Cum să alegeți un aparat termic și un pirometru: recomandări profesionale

Conținutul articolului

---

• Cum funcționează un detector termic fără contact
• Caracteristici de imagini termice și pirometre
• Sensibilitate spectrală (interval spectral)
• Interval de temperatură măsurat
• Eroare de date de temperatură (precizia măsurării)
• Viteza de măsurare
• Rezolutie optica
• Pragul de sensibilitate la temperatură (caracteristică NETD)
• Autocompensarea măsurătorilor
• Sistem de orientare (vedere)
• Ecran de scanare termică la distanță
• Obiective intercambiabile, opționale
• termeni de utilizare
• convertoare de semnalizare
• Memorie la bord
• Diferite moduri de afișare
• Detectarea umidității de suprafață
• Comunicare PC
• Iluminarea zonei de lucru
• Ergonomie, tip de execuție
• Opțiuni de alimentare a scanerului termic în infraroșu
• Costul

---

Pirometrele și imaginile termice sunt foarte eficient utilizate pentru a detecta scurgerile de căldură în clădirile existente sau scurgerile la rece în sistemele de răcire. Pentru constructori, diagnosticarea folosind dispozitive cu infraroșu vă permite să identificați defectele din izolația termică a unei case, să determine nedistructiv calitatea materialelor utilizate și, pe baza datelor obținute, să eliminați scurgerile, crescând eficiența energetică a clădirii. Având în vedere că la ieșire avem date precise și sistematizate (valorile de temperatură sunt salvate), este posibil să analizăm situația în ansamblu, să determinăm gradul de urgență al problemelor și să le rezolvăm pe rând, începând cu mai grave.

Imaginile termice și pirometrele sunt de neînlocuit, de exemplu, dacă decideți să cumpărați o casă pe piața secundară și nu aveți idee despre modul în care au fost izolate structurile de închidere. Aceștia clarifică foarte bine situația cu starea tehnică a instalațiilor electrice: de exemplu, o temperatură crescută a unui conductor sau a unui întreruptor indică că este supraîncărcat, iar dacă conexiunea se încălzește, înseamnă că există un contact slab în acest loc. De asemenea, dispozitivele cu infraroșu ajută la identificarea erorilor în implementarea protecției termice a sobelor, a cazanelor și a șemineelor, arată puterea de căldură a căilor de încălzire și a locurilor de scurgeri, nivelul de umplere a rezervoarelor și rezervoarelor. Scanerele termice pot detecta cu ușurință acoperirea cu apă a elementelor de construcție, deteriorarea izolației, coloniile dăunătorilor colonizate.

Deci, principalul scop al unei imagini / pirometre termice pentru clădiri portabile este detectarea defectelor, auditul energetic al structurilor și utilităților închise..

Cum funcționează un detector termic fără contact

Toate obiectele care au o temperatură mai mare decât zero absolut emit lungimi de undă în infraroșu de la 0,74 la 1000 microni. Acest lucru a fost declarat în 1800 de savantul englez William Herschel, celebrul explorator al Soarelui. A devenit clar că radiațiile speciale sunt emise nu numai de metalele fierbinți sau de descărcările electrice (toată lumea a văzut acest lucru), dar și de corpurile cu temperaturi scăzute, inclusiv cele sub 0 ° C. Razele infraroșii sunt emise de ioni excitați, iar lungimea de undă se schimbă cu încălzirea diferită a obiectului (cu cât suprafața este mai caldă, cu atât unda este mai scurtă și cu atât fluxul este mai intens). O persoană poate percepe această energie ca fiind căldură cu pielea sa, dar nu o vede..

A fost nevoie de timp pentru a învăța cum să înregistrați infraroșii, razele de căldură, să le recunoașteți și să procesați informațiile primite. În 1967, Wahl Instruments Inc. a fost dezvoltat primul pirometru portabil.

Atât pirometrul, cât și imagerul termic sunt dispozitive optoelectronice care captează radiații infraroșii invizibile de la obiecte cu lentile și îl transformă într-un semnal electric în receptor și este deja procesat într-un tip ușor de citit cu indicații (imagine sau numere). Tensiunea electrică rezultată este proporțională cu puterea fluxului de radiații recepționat, de aceea este posibilă obținerea unor valori digitale precise de temperatură chiar și pe fotografii termice.

O imagine termică, ca o cameră digitală, are o matrice, dar fiecare dintre pixelii săi nu arată culoare și luminozitate, ci valoarea temperaturii într-un anumit punct al obiectului studiat. Pe afișaj, utilizatorul primește o imagine raster, în care zonele cu încălzire diferită sunt afișate în anumite culori, astfel încât să puteți obține foarte repede o impresie generală a situației de temperatură din zona diagnosticată. Practic, dispozitivul este format din:

• lentilă (din germaniu);
• un receptor de radiații infraroșii (cel mai adesea bazat pe un bolometru – un rezistor care schimbă rezistența în funcție de puterea fluxului de curent);
• unitate de procesare.

Pirometrul este de ordinul mărimii mai simplu în proiectare și mult mai ieftin, nu există termogramă, „fotografie”, dar temperatura medie a suprafeței obiectului testat este indicată în formă digitală / text.

Diagnosticul cu aceste dispozitive este ieftin și rapid – în conformitate cu principiul „punct – tragere”. Cea mai rapidă viteză de citire a temperaturii este disponibilă în intervalul 0.15-0.5 secunde. Gama de acțiuni a acestora este limitată doar de diametrul punctului de lucru (se extinde atunci când este îndepărtat) și de transparența mediului aerian (fum, praf, vapori de apă, dioxid de carbon, ozon – reduc sensibilitatea). Datele pot fi obținute atât de la câțiva centimetri, cât și de la câțiva zeci de metri.

Caracteristici de imagini termice și pirometre

Pentru a începe să alegeți un detector IR, ar trebui să răspundeți la câteva întrebări de bază care vă vor ajuta să determinați tipul de dispozitiv și apoi să continuați să luați în considerare modele specifice:

1. Din ce materiale sunt realizate obiectele pe care le veți testa??
2. Care este temperatura aproximativă a zonelor diagnosticate?
3. De la ce distanță se vor face măsurătorile?
4. În ce mediu va funcționa dispozitivul (temperaturile ambientale, transparența spațiului dintre dispozitiv și obiect …).

Sensibilitate spectrală (interval spectral)

Rețineți că diferite materiale emit lungimi de undă diferite. De exemplu, metalul și sticla reflectă bine, astfel încât acestea dau un val scurt, în timp ce alte materiale – unul lung. Există un concept de „negru de suprafață” și există un coeficient corespunzător, care este de câteva ori diferit pentru metale și pentru materialele organice. Realitatea este că unele pirometre și imagini termice nu citesc toate undele și nu pot testa toate materialele. Au o specializare îngustă, deoarece sunt proiectate pentru o gamă specifică, pentru a lucra cu materiale specifice. Există, de asemenea, dispozitive universale cu spectru larg care sunt potrivite pentru majoritatea condițiilor de diagnosticare a construcțiilor. Lungimile de undă pe care le captează se situează de obicei între 6-14 microni, de exemplu, MicroRay RIDGID IR-100 sau ADA TemPro 1600. Producătorii indică aproape întotdeauna acest parametru în pașapoartele lor.

MicroRay RIDGID IR-100

Interval de temperatură măsurat

Pirometrul și imagerul termic pot percepe temperatura într-o gamă largă: de la -50 la +3000 grade, uneori sunt „ascuțite” pentru valori scăzute (inclusiv cele minus), și uneori doar pentru corpuri încălzite. Pentru cele mai precise rezultate, selectați dispozitivul care are cea mai restrânsă gamă. Nu are sens să achiziționați un detector termic care măsoară cu mult peste o mie de grade, dacă sarcina noastră este să diagnosticăm o casă – chiar și o casă Bosch PTD 1 (de la -20 la +200) este destul, dar pentru a monitoriza o flotă de motoare electrice, altceva va fi necesar – de exemplu, DeWalt DCT 414 S1 (de la -30 la +550). Principalul lucru este să respectați regula de aur: „intervalul de temperatură ar trebui să suprapună cu 25% temperatura obiectului”. Trebuie menționat că, cu cât este mai mare intervalul de temperaturi măsurate, cu atât este mai scump dispozitivul. Unele modele avansate au filtre de frecvență înlocuibile, ceea ce face posibilă reglarea dispozitivului la un interval de temperatură mai larg.

DeWalt DCT 414 S1

Eroare de date de temperatură (precizia măsurării)

Acest parametru este întotdeauna indicat de către producătorii de pirometru sau de imagistică termică, este calculat în condiții de laborator pe corpuri absolut negre și, în primul rând, depinde de metoda prelucrării informațiilor, cu toate acestea, realitățile (în special, transparența mediului și corectitudinea acțiunilor utilizatorului) își fac propriile ajustări. Majoritatea scanerelor termice portabile sunt cu 2% din rezultatele lor..

Viteza de măsurare

Această caracteristică a pirometrului se mai numește „inerție”, „timp de răspuns”. Performanțele acestor dispozitive sunt incomparabile cu performanțele dispozitivelor de contact pentru diagnosticarea temperaturii. Indicatorii de 0,25-0,5 secunde sunt considerați normali (X-Line pIRo-850M – 0,5 s), termocanerele cu inerție în 0,15 secunde sunt de mare viteză, cu toate acestea, acest lucru este mai important pentru testarea obiectelor în mișcare sau schimbarea starea ta fizică.

Rezolutie optica

Cel de-al doilea nume al celei mai importante proprietăți a pirometrelor și a imaginilor termice este „indicele de vizualizare”, depinde direct de optica dispozitivului. Rezoluția optică arată raportul dintre distanța de la dispozitiv la suprafața testată și diametrul punctului de diagnostic (temperatura medie a acesteia este investigată). În acest caz, este necesar să se aleagă un pirometru în conformitate cu dimensiunea obiectului examinat, deoarece regula de bază de diagnostic prevede că obiectul trebuie să cadă complet în câmpul de lucru al detectorului și să se suprapună astfel încât corpurile străine cu „temperaturile” lor să nu ajungă acolo. Cu alte cuvinte: un indicator specific de observare determină distanța de la care este posibil să se măsoare obiecte de o anumită dimensiune; în același timp, această caracteristică a dispozitivului determină dimensiunea minimă a anomaliei termice înregistrate. Rezoluția optică cu un raport de 10: 1 la 40: 1 este considerată universală; pentru distanțe lungi, sunt necesare dispozitive cu un raport de vizualizare de 100: 1 și mai mare..

Pentru a nu lega utilizatorul la distanțe specifice, se aplică o focalizare variabilă (zoom), în timp ce focalizarea poate fi manuală sau automată. De asemenea, lentilele interschimbabile sunt folosite pentru a funcționa în diferite condiții..

Pragul de sensibilitate la temperatură (caracteristică NETD)

Indicatorul de sensibilitate termică al imaginii termice afișează erori posibile la testarea temperaturii în două puncte adiacente. Aceasta este o caracteristică a matricei, care determină cât de mică poate fi diferența înregistrată între temperatura obiectului și fundalul acesteia. Indicatorul normal este de 0,1 grade la +30 ° C (uneori producătorii indică în kelvin), dar multe dispozitive funcționează o ordine de mărime mai detaliată, ceea ce vă permite să determinați foarte precis nu numai prezența, ci și forma anomaliei temperaturii și, în consecință, cauza apariției acesteia. Deci, de exemplu, aparatul termic Testo 881 are un indice de sensibilitate de 0,05 grade.

Testo 881

Autocompensarea măsurătorilor

Precizia diagnosticării depinde în mare măsură de factori externi și poate fi destul de dificil să configurați manual dispozitivul, prin urmare, multe imagini termice moderne în regim automat pot compensa unele momente negative. De exemplu, reflectanța suprafeței obiectului („emisivitate”) poate fi corectată – de la 0,2 la 1 (în pași de 0,1). Temperatura ambientală și umiditatea aerului pot fi detectate și compensate. Între timp, unele dispozitive ieftine uneori nici nu au setări manuale pentru a ține cont de acești factori..

Sistem de orientare (vedere)

Vizarea vizuală ajută la controlul zonei de imagistică termică. În principiu, ghidarea poate fi optică și laser. Optica ajută la diagnosticarea la distanțe mari, testează obiecte foarte fierbinți (de la 1200 de grade) sau dacă fasciculul pur și simplu nu este vizibil în lumina naturală puternică. Obiectivele laser vin în „punct”, „fascicule duble”, „cercuri”, iar într-un dispozitiv pot fi folosite mai multe opțiuni. „Punctul” și „dublul” sunt orientate spre obiect de la o distanță de 2-3 zeci de metri, iar „cercul” este convenabil pentru încercări apropiate (până la 7 metri). Vederea „dublă” formează și un punct în locul potrivit, dar aici este intersecția a două fascicule laser. Vederea sub forma unui cerc este bună, deoarece arată contururile punctului de lucru al scanerului termic. Cele mai multe imagini termice moderne și pirometre folosesc un laser sigur de clasa a doua – strălucire roșie.

Bosch PTD 1

Ecran de scanare termică la distanță

Dimensiunea matricei (dimensiunea detectorului IR) – acest indicator se aplică numai imaginilor termice. Mărimea matricei determină numărul de elemente sensibile (bolometre elementare) și, în consecință, claritatea imaginii disponibile. Din acest indicator urmează o caracteristică importantă a unui scaner termic (care este suprafața pe pixel) – „rezoluție spațială” sau „câmp vizual”. După cum am spus deja, fiecare pixel de pe afișaj este un afișaj al temperaturii măsurate la un anumit punct din zona testată. Cu cât rezoluția este mai bună, detaliile mai fine pot fi distinse pe termogramă și pot trage concluzii despre cauzele anomaliilor de temperatură. De exemplu, un dispozitiv cu un detector de 160×120 pixeli măsoară 19.200 de puncte, în timp ce o matrice cu dimensiuni de 320×240 pixeli (Testo 882) diagnostică deja 76800 de puncte.

Testo 882

Unele imagini termice sunt echipate cu un ecran cu ecran tactil, care nu afectează caracteristicile tehnice ale dispozitivului..

Afișaj pirometru. În pirometre, informațiile digitale sau text sunt afișate pe ecranul LCD, care poate fi localizat pe una sau mai multe linii (Ryobi RP4030). Aproape toate pirometrele au un ecran retroiluminat, care permite măsurători în încăperile întunecate.

Ryobi RP4030

Obiective intercambiabile, opționale

Prin schimbarea obiectivului, utilizatorul poate diversifica semnificativ funcționalitatea imaginii termice. Optica telescopică vă permite să măriți / micșorați zona de fotografiere și, astfel, să testați obiecte mici la o distanță mare. Dacă trebuie să explorați un obiect mare, extins, puteți utiliza un obiectiv cu unghi larg și puteți obține o imagine panoramică. De remarcat este că cu cât unghiul de „vedere” al obiectivului este mai larg, cu atât distanța de lucru va fi mai scurtă și invers.

termeni de utilizare

Atunci când alegeți un pirometru sau o imagine termică, este foarte important să acordați atenție la ce temperatură ambientală poate fi utilizat dispozitivul și la ce umiditate. Producătorii nu ascund aceste informații, dar nu le confundă cu condițiile de depozitare – există o gamă mai largă. Unele dispozitive ieftine sunt limitate în această privință și sunt concepute pentru utilizare în interior (temperatură de la 0 la +40 grade, umiditate până la 80%). Scanere termice mai versatile funcționează în aer liber, la temperaturi subzero și umiditate de până la 90%. Comparând mai multe modele, aruncați o privire la ratingul IP al carcasei, media este IP54.

convertoare de semnalizare

Această funcție vă permite să setați indicatorul de temperatură maximă sau minimă, la detectarea căruia se emite automat un semnal sonor sau se declanșează o lumină. În acest fel, utilizatorul nu va rata schimbările de temperatură critice și va reacționa la problemă la timp (Fluke Ti25).

Fluke Ti25

Memorie la bord

Memorizarea măsurătorilor se realizează atât în ​​pirometre cât și în imagini termice. Acesta poate fi o stocare pe termen scurt a datelor proaspete până la următoarea măsurare, precum și scrierea pe suporturi integrate și detașabile (diverse carduri de memorie). Imaginile termice costisitoare pot înregistra comentarii vocale, pot salva date de diagnosticare ca video (în modul IR sau în intervalul vizibil).

Diferite moduri de afișare

O imagine termică modernă, pe lângă modul „IR complet”, este capabilă să realizeze o fotografie digitală obișnuită sau o înregistrare video obișnuită cu o rată de actualizare a cadrelor ridicată (peste 40 Hz). Imaginea vizibilă poate fi suprapusă în infraroșu, făcând astfel mai ușoară identificarea zonei defecte. În unele dispozitive, puteți seta temperaturi extreme la care vor fi afișate doar fotografiile vizibile în modul IR, în zone IR, puteți să le selectați pentru a fi selectate într-o imagine cu infraroșu complet (Flir InfraCAM). De asemenea, pe afișaj se pot afișa punctele de rouă găsite și zonele cu apă. Pentru confortul orientării, proiecția designatorului laser este afișată pe ecran. Uneori, funcția de izotermă este disponibilă în imaginile termice – un interval de temperatură specificat este afișat într-o culoare specifică.

Flir InfraCAM

Detectarea umidității de suprafață

În modul manual, umiditatea și temperatura aerului sunt introduse, iar dispozitivul în sine va afișa zonele cu probleme în zona testată. Umiditatea poate fi măsurată și în mod automat după conectarea unei sonde radio speciale. O funcție suplimentară este o alarmă cu privire la punctul de rouă găsit.

Comunicare PC

Imaginile obținute în urma examinării sunt disponibile pentru vizualizare direct pe afișaj. Cu toate acestea, pentru analiză și raportare, pentru utilizarea dispozitivului ca un înregistrator, informațiile sunt trimise către un computer. Conexiunea se poate face prin ieșiri analogice sau digitale. Prezența unui conector USB este considerată o formă bună, de exemplu, Optris LaserSight (LS) și altele. Software-ul este de obicei inclus în pachet și este actualizat gratuit, dar uneori trebuie să îl cumpărați separat.

Optris LaserSight

Iluminarea zonei de lucru

Multe pirometre și imagini termice au lumini LED încorporate care luminează obiectul de studiu, astfel încât diagnosticul este posibil chiar și în vizibilitate slabă..

Ergonomie, tip de execuție

Imaginile termice moderne și pirometrele sunt utilizate permanent sau ca portabile. Primele sunt utilizate în producție, sunt alimentate din rețea și au adesea o specializare îngustă, iar cele din urmă sunt mai versatile, diferă în greutatea mică și în dimensiunile modeste..

Imaginile termice industriale și pirometrele sunt îmbrăcate într-o carcasă metalică, sunt bine protejate de orice fel de influențe (praf, vibrații, umiditate, așchii, temperatură ridicată). De obicei, instrumentele staționare oferă date mai precise..

Dispozitivele portabile pentru diagnosticarea în infraroșu pot arăta ca o cameră sau cameră video, dar cel mai adesea sunt realizate sub forma unui pistol din plastic structural, unde declanșatorul este folosit pentru a începe testarea, la sfârșitul cazului există un afișaj de control cu ​​butoane de control de meniu. Greutatea lor depășește rar 500 g, multe dintre ele sunt mai ușoare decât 200 grame (ADA TemPro 900 – 170 grame). Aparatul bine proiectat este ținut și funcționat cu o singură mână. Dispozitivele de calitate sunt protejate de căderea de la o înălțime de 2 metri (Fluke TiR1), cel puțin producătorul afirmă cu siguranță acest lucru.

Fluke TiR1

Opțiuni de alimentare a scanerului termic în infraroșu

Dispozitivele staționare sunt alimentate din rețea prin dispozitive de reducere. Detectoarele termice portabile sunt alimentate de obicei cu baterii alcaline (AA, CZK, AAA, „pastile”). Mulți producători își furnizează scanerele termice cu diferite baterii reîncărcabile (nichel-cadmiu și litiu-ion). Apropo, puteți conecta alimentarea prin portul USB. Cei care sunt angajați în crearea de scule electrice și au la dispoziție sisteme complete de baterii, instalează baterii de la unitățile de alimentare pe pirometre și imagini termice. De exemplu, DeWalt DCT 414 S1 și modelul S1 DCT416S1 sunt configurate cu o unitate de 12 volți cu o capacitate de 1,5 Ah. Milwaukee a mers un pic mai departe și își vinde imager termic și pirometru fără baterie sau încărcător. Un consumator care are deja un instrument mobil al acestei companii poate economisi multe furnizând o baterie de sistem M12 instrumentului de diagnostic..

DeWalt S1 DCT416S1

Alegerea caracteristicilor tehnice și funcționale adecvate condițiilor dvs., precum și configurarea cu succes a scanerului termic este cu siguranță o sarcină importantă, dar ar trebui să acordați atenție și asistenței metrologice din partea producătorului, astfel încât rezultatele auditului energetic (dacă este necesar) să poată fi legalizate în cadrul autorităților competente. Dispozitivul trebuie să fie standardizat! Ținând cont de complexitatea tehnică și costul ridicat al acestor dispozitive de măsurare, vă recomandăm să fiți scrupuloși cu privire la problemele de garanție și service..

Costul

Un pirometru, spre deosebire de o imagine termică, este un dispozitiv mai simplu și relativ ieftin. Modelele la nivel de intrare pot fi achiziționate pentru aproximativ 2.500 de ruble, de exemplu, ADA TemPro 300 cu o gamă de temperatură cuprinsă între -32 și +350 grade, sau un termoSpot Laserliner similar. Odată cu extinderea gamei, costul crește aproape proporțional (prețul pentru ADA TemPro 1200, capabil să măsoare până la 1200 de grade, este de 9500 de mii). Este dificil să vezi alte modele de prețuri – producătorii acționează după propria lor discreție, oferind diferite seturi de opțiuni suplimentare. Rețineți că dispozitivele de la companii care creează unelte electrice (DeWalt DCT 414 S1 – 5000, Ryobi RP4030 – 3500, Bosch PTD 1 – aproximativ 4500 ruble) au caracteristici tehnice și operaționale bune, la un cost moderat..

În cazul imaginilor termice (pentru construcții), situația este mai complicată. În aceste dispozitive, pe lângă caracteristicile de funcționare fundamentale (90% din preț este format din caracteristicile matricei și opticii), este necesar să se țină seama de un număr imens de funcții suplimentare care facilitează viața utilizatorului. Nu uitați de lățimea setului de livrare de bază și de „promovarea” mărcii. Puține imagini termice costă aproximativ 30.000 de ruble, acestea sunt modele bugetare, de exemplu, Fluke VT04 și modelul VT02, precum și DeWalt DCT416S1. Puțin mai mare decât prețul minim pentru dispozitivul FLIR i3 – aproximativ 43 000. Imaginile termice cu aproximativ 100 000 de ruble (Testo 875-1 sau Fluke TiS) pot fi considerate medii. Există modele pentru 250.000 (Testo 875-2) și 430.000 ruble (FLIR T335). Pentru referință, un FLIR P640 pur profesional costă peste 1,5 milioane.

Costul estimat al unui audit energetic (sondaj + raport) al unei case private de către organizații specializate este de la 50 de ruble pe metru pătrat al clădirii. De regulă, aceștia necesită cel puțin 10.000 pentru o clădire cu un etaj: o imagine termică poate fi închiriată, o zi de utilizare a unui dispozitiv mediu vă va costa aproximativ 2-3 mii de ruble, desigur, trebuie să lăsați aproximativ 20-40 de mii ca depozit. Puteți economisi puțin dacă închiriați un model care este mai simplu și mai mult timp, de exemplu, prin echiparea cu cineva.