- Home
- Know How
- Termalna Kamera
- Kako radi termalna kamera? Jednostavno objašnjenje | Testo
Kako radi termalna kamera?
Termalna kamera bilježi infracrveno zračenje (IR) s površina i zajedno s mjernim parametrima kao što su emisivnost (ε), reflektirana temperatura (RTC), udaljenost i fokus pretvara ga u vrijednosti temperature za svaki piksel. Rezultat je termogram koji prikazuje raspodjele temperature i tako omogućuje brzo lociranje anomalija poput toplinskih mostova ili hotspota.
Što termalna kamera mjeri u praksi?
U praksi kamera mjeri zračenje koje iz vidnog polja dolazi do detektora i iz njega određuje temperature površine. Izmjerena vrijednost stoga nije „čista temperatura materijala“, već ovisi o emisiji mjerenog objekta, refleksijama iz okoline i prikazu (veličina objekta u odnosu na piksel/IFOV). Za pravilno tumačenje termograma potrebno je svjesno uzeti u obzir ta tri utjecaja.
Osnove: infracrveno zračenje i termogram
Termografija čini vidljivim ono što oko ne vidi: dugovalno infracrveno zračenje. To je zračenje elektromagnetsko, a površine ga emitiraju ovisno o temperaturi i svojstvima materijala.
Zašto svaki objekt emitira IR zračenje
Svaki objekt iznad apsolutne nule emitira toplinsko zračenje. Što je temperatura viša, to je veća snaga zračenja. Za termografiju je važno i koliko dobro površina emitira ili reflektira – zato dva materijala iste temperature mogu izgledati različito.
Od IR signala do slike: detektor, obrada signala, skala boja
U detektoru (često mikrobolometra) upadno IR zračenje mijenja električni otpor mnogih malih senzorskih elemenata. Elektronika kamere obrađuje te signale, ispravlja ih prema postavljenim parametrima i iz njih stvara vrijednosti temperature za svaki piksel. Skala boja zatim vizualizira te vrijednosti – može pojačati kontrast, ali ne mijenja fizičku osnovu mjerenja.
Što kamera mjeri – a što ne mjeri
Termogram je mjerna slika, ali i dalje predstavlja mjerenje površine u konkretnim graničnim uvjetima.
Temperatura površine umjesto „temperature u unutrašnjosti komponente“
Termalna kamera prvenstveno mjeri temperature površine. Kod izoliranih vodova, višeslojnih komponenti ili konstrukcija kroz koje struji zrak temperatura površine može znatno odstupati od temperature u unutrašnjosti ili temperature medija. Za pouzdanu dijagnostiku stoga su, ovisno o zadatku, korisna dodatna mjerenja.
Nema „gledanja kroz“ zidove
Termalne kamere ne „vide“ kroz čvrste, neprozirne građevinske materijale. Prikazuju temperaturne uzorke na površini. Ako se nešto zagrijava iza zida, to može neizravno postati vidljivo kao površinski uzorak – ali to nije gledanje kroz zid, već provođenje topline i prikaz na površini.
Zašto mjerni parametri mijenjaju vrijednosti temperature
Tko želi koristiti apsolutne temperature (npr. granične vrijednosti ili usporedivost), mora aktivno postaviti mjerne parametre. Bez parametriranja mnoge se scene mogu tumačiti kao uzorci, ali apsolutne vrijednosti mogu sustavno biti netočne.
Emisivnost (ε)
Emisivnost opisuje koliko učinkovito površina emitira IR zračenje. Niska ε (tipična za sjajne metale) znači: mnogo refleksije, malo emisije. Bez korekcije kamera često ne mjeri stvarnu vrijednost površine, već mješavinu objekta i reflektirane okoline.
Reflektirana temperatura (RTC)
RTC opisuje učinkovito ambijentalno zračenje koje se „reflektira“ na reflektirajućim površinama i ulazi u izmjerenu vrijednost. RTC je posebno relevantan kada u okolini postoje jaki temperaturni kontrasti (npr. topli strojevi, radijatori, osobe), a mjerena je površina reflektirajuća.
Mjerna udaljenost/IFOV i fokus
Piksel uvijek predstavlja određeni kutni raspon. Ako se mjereni objekt prikaže premalen (prevelika udaljenost, preširokokutna optika), nastaje miješani piksel koji se sastoji od objekta i pozadine. Neispravan fokus dodatno uzrokuje „zamućivanje“ informacija o temperaturi – mjerne točke postaju nestabilne.
Praktični primjer: zašto se hotspot ponekad „pomakne“
Tipičan nesporazum u električnoj termografiji: čini se da se hotspot pomiče kada promijenite perspektivu. Uobičajeni razlozi su refleksije na sjajnim površinama (neodgovarajući ε/RTC), promijenjeni kut gledanja, drugačija udaljenost (IFOV) ili fokus koji nije točno na cilju. Praktični savjet: usporedna mjerenja uvijek provodite s dokumentiranom udaljenošću, sličnim kutom gledanja i ujednačenom skalom.
Termalna kamera prikazuje temperaturne razlike u obliku termograma pomoću infracrvenog zračenja te je stoga mjerni instrument za uzorke temperature površine. Uređaj za noćno gledanje pojačava (ovisno o tehnologiji) postojeće vidljivo ili blisko infracrveno svjetlo kako bi se u mraku „vidjelo više“, ali ne pruža informacije o mjerenju na temelju temperature. Za tehničku dijagnostiku (toplinski mostovi, hotspotovi) termografija je stoga odgovarajući alat.
Sljedeći koraci: izbjeći pogreške mjerenja, odabrati primjenu i uređaj
Kada razumijete kako funkcionira, sljedeći koraci obično su: (1) detaljnije proučiti mjerne parametre i tipične izvore pogrešaka, (2) odabrati svoju primjenu i uzeti u obzir granične uvjete, (3) odabrati kameru/optiku prilagođenu veličini objekta i radnoj udaljenosti.
Imate pitanja ili želite osobni savjet? Kontaktirajte nas!
Radujemo se što vam možemo pomoći s našom stručnošću i individualnim rješenjima.