характеристики тепловизора определяются его назначением. Для лабораторных исследований используют сложные модели с минимальным шагом температурных значений. Для обследования квартиры, оборудования применяют устройства, которые работают в широком частотном диапазоне. Основной принцип функционирования прибора – измерение и визуализация ИК-излучения, успешно применяется в самых разных сферах.

Тепловизор из видеокамеры своими руками

Одним из способов самостоятельного изготовления тепловизора является вариант с использованием видеокамеры. Для этого нужно заранее подготовить все необходимые материалы . Следует запастись обычным инфракрасным термометром, комплектом светодиодов RGB, платой Arduino и самой видеокамерой.

Решение задачи, как сделать тепловизор своими руками достаточно простое, за исключением особенностей программирования платы. В самом начале выполняется подключение инфракрасного термометра к плате Arduino. Данный элемент позволяет определить температуру объекта в какой-либо конкретной точке. Сама плата выполняет промежуточную функцию. К ней подключаются заранее приготовленные светодиоды. Затем всю систему нужно запрограммировать таким образом, чтобы показания термометра совпадали с определенным цветом, который будут производить светодиоды. Если выполнить настройку в соответствии с общепринятыми стандартами, то высокой температуре будет соответствовать красный цвет, а более низким температурным показателям – синий.

Работоспособность всей конструкции проверяется путем направления на стену луча инфракрасного термометра. При этом светодиоды должны загореться установленными цветами. Однако такая проверка будет неполной в связи с отсутствием дисплея. Эта проблема легко решается с помощью обычной видеокамеры, настроенной на замедленную съемку. Снимки производятся через каждые 2-3 секунды, фиксируя освещение, исходящее от светодиодов. На дисплее отображаются соответствующие цветные пятна.

Виды тепловизионных приборов

Проверка частного дома на теплопотери ИК-камерой дает возможность провести максимально точные измерения и качественный анализ всех температурных показателей. А после этого, на основе оперативно полученных данных, грамотно выполнить ремонтные работы и/или модернизацию жилого объекта.

Для тепловизионной диагностики задействуют два типа устройств:

• стационарные тепловизоры;
• портативные инфракрасные камеры.

Стационарные приборы используют в основном на производственных предприятиях. Они предназначены для регулярной проверки состояния электросетей и постоянного мониторинга сложного техоборудования. Стационарные системы тепловидения выполнены на полупроводниковых матрицах фотоприемников.

При помощи портативных тепловизоров проводят энергоаудит жилых многоквартирных зданий и частных построек. Эти устройства используют как для одноразовой локальной проверки, так и для комплексной диагностики домов.

Переносные тепловизоры разработаны на основе кремниевых неохлаждаемых микроболометров и отлично подходят для применения в труднодоступных местах.

Тепловизионная съемка – эффективный бесконтактный метод обследования, который целесообразно совмещать с применением аэродвери для измерения и контроля воздухопроницаемости зданий

В зависимости от функциональных возможностей различают три вида тепловизоров:

1. Наблюдательные приборы — обеспечивают только визуализацию различных теплоконтрастных объектов, часто в монохромном виде.
2. Измерительные устройства — создают графическое изображение в пределах инфракрасного излучения и присваивают каждой точке светового сигнала определенное значение температуры.
3. Визуальные пирометры — предназначены для бесконтактных температурных измерений и визуализации теплового поля конкретных объектов с целью обнаружить зоны с отклонениями от нормальных показателей.

Цена на хорошие функциональные приемники теплового излучения стартует от 3000 долларов. Их покупка для одноразового обследования дома просто нерентабельна. Многие компании сегодня предлагают строительные тепловизоры в аренду на сутки. Это очень удобная услуга.

Также можно заказать полное профессиональное тепловизионное обследование коттеджа/дома. Средняя стоимость съемки тепловизором составляет 5 долларов за 1 метр квадратный площади частного жилого объекта.

Как правило, стоимость тепловизоров является показателем их функциональности. Но даже бюджетные модели эффективно выполняют инфракрасную диагностику. А потому при выборе стоит ориентироваться на базовые технические характеристики и умение решать конкретные задачи.

Функциональные возможности тепловизионных камер зависят от разрешения инфракрасного датчика, его чувствительности и рабочего диапазона температур

Значительно упростят тепловизионную диагностику дома и различные аксессуары – съемные оптические широкоугольные объективы для рассмотрения общего плана и телеобъективы для детализации критических участков, раскладные штативы, контейнеры для хранения аккумуляторов.

Для чего сгодится

Процесс сканирования объекта и выдача тепловой карты занимает около минуты, ведь датчик сканирует будущую картинку точку за точкой. Это, конечно же, абсолютно бесполезно для процесса охоты. Однако отличным помощником будет данный самодельный тепловизор для строительства и других ремонтных работ. Например, его можно использовать в качестве метода проверки на предмет нагрева электрических соединений или силовых сборок. Устройство позволяет не только видеть теплограмму, но и количественные величины температур.

Помимо медленной работы тепловизор имеет еще один недостаток – жесткую привязку к ПК, что делает его слабомобильным. Но в некоторых случаях возможности устройства и его стоимость вполне себя оправдывают – за все комплектующие вам придется выложить не более 200 у. е.

Какие бывают тепловизоры

Тепловизоры могут быть нескольких видов и предназначений. Одни используются для поиска и наблюдения за объектами, в том числе людьми и животными. Такие приборы характеризуются большой дальностью, но показывают только тепловое пятно, без конкретных значений. Другие, наоборот, действуют в ограниченном пространстве, но могут выдавать точные показания. Эти относятся к классу измерительных устройств, задачей которых является предоставление информации о точной температуре объекта.

Учитывая это, а также другие особенности тепловизоров их можно разделить на:

• охотничьи;
• военные;
• морские;
• медицинские;
• строительные и промышленные;
• научные;
• мультисенсорные;
• тепловизоры автоматизированных систем.

Охотничьи и военные тепловизоры позволяют увидеть живой объект с большого расстояния

Сам тепловизор никакого излучения при этом не испускает, что делает его незаметным, а это важно в боевой обстановке. Устройство позволяет найти технику по тепловому следу от горячих деталей

Военным это помогает уничтожить боевые средства противника, а охотникам выйти из леса, если они заблудились. Морские тепловизоры характеризуются еще большей защищенностью, чем военные и охотничьи модели. В первую очередь, от попадания внутрь соленой воды. Корабельные тепловизоры находят людей или терпящее бедствие судно в самых сложных метеорологических условиях.

Тепловизоры, предназначенные для применения в медицине, отличаются повышенной точностью измерений. Ведь даже отклонение в 1°С может дать ложное представление о болезни. Кроме того, что устройство помогает узнать о наличии в организме инфекции, оно может выявить и заболевание в отдельном органе. Рядом с проблемным местом температура повышается.

Строительные и промышленные тепловизоры помогают своевременно выявить возможные дефекты, допущенные при возведении зданий и сооружений, которые могут повлечь не только утечку тепла, но и привести к разрушению конструкции. С их помощью можно выявить опасные неисправности в высоковольтных линиях электропередач или утечку в газопроводах. Тепловизором можно найти даже скрытую трещину в опоре моста. Из-за трения температура, в месте разрушения, будет несколько выше. Кроме этого, тепловизоры могут применяться для:

• контроля герметичности системы охлаждения и выхлопной системы автомобильного двигателя;
• тестирования качества ультразвуковой сварки;
• определения нарушений герметичности различных емкостей;
• выявление нарушений соосности в механизмах с вращающимися валами, шестернями и подшипниками и так далее.

Устройства, предназначенные для использования в научной сфере, тоже отличаются точностью. Кроме этого, им необходима повышенная защищенность и способность принудительного охлаждения. Так как эксперименты часто проходят в самых экстремальных условиях.

Мультисенсорные тепловизоры нашли свое основное применение в охранных системах. Их универсальность и многозадачность позволяет максимально обезопасить территорию и защищаемые объекты в любое время суток, даже при нулевой видимости.

Тепловизоры автоматизированных систем ведут мониторинг работающего оборудования и контролируют состояние температурного режима, предупреждая о приближении к критическим значениям. Кроме этого, будучи подключенными к автоматизированной системе, они обнаруживают в пассажиропотоке людей с повышенной температурой тела, сообщая об этом оператору.