Самые продвинутые модели пирометров и тепловизоров могут измерять температуру различных тел и предметов на расстоянии до четырех километров в диапазоне от –50°C до +3000°C. В числе последних новинок ― экземпляры, способные выявлять людей, заболевших птичьим или свиным гриппом, определять уровень влажности стен и встраиваться в чехол для мобильного телефона.
автор статьи: Наталья Дёмшина Главный «талант» пирометров и тепловизоров ― способность на расстоянии улавливать тепловое (инфракрасное) или световое излучение нагретых тел. Эта информация трансформируется в электрический сигнал, который отображается на дисплее в виде цифр ― градусов Цельсия, Фаренгейта или Кельвина.
Разные типы пирометров используют различные способы измерения температур. Оптические ― «сравнивают» цвет нагретого предмета с цветом эталонной нити прибора.
Самые популярные сегодня инфракрасные, или радиационные (радиометры) оснащены полупроводниковыми чувствительными элементами (сенсорами), которые воспринимают ИК-излучение одного спектра, измеряют его мощность и преобразуют полученный сигнал.
Разновидность инфракрасных пирометров — цветовые пирометры (мультиспектральные) ― «делают вывод» о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах. Разрешение и чернота
Расстояние до объекта может быть любым и ограничивается только площадью измеряемого пятна и прозрачностью среды. Для более точного наведения приборы оснащаются лазерными указками (из одного, двух или нескольких лучей) или оптическими видоискателями.
Точность работы пирометра зависит от двух параметров. Первый ― оптическое разрешение, или показатель визирования, означает отношение диаметра пятна на поверхности предмета, температура которого оценивается, к расстоянию до него. Чем сильнее нагрет объект или чем дальше он находится, тем более высокий показатель нужен ― 50:1-180:1.
Второй параметр ― настройка степени черноты объекта (коэффициент излучения). Это отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре, к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре.
Пирометры могут быть переносными и стационарными. Применяются они для дистанционного (бесконтактного) измерения температуры практически во всех сферах: в медицине, в химической промышленности, в металлургии, в космонавтике, в строительстве, в пищевом производстве, в быту, в системах охраны зданий и так далее. p align="justify">автор статьи: Наталья Дёмшина Главный «талант» пирометров и тепловизоров ― способность на расстоянии улавливать тепловое (инфракрасное) или световое излучение нагретых тел. Эта информация трансформируется в электрический сигнал, который отображается на дисплее в виде цифр ― градусов Цельсия, Фаренгейта или Кельвина.
Разные типы пирометров используют различные способы измерения температур. Оптические ― «сравнивают» цвет нагретого предмета с цветом эталонной нити прибора.
Самые популярные сегодня инфракрасные, или радиационные (радиометры) оснащены полупроводниковыми чувствительными элементами (сенсорами), которые воспринимают ИК-излучение одного спектра, измеряют его мощность и преобразуют полученный сигнал.
Разновидность инфракрасных пирометров — цветовые пирометры (мультиспектральные) ― «делают вывод» о температуре объекта, основываясь на результатах сравнения его теплового излучения в различных спектрах. Разрешение и чернота
Расстояние до объекта может быть любым и ограничивается только площадью измеряемого пятна и прозрачностью среды. Для более точного наведения приборы оснащаются лазерными указками (из одного, двух или нескольких лучей) или оптическими видоискателями.
Точность работы пирометра зависит от двух параметров. Первый ― оптическое разрешение, или показатель визирования, означает отношение диаметра пятна на поверхности предмета, температура которого оценивается, к расстоянию до него. Чем сильнее нагрет объект или чем дальше он находится, тем более высокий показатель нужен ― 50:1-180:1.
Второй параметр ― настройка степени черноты объекта (коэффициент излучения). Это отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при определенной температуре, к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре.
Пирометры могут быть переносными и стационарными. Применяются они для дистанционного (бесконтактного) измерения температуры практически во всех сферах: в медицине, в химической промышленности, в металлургии, в космонавтике, в строительстве, в пищевом производстве, в быту, в системах охраны зданий и так далее.
Видео в нагрузку
Более дорогостоящие коллеги пирометров — тепловизоры ― устроены сложнее: кроме сенсоров в них присутствует видеокамера. Они «умеют» определять температуру не в одной точке, а на всей поверхности тела или жидкости.
Исследуемый предмет «вырисовывается» на экране в виде мозаики разных оттенков ― каждый цвет соответствует определенной температуре. Рядом отображается градиентная цветовая шкала и цифровое значение температуры части объекта, на которую наведен маркер.
Чем выше разрешающая способность дисплея (в пикселях), тем четче контуры и детали объекта. Расстояние, на котором измерения температур будут максимально точными, определяется оптической разрешающей способностью и углом обзора объектива (FOV).
Современные тепловизионные устройства могут записывать голосовые комментарии, распознавать уровень влажности, поддерживать связь с персональным компьютером и системами сигнализации, выполнять другие функции.
Тепловизоры успешно «работают» в самых разных областях. Помогают определять надежность теплоизоляции в строительстве, проверять работу систем вентиляции и отопления, выявлять неисправности электрооборудования небольшой мощности (под высоким напряжением), «видеть» предметы в темноте и так далее. Тепловизоры швейцарской компании Flir, как заявляет производитель, даже способны на расстоянии определять зараженных различными вирусами гриппа. Бюджетный новичок
Первый портативный пирометр был выпущен американской компанией Wahl в 1967 году. Первый коммерческий тепловизор изготовлен в 1968-м. С тех пор производители регулярно выводят на рынок новые, усовершенствованные варианты пирометрического оборудования.
В начале 2014 года один из ведущих разработчиков в этой области, германская компания Testo, представила очередной модельный ряд тепловизоров — Testo 870. Разрешение детектора 160х120 пикселей позволяет «видеть» объекты на термограммах четко и детализированно, в высоком качестве. Объектив на 34° обеспечивает широкоугольное изображение: распределение температуры поверхности исследуемого тела отслеживается идеально. Измерения могут проводиться в диапазоне от -20оС до +280оС. Модель Testo 870-2 комплектуется встроенной цифровой видеокамерой на 3,1 мегапикселя, которая делает реальный снимок объекта.
Дилеры назвали Testo 870-1 и 870-2 самыми бюджетными в линейке тепловизоров марки. При относительно невысокой цене ― около 80 тысяч рублей (цена тепловизоров сегодня колеблется в пределах 50-400 тысяч рублей) в них сохранены все программные и аппаратные разработки, присущие более дорогим моделям компании. А снижение стоимости, заявляет производитель, в основном достигается с помощью небольшого уменьшения температурной чувствительности ― до 100 мК.
Тепловизоры Testo 870 рассчитаны на работу с относительно простыми объектами: малоэтажными зданиями, отдельными квартирами и так далее, где служат адекватной заменой дорогостоящих аппаратов. При желании функциональные способности этих моделей могут быть расширены. В качестве дополнительной опции Testo 870-1 и 870-2 предлагается технология SuperResolution, которая улучшает пространственное разрешение снимков в 1,6 раза, а количество температурных точек ― вчетверо. В результате качество термограммы получается сравнимым с матрицей более высокого класса (до 320x240). И приборы могут использоваться для решения более серьезных задач, например энергоаудита мелких, удаленных и термически сложных объектов.
Без проводов
Другой ведущий поставщик пирометрической аппаратуры, транснациональная Fluke Corporatio, весной нынешнего года вывела на российский рынок три новые модели тепловизоров — Fluke Ti200, Fluke Ti300 и Fluke Ti400.
Отличительная особенность новинок — возможность беспроводного подключения. Результаты измерений можно просматривать удаленно в реальном времени: изображения передаются непосредственно на компьютер, iPad или iPhone. Мобильное приложение SmartView позволяет работать прямо в полевых условиях. Возвращаться в офис, чтобы отправить отчеты клиентам и менеджерам, не требуется.
Данные с тепловизоров могут импортироваться в программу Fluke SmartView — профессиональный пакет инструментов для анализа и создания отчетов, который позволяет оптимизировать и анализировать инфракрасные изображения. Одновременно можно подключать до пяти беспроводных модулей, например модули измерения параметров переменного тока или напряжения.
Важное преимущество — запатентованная технология IR-Fusion. Она соединяет инфракрасное и визуальное изображения в одно и помогает легче обнаруживать проблемы и оперативнее их диагностировать. При этом можно просматривать как отдельно инфракрасные «картинки», так и смешанные.
Fluke Ti200, Fluke Ti300 и Fluke Ti400 также оснащены технологией лазерной автофокусировки нового поколения LaserSharp. Лазер автоматически указывает на объект измерений, определяет дистанцию до объекта и настраивает прибор на получение максимально четкого изображения. Это исключает неверные измерения из-за отсутствия фокуса изображения.
Функционал новых тепловизоров включает GPS-позиционирование и запись, потоковое видео (USB и HDMI), сенсорный экран и систему аннотирования фотографий. Диапазон измерений Fluke Ti200 и Fluke Ti300 ― от -20°С до +650єС, Fluke Ti400 ― до +1200 єС. Размеры матрицы внушительны: Fluke Ti200 ― 200х150, Fluke Ti300 ― 240х180, Fluke Ti400 ― 320x240 пикселей. Два в одном
Весенним «анонсом» от сравнительно молодой марки Smartec стала уличная камера-тепловизор STX-PT592, предназначенная в основном для использования в системах охранной сигнализации.
Интеграция в одном устройстве аналоговой и тепловизионной камер значительно повышает информативность изображения, поскольку отдельно используемый тепловизор не может передавать черты лица людей, цвет, марку автомобиля и другие важные детали.
Тепловизионная камера способна «видеть» объекты на расстоянии до четырех километров при любой погоде и освещенности. Для этого используется неохлаждаемая микроболометрическая матрица с размером пикселя 25 мкм, работающая в диапазоне частот от 8 до 14 мкм при чувствительности 40 мК. Разрешение тепловизионного изображения — 720х480 пикселей, скорость его передачи — до 25 к/с. Можно выбрать любой вид изображения — черно-белый, «радуга», «сталь» или «электрическая дуга».
В аналоговой камере применяется 36-кратный трансфокатор, дополненный 12-кратным цифровым зумом, экран на 795х596 пикселей. Обе камеры имеют высокочувствительные матрицы с независимыми интерфейсами для трансляции видео.
Прибор оснащен высокоточным поворотным механизмом с неограниченным вращением на 360° и возможностью программирования восьми туров патрулирования, а также восьми маршрутов по 480 секунд.
STX-PT592 защищен от внешних механических и атмосферных воздействий литым алюминиевым корпусом с классом пыле-/влагозащиты IP68 и обогревателем. Благодаря этому прибор может работать при температуре от -30°C до +55°C. Гаджет для айфона
С необычным гаджетом выступила компания FLIR Systems, Inc на международной выставке потребительской электроники CES в Лас-Вегасе в начале этого года. Производитель предложил чехол FLIR ONE для Apple iPhone 5 со встроенной камерой, «умеющей» определять тепловые сигналы в виде инфракрасного излучения.
Тепловая камера в формате «мини» действует на расстоянии до тридцати метров. И может служить для своего владельца помощником при наблюдении за природой в ночное время. Ее также можно использовать для поиска потерявшихся животных и людей в темноте, или пострадавших в дыму во время пожара. Крошечный тепловизор, по мнению производителя, способен помочь и в быту — обнаруживать утечки горячей воды или тепла. Точнее, еще точнее
В сегменте пирометров о выпуске новых моделей в 2014 году производители пока не заявляли. Из прошлогодних новинок внимание привлек новый инфракрасный пирометр от китайской компании CEM (СЕМ SHENZHEN EVERBEST MASHINERY INDUSTRY CO., LTD) — DT-8839.
Среди других приборов своей линейки новичок выделяется более широким диапазоном измеряемых температур — от -50°С до 1000°С, и высоким оптическим разрешением 50:1. Встроенная лазерная указка повышает точность наведения.
Функции пирометра включают настройку коэффициента излучения, автоматическую фиксацию показаний, переключаемую размерность показания — °С/°F, измерение разности (DIF) и средней (AVG) температуры. При превышении максимального и минимального температурного порога срабатывает звуковая сигнализация.
Годом раньше компания Testo вывела на рынок серию профессиональных инфракрасных пирометров Testo 835. При их создании были использованы новые технологии, способные обеспечить высокую точность измерений даже при работе на значительном расстоянии. Можно измерять температуру миниатюрных, двигающихся, труднодоступных или накаленных объектов.
Базовая модель серии, Testo 835-T1, оснащена четырехточечным лазерным целеуказателем, оптикой 50:1, имеет функцию управления данными измерений. В модели Testo 835-H1 впервые в инфракрасных пирометрах реализована возможность проверки поверхностной влажности стен. Другая модель серии, Testo 835-T2, способна проводить замеры от -10°C до +1500°C. ***
Температурный диапазон, в рамках которого способны работать пирометры и тепловизоры, постоянно расширяется. Причем как вверх ― в «плюсовом» сегменте, так и вниз ― на «минусовом» отрезке. Именно развитие низкотемпературной пирометрии многие специалисты сегодня называют одним из перспективных и пока еще довольно малоосвоенных направлений в этой области.
«Промышленные страницы Сибири» №8 (91) август 2014 г.
|
