Тепловизоры: реальность и ожидания. мнения экспертов

Как правильно пользоваться тепловизором?

Ввиду значительной стоимости тепловизорного оборудования, купить его могут только организации либо частные лица для постоянного использования. Кроме того, использование прибора требует наличия определённых знаний и опыта. Да и расшифровка результатов потребует специальных знаний.

При обращении в специализированную компанию стоимость обследования будет зависеть от объёма работ и их продолжительности. Кроме того, расценки определяются типом обследования, внутри либо снаружи помещения. По окончании оценки выполняется расшифровка полученных данных, и предоставляется детальный отчёт. В некоторых случаях могут потребоваться рекомендации по устранению недостатков конструкции.

Для выполнения обследования подходит не каждый день и не любое время года. Наиболее качественную оценку можно выполнить в осенне-зимний период. При этом разница температур внутри и снаружи помещения должна составлять не менее 15-20 градусов. Очень важным условием является отсутствие прямого солнечного освещения, искажающего результаты.

Для качественного обследования лишние предметы желательно удалить из помещения. В противном случае измерения не будут точными. Обследование, выполненное квалифицированным специалистом, позволит найти и впоследствии устранить большую часть утечек. Как правило, это касается стен зданий, фасадов и кровли.

Новый тепловизор Workswell WIRIS Security

WIRIS Security — это новейший тепловизор от WIRIS с LWIR 7.5 — 13.5 мкм для дронов, разработанный специально для поиска и спасания. Он весит менее 28 унций (780 грамм), что идеально подходит для использования дроном. Он также оснащен диском SSD с 512 ГБ или 256 ГБ памяти для записи. Также возможно сохранить данные на внешний USB-диск или карту microSD.

Высокое разрешение с оптическим зумом и тепловой чувствительностью 40 mK

Этот тепловизор полностью адаптирован для поиска и спасания, так как имеет высокое термографическое разрешение, 30-кратный оптический зум в спектре RGB с и превосходную температурную чувствительность, а также прочную механическую конструкцию из легкого алюминия. Тепловизор обладает непревзойденным разрешением 800 × 600 и тепловой чувствительностью 40 мК. В настоящее время ни один другой тепловизор для дронов не предложит вам такие же параметры. Тепловизионная система Workswell WIRIS Security использует специализированную RGB-камеру для визуальных изображений с высокой чувствительностью для сумеречного и ночного видения и возможностью оптического увеличения. Таким образом, изображение с камеры RGB четкое даже при минимальном освещении 0,0008 люкс. Фокусное расстояние также варьируется в интервале от 129,0 до 4,3 мм и составляет до 30-кратного оптического ZOOM.

Тепловизор WIRIS Security с установкой на дроне

Workswell WIRIS Security также имеет интерфейс, обеспечивающий самый широкий диапазон подключений к дрону, блоку управления, внешнему датчику GPS и т. д. Также доступна потоковая передача видео с низкой задержкой Wi-Fi и командная связь.

Доступны следующие аппаратные интерфейсы:

• S.Bus
• CAN bus (DJI M600 and A3 controller compatible)
• Ethernet (RJ45)
• MavLink
• external GPS connection
• external trigger
• USB
• HDMI

Fluke Ti32 (США)

Съёмка

Прибор использует технологию IR-Fusion («Картинка в картинке»): она объединяет ИК-изображения со снимками в видимом диапазоне. Это поможет специалисту быстрее найти отклонения в конструкции и сделать отчёты более информативными.

Чтобы получить качественные снимки, используйте сменные объективы: широкоугольный для съёмки элементов здания крупным планом с близкого расстояния и телескопический — с дальнего.

Обработка результатов

Чтобы получить не просто изображение в формате JPG, PNG или BMP, а интерактивную картинку с радиометрическими данными, речевыми комментариями и другими полезными параметрами для отчётов, производители придумали формат IS2: он открывается в SmartView. Это будет полезно для тех, кто привык формировать отчёт на ПК.

Полезные рекомендации для удачного внедрения в систему видеонаблюдения

При разработке и реализации проектов по созданию и обустройству систем слежения, охраны и видеонаблюдения возникает ряд вопросов. Большинство из них связано с недостаточно глубокими знаниями характеристик и особенностей уникальной техники. Мы собрали ценные советы, способствующие успешной реализации таких проектов:

1. Точная формулировка задач. Поможет грамотно определить реальные возможности, облегчит подбор параметров устройств. Не забывайте о разнице, существующей между стандартной видеокамерой и тепловизором.
2. Применение корректировок. Они необходимы для точности расчета критерия Джонсона. Сложные погодные условия – явление нередкое для нашего климатического пояса. Необходимо предусмотреть это на этапе проектирования, спланировав размещение дополнительных приборов.
3. Использование непосредственно по прямому назначению. Тепловизионная камера – это уникальное оборудование, а не банальное средство экономии средств за счет отсутствующего освещения. В отличие от типовых камер, оператору нет нужды постоянно наблюдать за экраном. Помните, что первостепенной задачей тепловизионной техники выступает передача сигнала о появлении незнакомых объектов. А дальше дело за срабатывающими датчиками движения.
4. Учет возможных ограничений в работе. Увы, некоторые объекты способны удачно маскироваться, и тепловизору не удастся их распознать. Внесите также поправку на летнее время, когда шкала термометра днем на солнце переваливает за отметку в 35°.
5. Совмещение видео- и тепловизионных камер. Дает наилучшие результаты. Тепловая фиксация позволяет обнаружить цель на дальних подступах, и сигнализировать об этом. Стандартный объектив на подвижном штативе позволит распознать и точно идентифицировать объект в пределах видимости, а затем принять необходимые меры по обеспечению безопасности.

В дополнение к этому профессионалы рекомендуют:

• поэтапно определить точки установки тепловизоров;
• подобрать оптимальные углы обзора для каждого из них;
• тщательно просчитать дальность действия.

Помните: чем меньше расстояние фокуса, тем больше угол обзора, и наоборот.

Как правильно надо пользоваться пирометром для определения теплопотерь в доме

Чтобы научиться пользоваться пирометром для определения потерь тепла в доме, понадобится для начала ознакомиться с инструкцией по их эксплуатации. Прибор прост в применении, но чтобы правильно определять температурные показатели, необходимо научиться пользоваться инструментом. Учитывать необходимо используемую модель, так как отличаются они по количеству функций, которые можно выполнить пирометром.

Пошаговая инструкция о том, как надо правильно работать пирометром, и выявлять температуру поверхностей, имеет следующий вид:

1. Для начала необходимо включить прибор, установив в него батарейки.  Для этого имеются специальные гнезда, расположенные в рукоятке
2. Нажать на пусковой курок, чтобы протестировать инструмент, при этом не направлять его на человека. Включить или отключить подсветку дисплея, а также выбрать соответствующий режим вывода показаний в градусах или фаренгейтах
3. Раструб необходимо направить на поверхность материала, температуру которого необходимо померять
4. Лазерной указкой выявляется граница пятна измерения, то есть охватываемая площадь
5. Уже через несколько секунд на экране устройства отобразятся соответствующие значения температуры. Эти значения можно сохранить в памяти прибора или руководствоваться ними, делая вывод о величине прогрева стен, пола, потолка и прочих поверхностей

Пирометр в хозяйстве может пригодиться не только для определения тепловых потерь в доме, но еще и для измерения температуры аккумуляторной батареи на автомобиле. Автомобилистам хорошо известно о том, что чем сильнее мороз, тем хуже она отдает заряд. Конечно, чтобы измерить температуру аккумулятора, можно выкрутить одну пробку с банки, и всунуть градусник. Однако делать это постоянно нерационально, да и к тому же накладно.

Это интересно! Пирометром необходимо пройти по помещению, и измерить температурные показатели. В тех местах, где значения будут низкими, необходимо провести утепление. Обычно такими местами выступают углы стен, полы, потолки, а также щели в дверях и окнах. Если в доме холодно, то пирометр поможет найти места, откуда уходит тепло.

https://youtube.com/watch?v=hUIcqUAfLfQ%3F

Интерпретация полученных данных

Тепловизионные устройства фиксируют температурный перепад от 3 ºC, а это отобразится на термограмме в виде аномальной зоны в характерном цветовом спектре. Однако само спектрозональное изображение – недостаточное обоснование, чтобы считать диагностируемый участок дефектным.

Для всех аномальных зон необходимо произвести теплотехнические расчеты и тогда уже делать выводы о состоянии исследуемых объектов

А потому в комплекте с портативными тепловизорами поставляется инструментальное программное обеспечение для качественного и количественного анализа термограмм, а также создания отчетов.

Все это значит, что для работы с инфракрасной камерой не требуется специальная подготовка. Изучив инструкцию пользователя, несложно самостоятельно провести тепловизионную проверку и обработку результатов в предлагаемой программе. После анализа полученных показателей приложение даст экспертную оценку снимкам.

Помимо этого, собранную оборудованием информацию можно перенести в программы для обработки статистических данных – табличные процессоры или специальные инженерные утилиты, например, MathLab.

Также стоит отметить, что тепловизор может выдавать некорректные результаты в случае неправильной настройки. Подобные ситуации происходят при обследовании таких поверхностей, как стекло, глянцевая плитка, зеркало.

Инфракрасное излучение рядом расположенных объектов будет отражаться в этих поверхностях, что и приведет к искажению термограмм. Чтобы правильно определить температуру зеркальных поверхностей в тепловизионных приборах необходимо дополнительно настраивать поправочные коэффициенты.

Следует принимать во внимание и холодное излучение, которое может отражаться от окон и крыши жилого объекта. Полученная термограмма может быть значительно холоднее, чем реальное состояние дома. Количественный метод анализа распределения температурных полей по поверхности конструкций не учитывает коэффициент излучения и фоновую радиацию окружающей среды

Причем неважно, выполняется ли съемка ИК-камерой на месте или же полученные результаты обрабатываются ПО

Количественный метод анализа распределения температурных полей по поверхности конструкций не учитывает коэффициент излучения и фоновую радиацию окружающей среды

Причем неважно, выполняется ли съемка ИК-камерой на месте или же полученные результаты обрабатываются ПО

При проведении диагностических мероприятий внутри здания получаются более достоверные результаты, поскольку внешние климатические условия не влияют на исследуемые поверхности. Итоговые термограммы после обработки соответствующими программами отвечают действительности.

Использование строительного тепловизора позволяет объективно оценить качество теплозащиты здания, обнаружить мостики холода и проседание утеплителя, а также найти скрытые повреждения и дефекты монтажа оконных блоков, дверных проемов, некачественно выполненные стыки кровли, стен и перекрытий.

Инфракрасная диагностика дает возможность правильно, а значит, экономно, выполнить работы по минимизации теплопотерь в жилом объекте, сократить затраты на утепление пола и теплоизоляцию прочих конструкций.

Проведение исследовательской процедуры даст возможность грамотно подобрать утеплитель для стен и потолка частной постройки. В итоге снизятся расходы на обогрев частного дома.

Проверка и поверка устройства

Проверка работоспособности устройства осуществляется непосредственно перед проведением обследования соединений. Нормы тепловизионного контроля электрооборудования предполагают выполнение таких действий перед каждым замером температуры. Однако на практике подобный процесс не производится.

Что касается поверки изделия — как и любой измерительный прибор должен проходить в сроки, указанные производителем. На устройстве обязана располагаться метка ЦСМ, которая подтверждает точность измерения

Обратите внимание, что использование пирометров китайского производства часто дают погрешность и не проходят проверку в метрологии

Критерий Джонсона: понятие и значение

Тепловизионные устройства производят специфическую фиксацию объекта, но полная его идентификация невозможна. На практике это означает следующее:

• проникшего на охраняемый периметр злоумышленника легко засечь;
• участки открытого тела будут на экране ярче, а прикрытые одеждой –бледнее;
• опознать его для составления фоторобота и дальнейших поисков, заметить отличительные приметы не удастся. Но такие задачи сможет выполнить обычная камера.

Для оценки эффективности работы тепловизионной камеры используют специальный параметр, известный как критерий Джонсона. Основные показатели приведены в таблице 2:

Таблица 2 – Перечень основных задач для тепловизоров и их решение

Если необходимо повысить степень вероятности обнаружения объекта, среднестатистические данные умножают на коэффициент пересчета. Расчеты условны, но они повышают точность прогнозирования работы тепловизионного устройства.

Важно

Нужно помнить, что хороший аппарат, способный удовлетворять даже незначительные запросы потребителя, стоит недешево. Если в попытке экономии вы приобретаете для использования дешевое устройство, например китайского производства, в пределах стоимости от 10 до 13 тыс. рублей, то не стоит ожидать от него многого. Вас не порадует качество самой модели и получаемой на дисплее картинки. Это можно легко объяснить тем, что датчики в дешевых моделях тепловизоров зачастую обладают низкой разрешительной способностью. Поэтому в результате мы и получаем нечеткое, размытое разноцветное изображение. Что касается остальных характеристик, то они тоже не соответствуют нормам. Однако есть редкие исключения, когда такие недорогие модели неплохо справляются со своими задачами, и о них есть хорошие отзывы покупателей.

Рекомендуется выбирать тепловизионную аппаратуру надежных, проверенных временем производителей. К таким можно отнести:

• ТЕСТО
• ФЛИР;
• ПЕРГАМ;
• ФЛУКЕ;
• ОПГАЛ;

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.

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.

Лучшие модели тепловизоров в средней ценовой категории

Теперь стоит пройтись по наиболее популярным и интересным моделям, от самых простых и до профессиональных.

Flir C2

Небольшой и компактный, но вместе с тем, функциональный прибор

Это профессиональный инструмент, для строителей и монтажников. Об этом как бы намекает его весьма высокая цена — 70000 рублей. Это прибор внесен в госреестр разрешенных к использованию. Минимальная температура работы -10°С, максимальная +150°С. Точность измерения температуры — 0,1°С. Разрешение детектора составляет 320 на 240 пикселей, что для 3 дюймового экрана вполне достаточно. Сам прибор представляет собой аппарат размером со смартфон.

Тепловизор Flir C2

HD-02

Бытовая версия тоже вполне может использоваться для профессиональных исследований

Этот прибор уже больше подходит для бытового использования. Купить тепловизор HD-02 можно за 22000 рублей. Измерять температуры аппарат может в пределах от -20ºС до 300ºС. Внутри есть собственная память на 4 Гб. Точность измерения вряд ли устроит профессионалов, однако для домашнего использования в самый раз — 2ºС. Экран имеет диагональ в 2,5 дюйма.

Тепловизор HD-02

HT-175

Простой и наиболее доступный прибор

Еще один доступный прибор для домашнего использования. Купить его можно за 14000 рублей. Разрешение 2-х дюймового экрана составляет 0,3 МП. Диапазон рабочих температур составляет от -20ºС до 300ºС. Шаг, то есть точность равна 0,5ºС. Измерять прибор может на расстоянии от 1 до 20 м.

Тепловизор HT-175

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

Большой плюс – наличие дополнительных функций, а именно: цифровое масштабирование, лазерный указатель, составление аннотаций к термограммам, настраиваемая цветовая сигнализация, определение участков с максимальными и минимальными температурными показателями.

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.

Виды подобных приборов

Такие устройства можно разделить на 2 основных группы:

• Стационарные – используются в цехах предприятий для контроля режимов работы электродвигателей и другого оборудования. Все данные при этом выводятся на мониторы пульта дежурного, который и контролирует показатели. Это довольно мощные тепловизоры, требующие для нормального функционирования отдельного охлаждения. В этих целях чаще всего применяется жидкий азот. Температурный диапазон измеряемых такими устройствами показателей колеблется от -50 ˚С до +2000 ˚С.
• Переносные (мобильные) – удобные приборы со встроенным экраном, позволяющие в режиме реального времени увидеть утечку или очаг тепла, направив устройство на проверяемую область. Чаще всего они имеют возможность подключения к персональному компьютеру для обеспечения обработки получаемых данных, причем соединение может быть как проводным, так и по Wi-Fi, что тоже очень удобно. Все данные при этом идут через облачное хранилище. Как произвести подобную коммутацию, можно узнать из инструкции к тепловизору.

Требования, предъявляемые к специалисту, работающему с подобным оборудованием

Стоит сразу оговориться, что эта тема относится к работникам организаций, осуществляющих аудит. Требования определяются нормативными документами – СниП и ГОСТ. Согласно их положению правила проведения проверки следующие:

• проверяющий обязан во всех деталях знать, как работает тепловизор, уметь им пользоваться, иметь на руках все допуски и лицензии;
• перед осмотром зданий прибор должен пройти поверку, о чем в его техническом паспорте делается отметка;
• запрещается работа с тепловизором в дождь или снег – показания могут быть неверными;
• обязательна разница температур в помещении и вне его, если она отсутствует, то прибор никаких утечек уловить не сможет;
• при производстве повторных замеров с другого ракурса следует убедиться, что расстояние до объекта одинаково;
• при производстве платных проверок в допуске аудитора в обязательном порядке проставляется стоимость услуги.

Тепловизоры эпидемиологического контроля людей в аэропортах и вокзалах

Поскольку внутренняя температура тела выше, чем внешняя, которую сканируют тепловизоры, для получения достоверных показателей существует ряд рекомендаций: Во-первых, измерение проводится только в контрольной зоне – внутренних углах глаз, где расположены слезные протоки. Съемка показателей производится в анфас. Во-вторых, важно соблюдать расстояние от лица человека до измерительного прибора. Рекомендованное расстояние составляет 1-1,6 метров. Оно выбрано не случайно и позволяет получить изображение всего лица, не зависимо от комплекции человека. В-третьих, обследуемый человек должен посмотреть прямо в объектив тепловизора, а значит нужно убрать с лица волосы и очки.

Целесообразно применение тепловизоров на вокзалах и в аэропортах, на станциях больших пересадочных узлов в часы пик. Тепловизоры устанавливаются в местах, где образуются большие скопления людей. В таких случаях рекомендуется подключение тепловизора к монитору на рабочем месте оператора-термографиста. В аэропорту, самыми разумными местами монтажа будут зоны паспортного и таможенного контроля, что позволит снимать термограмму индивидуально каждому проходящему. Наибольший акцент на измерение температуры пассажиров в настощий момент стоит делать на пассажиров прибывших из стран с большим количеством заболевших короновирусной инфекцией.Преимущества инфракрасной тепловизорной системы контроля На точность показателей температуры могут влиять несколько факторов – температура, условия окружающей среды, имеющиеся отопительные приборы или кондиционеры и т.д. Производители провели практическую проверку: сперва у группы людей измерили температуру обычным, медицинским термометром, а после сделали измерение с использованием тепловизора FLIR. Отличие значений между температурами тела и во внутренних уголках глаз составила 0,8-1,2С и колебалась в зависимости от внешних факторов. Опытным путем была выведена закономерность, что температура больного человека выше, чем температура здорового всего на 1 градус Цельсия. При использовании различных тепловизоров, возможны отличные показатели. В таком случае рекомендуется перемерить температуру с помощью внутриушного термометра.

Тепловизоры FLIR отличаются тем, что автоматически рассчитывают среднюю температуру с поправкой на температуру помещения. Это позволяет использовать их в аэропортах без дополнительных приготовлений. После автоматического расчёта средней температуры, оператор тепловизора устанавливает сигнализацию, которая срабатывает в случае превышения обследуемым человеком температуры на 1 градус Цельсия. Сейчас когда ажиотаж с покупкой тепловизоров для заболевших людей сильно вырос, многие недобросовестные поставщики, предлагают различные тепловизоры не предназначенные для измерения температуры тела человека.