Тепловизор для чего нужен: Тепловизоры. Разновидности и применение. Как выбрать. Особенности

Что такое тепловизор, его устройство и назначение.

Для контроля температуры объектов существует множество приборов. Однако, большинство из них способны лишь определить значение в конкретной точке. Для того, чтобы буквально увидеть температуру своими глазами существует тепловизор. Устройство преобразует невидимые человеческому глазу инфракрасные лучи в цветное изображение.

В этой статье мы расскажем о том, как работают такие приборы, какое у них назначение, разберем разные типы тепловизоров и их характеристики, а также составим подборку самых популярных моделей.

Принцип работы тепловизора

Каждый объект отражает не только видимый спектр цветов, но и ряд неразличимых волн. Одни из таких – инфракрасные. Чем интенсивнее излучение, тем выше температура самого объекта. Именно эти волны регистрирует тепловизор.

Принцип работы тепловизора.

Сначала отраженный свет попадает на внешний объектив устройства.

Оптика тепловизора пропускает весь спектр излучения, а не только видимый.

После этого свет проходит через призму, которая фокусирует его на матрице. Это микросхема с плотным набором резисторов, способных обрабатывать инфракрасное излучение. Иначе говоря, свет нагревает матрицу, а микропроцессор анализирует полученные данные.

После этого на дисплей выводится термограмма – обработанное изображение объекта в специальной цветовой гамме. Классический набор цветов меняется от красного к синему, с белыми и черными областями раскаленных или переохлажденных областей соответственно. Многие тепловизоры обладают другими палитрами. Например, «Железо» с преобладанием желтого и фиолетового цветов, «Монохром», где яркие объекты выделяются на темном однотонном фоне. Кроме того, можно настроить палитру самостоятельно.

Конструкция тепловизора

Разберем более подробно устройство прибора.

Все объекты, температура которых превышает абсолютный ноль – 273 °С, излучают инфракрасное свечение. Весь спектр отраженного света попадает на линзу из германия.

Устройство тепловизора.

Альтернативами служат селенид цинка и халькогенидные стекла как более дешевая в производстве замена. В зависимости от модели тепловизора, внутри могут быть установлены фокусирующие линзы. Дополнительная оптика нужна для прицеливания на отдаленные объекты.

Далее следует матрица, на которой фокусируется излучение. Температурные датчики делятся по разным критериям. Первое деление – на охлаждаемые и неохлаждаемые. Наибольшее распространение получили вторые, т.к. первые требуют криогенной установки из-за их сверхчувствительности.

Другое разделение происходит на калиброванные и некалиброванные сенсоры. Первые формируют термограмму и измеряют температуру во всех точках. Вторые способны лишь создавать изображение в видимом спектре без замеров.

Собираемая информация отображается на дисплее. Подавляющее большинство тепловизоров оснащено фиксированным экраном, однако, есть модели с поворотной конструкцией. Они востребованы в промышленности, техническом обслуживании и других подобных сферах. Благодаря шарнирной основе, экран можно повернуть под удобным углом, при этом направив тепловизор на высоко расположенные объекты.

Основные элементы управления – кнопки, расположенные под экраном, а также большая клавиша-курок спуска на рукоятке. Некоторые тепловизоры оснащены сенсорным дисплеем. В меню выполняется настройка прибора, выбирается тип сохраняемых файлов и многое другое.

Внешний вид и элементы тепловизора.

Все перечисленные элементы – основные детали любого измерительного тепловизора. Однако, есть модели, которые комплектуются дополнительными модулями. К ним относятся сменные объективы, которые предназначены для изменения угла поля зрения. Некоторые насадки адаптируют тепловизор под макросъемку для изучения плотно расположенных объектов, например, соединений в электрощитовых.

Данные хранятся на встроенной памяти и съемной карте. Многие модели тепловизоров оснащены выходами для подключения к телевизору или компьютеру. Наиболее продвинутые устройства передают эти данные по беспроводным Wi-Fi или Bluetooth.

Основные технические характеристики

1. Рабочий диапазон. Показывает, какие температуры различает прибор. Большинство тепловизоров способно определять до + 600 °С, что достаточно для многих задач. Для работы с более горячими объектами предусмотрены приборы с диапазоном до + 1000 °С и выше.

2. Разрешение ИК-матрицы. Чем больше данное значение, тем более четким будет конечное изображение. Самые простые сенсоры обладают разрешением 80х60 или 120х90 пикселей. Это означает, что на матрице находятся 4800 или 10800 точек с уникальным значением температуры.

   Внешний вид инфракрасной матрицы.

   Старшие модели оснащаются матрицами на 640х480, 1024х768 пикселей или более. Количество точек достигает нескольких сотен тысяч, что гарантирует четкое детализированное изображение.

   У некоторых производителей есть технология виртуального увеличения размеров термограммы. Применяется 2-кратное растягивание изображение без потери качества, что повышает читаемость картинки.
3. Чувствительность тепловизора. Способность матрицы обнаружить разницу температур между двумя соседними точками. Чем ниже данное значение, тем более незначительный перепад виден на экране. Чувствительность 100 мК означает, что между соседними точками на матрице должна быть разница не менее 0,1 °С. В противном случае прибор не распознает это, закрасив оба пикселя одним цветом. Чувствительность в 50 мК снижает этот порог до 0,05 °С.
4. Частота обновления кадров. Показывает то, сколько раз в секунду меняется изображение на дисплее. Чем выше данный показатель, тем точнее будут данные, т.к. вы сможете обнаружить кратковременные перепады. Чаще всего используются 9 или 60 Гц, т.е. 9 или 60 кадров/сек. Некоторые профессиональные модели способны обновлять изображение со скоростью 120 и 240 Гц.
5. Спектральный диапазон.
   Длина волны, которую распознает тепловизор. Все приборы работают с диапазонами от 8 до 14 мкм и от 3 до 5,5 мкм. Меньший из них применяется для обследования объектов с высокой отражающей способностью – стекла, зеркала, полированные металлы.
6. Точность. При измерении температуры полученные данные могут отклоняться от истинного значения. Практически у всех тепловизоров это значение составляет около ± 2-3%. Этого достаточно даже для профессиональных задач, в том числе, для осмотра сложного оборудования. Результат можно улучшить, однако, для этого необходимо приобрести тепловизор с азотным охлаждением. Они применяются в научной сфере для лабораторных испытаний.

7. Дисплей. Размер экрана тепловизора связан с конструкцией самого измерителя. У приборов с пистолетной рукоятью дисплей редко превышает диагональ 3,5” и разрешение 640х480 пикселей. Если экран установлен на шарнирное соединение, то его размеры могут достигать 5” с плотностью точек до 1024х768.

   Параметры дисплея никак не влияют на конечный результат. Термограмма, сохраняемая на компьютере, обладает собственным разрешением, зависящим от конкретного устройства.

8. Запись данных. Большинство тепловизоров сохраняет съемку в виде специального файла. Обработка возможна только в фирменных приложениях для компьютера и мобильных устройств. С помощью этих программ можно просмотреть изображение, определить температуру в каждой конкретной точке, сформировать отчет и т.д.

   Некоторые приборы сохраняют данные в виде популярных форматов изображений JPG или PNG. Это облегчает просмотр файлов. Отдельные модели записывают видеозаписи в инфракрасном спектре.

   Это актуально при осмотре большого числа узлов, больших зданий и других подобных задач.

Применение тепловизоров

Такие устройства используются для неразрушающего температурного контроля. Это означает, что для наблюдения за объектами не нужно касаться поверхности. Это актуально во многих сферах:

• Коммунальные службы – контроль за состоянием теплотрасс, отопительных приборов, распределительных узлов.
• Ремонт – поиск мест наибольших теплопотерь, дефектов, плохой изоляции.
• Энергетика – обследование генераторов, поиск несправных соединений, определение состояния труб, дымоходов.
• Пищевая промышленность – контроль температуры замороженных продуктов, обследование холодильных камер и т.д.

Тепловизионный контроль.

Лучшие модели тепловизоров

Приборы данного типа подразделяются на несколько сегментов.

Разделение идет по классам и категориям: бюджетные бытовые модели применяются для повседневного обследования домов и инженерных конструкций. Они обладают базовыми характеристиками и доступной ценой.

Профессиональные модели оснащены продвинутыми матрицами. Они обеспечивают высокую детализацию и точность термограмм, а также обладают рядом дополнительных функций.

Бюджетные модели

Данные приборы используются для наблюдения и бытового применения: осмотр дома на предмет теплопотерь, исследование батарей отопления и нагревательных котлов, поиск неисправностей на линии теплосети и т.д.

Из-за сравнительно низких показателей, полученные данные подходят для повседневного использования. Термограммы достаточно информативны для получения общих сведений об объектах.

Hikmicro E1L

Простой в обращении прибор, который не требует сложных настроек. Тепловизор определяет температуру до + 550 °C с точностью ± 2 °С. Полученные данные можно использовать для ремонта и базового технического обслуживания.

• Разрешение матрицы: 160 × 120 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Поле зрения: 37.2 °× 50 °

Подробнее

Hikmicro B1L

Бюджетный тепловизор для регулярного использования. Для максимально точного результата в приборе вручную задаются основные параметры: коэффициент излучения, расстояние между целью и объектом, единица измерения и т.д. Если вы хотите упростить работу, то есть автоматическая настройка температурного диапазона. Точность измерение достигает ± 2% от конечного значения.

• Разрешение матрицы: 160 × 120 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Поле зрения: 32,9 ° × 44,4 °

Подробнее

Профессиональные модели начального уровня

В тепловизоры установлены более продвинутые матрицы. Из-за доступной цены они обладают ограниченным функционалом. При этом приборы применимы для инспекции сложного оборудования, например, электрогенераторов.

Hikmicro M10

Тепловизор с профессиональной матрицей, который подходит для инспекционных работ. Температурный диапазон от – 20 до + 550 °C. Частота кадров в 25 Гц обеспечивает плавное изображение при наблюдении движущихся объектов. Для четкой картинки в ИК-режиме предусмотрен высокочувствительный детектор с разрешением 40 мК.

• Разрешение матрицы: 160 × 120 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Поле зрения: 32,9 ° × 44,4 °

Подробнее

RGK TL-80

Прибор базового профессионального уровня для бытового и повседневного использования. Матрица обладает размерами 80х80 точек с чувствительностью 100 мК. Предельная температура в + 350 °С определяется с точностью до ± 2 %.

Также присутствует камера видимого диапазона. С ее помощью инфракрасное изображение накладывается поверх реального в процессе съемки. Технология помогает быстрее сориентироваться во время работы, обнаружив место утечки тепла быстрее.

• Разрешение матрицы: 80 х 80 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Погрешность: 2 °C,±

Подробнее

Портативные модели

Устройства этого класса легко помещаются в карман или дорожную сумку благодаря компактным размерам. Также есть модели, которые подключаются к напрямую к мобильным устройствам. Термограмма выводится на дисплей смартфона или планшета, что облегчает использование измерителем.

Hikmicro Mini 1

Мобильный тепловизор, который подключается напрямую к гнезду смартфона. В бесплатном мобильном приложении будет отображаться термограмма, которая записывается в память устройства. Модель предназначена для отслеживания широкого температурного диапазона от – 20 до 350 °C. Частота обновления кадров составляет 25 герц. Благодаря этому достигается плавная и непрерывная картинка, что обеспечивает малую погрешность и точное измерение температуры.

• Разрешение матрицы: 160 х 120 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Погрешность: 2 °C,±

Подробнее

Hikmicro Pocket 2

Карманный тепловизор для инспекции зданий, сооружений, коммуникаций. Несмотря на компактные размеры, внутри установлена матрица размером 256х192 пикселей. Температурный диапазон составляет от – 20 °С до + 400 °С при точности ± 2%. Полученных показателей будет достаточно для проведения ремонта, устранения утечек тепла и других несложных работ.

• Разрешение матрицы: 256 х 192 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Погрешность: 2 °C,±

Подробнее

Профессиональные модели

Отличаются продвинутыми компонентами, в частности, более чувствительными и большими матрицами. Приборы используются не только для повседневных задач, но и для обслуживания промышленных и производственных зданий. Полученные термограммы обладают высокой точностью и детальностью.

Hikmicro G40

Тепловизор профессионального уровня, нацеленный на осмотр промышленных объектов. Установлена матрица размером 480х360 пикселей. Прибор поддерживает несколько режимов фокусировки на выбор, выдает качественное изображение и фиксирует температуры в широком диапазоне от – 20 до + 650 °C. Частота кадров в 50 Гц позволяет получить высокую плавность и четкость картинки.

• Разрешение матрицы: 480 х 360 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Погрешность: 2 °C,±

Подробнее

Hikmicro G60

Высокое разрешение матрицы этого тепловизора в 640 х 480 пикселей дает предельно детализированную картинку. Вы можете самостоятельно выбирать палитру, в которой вам удобнее просматривать снимки. Если прибор обнаружит температуру, которая выходит за допустимые границы заданного диапазона, то вы услышите звуковой сигнал. Для более детального просмотра можно увеличить изображение до 8 раз. Модель можно подключить к смартфону или планшету через Wi-Fi.

• Разрешение матрицы: 640 х 512 px
• Спектральный диапазон: 8-14 мкм
• Погрешность: 2 °C,±

Подробнее

Заключение

Тепловизоры могут применяться в самых разных сферах деятельности: в строительстве, ЖКХ, на производстве, в медицине, охране и многом другом. Сегодня на рынке представлено множество моделей на любой вкус и кошелек.

При выборе устройства необходимо обращать внимание на ряд важных характеристик:

• Рабочий диапазон.
• Разрешение ИК-матрицы.
• Чувствительность.
• Частота обновления кадров.
• Спектральный диапазон.
• Точность.
• Размер дисплея.

Четко определившись с тем, для каких задач будет использоваться тепловизор, вам не составит труда выбрать подходящую модель.

Тепловизоры: что это за устройства и зачем они нужны?

Сейчас во многих сферах – от строительства до медицины, применяются тепловизионные технологии, которые пришли на смену традиционным способам обследования. В этой статье мы рассмотрим более подробно, для чего нужен тепловизор, как устроен прибор и какие виды современных устройств предлагают производители.

Сразу следует отметить, что ассортимент тепловизионной техники разнообразный и включает как простые модели для стандартных измерений, поиска утечки тепла, обнаружении влаги, так и сложные устройства, предназначенные для проведения экспертиз.

Что такое тепловизоры и зачем они нужны?

Тепловизор – это техническое средство, включающее оптико-электронные элементы, предназначенное для получения видимого изображения предметов, излучающих инфракрасные волны. Прибор способен видеть в ИК-спектре здания, технику, людей, животных и любые другие объекты.

Тепловизионное обследование может проводиться на значительном расстоянии от объекта и в труднодоступных местах, во время проверки не нужно отключать электрооборудование, вскрывать отделку, при этом сама процедура проходит абсолютно безопасно, а ее результаты являются точными и достоверными.

Все это определило широкую сферу применения тепловизионных приборов, с помощью которых:

• проводится оценка состояния зданий и сооружений, устанавливаются места разрушения стройматериала, гидро- и теплоизоляции, утечки тепла и локализации влаги;
• выявляются скрытые протечки в системе отопления, водопроводе, воздух в трубах;
• проверяется герметичность соединений, фитингов оборудования до ввода его в эксплуатацию;
• устанавливаются дефекты в изоляционной оболочке, участки перегрева электрооборудования;
• в медицине – проводится диагностика пациентов с целью обнаружения патологий и участков с воспалительными процессами;
• в военной сфере – обеспечивается мониторинг обстановки.

Устройство тепловизора

Далее приведем описание устройства и принцип его действия. Конструкция прибора включает следующие компоненты:

• Объектив, предназначенный для фокусировки ИК-лучей на приемном устройстве, которое преобразует электрический сигнал в наглядную термограмму.
• Дисплей. Визуализированная картинка демонстрируется на ЖК-экране. Кроме того, на дисплее показывается шкала температур, время и дата, температура исследуемого объекта.
• Управление. С помощью элементов управления производится настройка электроники.
• Хранилище информации. Полученные данные хранятся на картах или специальных устройствах. Большинство моделей тепловизоров оснащены памятью для хранения текстов, фото- и видеоматериалов.

Также устройство имеет специальное программное обеспечение, электронную систему для обработки данных и формирования отчета.

Классификация современных приборов

На практике используются различные типы тепловизоров, которые классифицируются по следующим параметрам:

• По способу получения изображения

1. сканирующие – с оптико-механическим сканером;
2. матричные – с матрицей FPA.

• По диапазону инфракрасного излучения

1. коротковолновые – с рабочим диапазоном в пределах 3,0 – 5,0 мкм
2. длинноволновые – с диапазоном 8,0 – 14,0 мкм.

• По типу конструкции

1. стационарные – приборы для наблюдения за неподвижным объектом;
2. мобильные – компактные устройства с небольшим весом и возможностью продолжительной работы в автономном режиме.

• По способу измерения температуры

1. наблюдательные – визуализируют тепловое излучение предмета;
2. измерительные – дистанционно измеряют температуру и демонстрируют картинку тепловых полей.

Применение и использование тепловизионных камер

Обслуживаемые отрасли

Строительная наука

Энергетика

Промышленность

Медицина

Исследования и разработки

Поиск и спасание

Дикая природа

Инфракрасная технология, облегчающая вашу жизнь.

Мы предлагаем превосходные тепловизионные камеры, адаптированные к вашим конкретным потребностям. Если вам нужно измерять температуру всех, кто входит в ваше здание, осматривать дома при продаже недвижимости или обнаруживать невидимые утечки газа, для вас есть тепловизионное инфракрасное решение.

Для чего используется тепловизионная камера?

Тепловизоры — это универсальные технические средства, повышающие безопасность и эффективность. Они помогают профессионалам отрасли работать эффективнее. Ниже приведены преимущества тепловидения, используемые в различных отраслях.

Строительная наука

Тепловые изображения дают вам вещественные доказательства того, что что-то не так в вашем доме или коммерческом здании, например, утечки или горячие точки. Предотвратите дорогостоящий ремонт с помощью тепловидения для проверки крыши, ОВКВ или изоляции и обнаружения влаги.

Энергия

Инфракрасные технологии в энергетике помогают профессионалам видеть невидимую энергию и газ. Благодаря многочисленным приложениям тепловизионные камеры помогают повысить эффективность работы и предотвратить будущие повреждения.

Industrial

Наши тепловизоры полезны для контроля любого механического и электрического оборудования. Сюда входят сосуды под давлением, мониторинг сварных швов, производство стеклянной посуды, литье пластмасс под давлением и многое другое. Точно отслеживайте температуру процесса с помощью инфракрасных камер.

Медицина

Тепловизионные камеры — это приборы, способные создавать инфракрасное изображение человеческого тела. Наша линейка тепловизионных камер и программного обеспечения может обнаруживать повышенную температуру кожи, вызванную различными внешними причинами. Используйте тепловизионные камеры в самых разных областях медицинской практики.

Исследования и разработки

Тепловизионные камеры дают исследователям и разработчикам возможность изучать характеристики, необходимые для создания новых продуктов. Обнаружение аномалий в различных тепловых факторах помогает повысить точность и эффективность среди исследователей.

Search & Rescue

Инфракрасные тепловизионные камеры незаменимы в поисково-спасательных операциях для принятия быстрых обоснованных решений. Оцените опасные ситуации с безопасного расстояния, прежде чем войти. Эта технология дает вам возможность отслеживать движение на вашей территории в любое время дня и ночи.

Дикая природа

Способность «видеть» в темноте является наиболее полезным аспектом инфракрасных тепловизионных камер как для охотников, так и для защитников животных. Будь то разведка дичи или оценка популяции дичи на ваших полях, возможности тепловизионных камер в дикой природе огромны.

Чем мы можем вам помочь?

Есть вопрос?

Мы здесь для вас. Свяжитесь сегодня для любых общих запросов.

Напишите нам

Ищете ответы?

Мы можем помочь! Посмотрите ответы на самые популярные вопросы наших клиентов.

Читать часто задаваемые вопросы

Новичок в инфракрасном диапазоне?

Сделайте первые шаги, чтобы узнать больше об инфракрасном диапазоне.

Узнать больше

Отличие тепловизора от ночного видения

AdminXintest 07 апреля 2022 г.

Самая большая разница между приборами ночного видения и тепловизорами заключается в том, что принципы их работы различны: тепловизоры преобразуют невидимую инфракрасную энергию, излучаемую объектами, в видимые тепловые изображения, а приборы ночного видения активно получают через систему улучшения изображения. Источник света, прибор ночного видения должен иметь внешний источник света, освещающий объект и отражающийся на прибор ночного видения, прежде чем его можно будет отобразить.

Принцип работы тепловизора:
Говоря простым языком, тепловизор преобразует невидимую инфракрасную энергию, излучаемую объектом, в видимое тепловое изображение. Различные цвета в верхней части теплового изображения представляют собой различные температуры измеряемого объекта. Просматривая тепловизионное изображение, можно наблюдать общее распределение температуры измеряемой цели и изучать нагрев цели. Все объекты выше абсолютного нуля (-273°C) излучают инфракрасное излучение. Тепловизор использует инфракрасный детектор и оптический объектив для получения картины распределения энергии инфракрасного излучения измеряемой цели и отражения ее на светочувствительном элементе инфракрасного детектора для получения инфракрасного теплового изображения, которое связано с полем теплового распределения. на поверхности объекта. Соответствующий.

Принцип ночного видения:
Прибор ночного видения активно принимает источник света через систему улучшения изображения. Прибор ночного видения должен иметь внешний источник света, отраженный от объекта, который должен быть получен прибором ночного видения перед формированием изображения. Приборы ночного видения фокусируют существующий окружающий свет (свет звезд, лунный свет или инфракрасный свет) через переднюю линзу. Этот свет, состоящий из фотонов, попадает в трубку с фотонным катодом, превращая фотоны в электроны. Затем электроны усиливаются до большего числа посредством электронных и химических процессов. Затем электроны проецируются на экран, превращая увеличенные электроны обратно в видимый свет, который можно увидеть через окуляр. Во-первых, наиболее очевидная разница между тепловизором и прибором ночного видения заключается в том, что дисплей изображения тепловизора имеет квадратную форму, а дисплей изображения прибора ночного видения – круглый

Разница между камерами ночного видения и тепловизионными камерами

1. Различный эффект
1) Если вы использовали обычный прибор ночного видения, вы обнаружите, что опыт наблюдения прибора ночного видения и обычного инфракрасного тепловизора имиджмейкер совсем другой. Это связано с тем, что обычное устройство ночного видения наблюдает за целью непосредственно через линзу, поэтому видимое поле зрения такое же, как поле зрения линзы телескопа, которая имеет круглую форму, а изображение зеленое. Если четкость достаточна, можно определить, кто является целью персонажа, и четко увидеть черты лица человека.
2) Инфракрасный тепловизор ночного видения видит изображение на внутреннем ЖК-экране, а не видит цель напрямую, поэтому видимое поле зрения полностью прямоугольное. Изображение инфракрасного тепловизора ночного видения будет основано на распределении температуры. Чем выше температура, тем ярче яркость. Наоборот, цвет будет тусклым при низкой температуре.

2. Влияние световых факторов различно
1) Прибор ночного видения второго поколения сильно зависит от окружающей среды из-за принципа формирования изображения. Особенно эффект света, когда свет тусклый, расстояние наблюдения будет сокращено. В случае полной темноты необходимо использовать дополнительный источник инфракрасного света, а расстояние до вспомогательного источника инфракрасного света обычно не превышает 100 метров. При этом он также боится сильного света, хотя многие традиционные приборы ночного видения имеют сильную светозащиту.