Bezpośrednio od producenta
Darmowa dostawa od 250 zł*
Szybka dostawa
Bezpieczne płatności
Bezpośrednio od producenta
- Home
- Wiedza Praktyczna
- Kamery Termowizyjne
- Podstawy termowizji: emisyjność, IFOV i błędy pomiarowe | Testo
Podstawy termowizji: jak uzyskać wiarygodny obraz termowizyjny
Wiarygodne wyniki pomiarów termowizyjnych uzyskasz, gdy konsekwentnie zadbasz o trzy elementy: prawidłowe parametry pomiarowe, takie jak emisyjność (ε) i temperatura odbita (RTC), odpowiednią relację między wielkością obiektu a odległością pomiarową (IFOV) oraz powtarzalne warunki wykonywania zdjęć (ostrość, skala temperatury, warunki otoczenia). To właśnie te czynniki decydują, czy obraz termowizyjny jedynie „dobrze wygląda”, czy rzeczywiście dostarcza rzetelnych wartości pomiarowych.
Jakie czynniki mają kluczowe znaczenie dla prawidłowych pomiarów termowizyjnych?
Najważniejsze czynniki to emisyjność (ε), temperatura odbita (RTC) oraz odległość pomiarowa w stosunku do wielkości obiektu (IFOV). Odpowiednie ustawienie parametrów i dobór odległości ograniczają systematyczne błędy pomiarowe, szczególnie w przypadku powierzchni odbijających promieniowanie oraz małych obiektów (np. zacisków, złączy czy cienkich rur). Dodatkowo prawidłowe ustawienie ostrości, stała skala kolorów i stabilne warunki pomiarowe zapewniają porównywalność wyników uzyskanych w różnym czasie i w różnych punktach pomiarowych.
Jak działa kamera termowizyjna?
Kamera mierzy moc promieniowania docierającego z pola widzenia i na tej podstawie wyznacza temperaturę powierzchni. Nie mierzy temperatury „za” powierzchniami (np. za ścianą), a bez odpowiedniego ustawienia parametrów nie zapewnia wiarygodnych wartości temperatury bezwzględnej w przypadku materiałów silnie odbijających promieniowanie.
Co mierzy kamera termowizyjna i jakie są jej ograniczenia?
Kamera mierzy moc promieniowania docierającego z pola widzenia i na tej podstawie wyznacza temperaturę powierzchni. Nie mierzy temperatury „za” powierzchniami (np. za ścianą), a bez odpowiedniego ustawienia parametrów nie zapewnia wiarygodnych wartości temperatury bezwzględnej w przypadku materiałów silnie odbijających promieniowanie
Od sygnału IR do obrazu termowizyjnego
W detektorze (najczęściej mikrobolometrze) padające promieniowanie podczerwone zmienia rezystancję elektryczną elementów czujnika. Układ elektroniczny przetwarza te sygnały na wartości temperatury i przedstawia je w postaci obrazu termowizyjnego. Skala kolorów służy do wizualizacji, a nie do pomiaru fizycznego, dlatego w raportach należy wyraźnie uwzględnić dobór skali i porównywalność obrazów termowizyjnych.
Prawidłowe ustawianie parametrów pomiarowych: emisyjność, RTC i wpływ warunków otoczenia
W wielu przypadkach kluczem do prawidłowych pomiarów termowizyjnych jest odpowiednie ustawienie parametrów. Szczególnie w termografii instalacji elektrycznych i termografii przemysłowej największe odchylenia wynikają z błędnych założeń dotyczących emisyjności (ε) i temperatury odbitej (RTC) lub niestabilnych warunków pomiarowych (przeciągów, pyłu, dymu).
Emisyjność określa, jak skutecznie powierzchnia emituje promieniowanie cieplne. W praktyce rodzaj materiału, struktura powierzchni (gładka lub chropowata) i stopień utlenienia mają większe znaczenie niż jej widoczny kolor. Błyszczące powierzchnie metalowe często mają niską emisyjność (ε) i odbijają promieniowanie z otoczenia. W efekcie, bez odpowiedniej korekcji, kamera mierzy „to, co się odbija”, zamiast rzeczywistej temperatury powierzchni.
RTC to efektywna temperatura otoczenia, którego promieniowanie odbija się od mierzonego obiektu. Im silniej powierzchnia odbija promieniowanie i im większe są różnice temperatury w otoczeniu (np. obecność ciepłych obiektów, takich jak ludzie, maszyny czy grzejniki), tym większy wpływ RTC może mieć na wynik pomiaru. Aby uzyskiwać powtarzalne wyniki, należy konsekwentnie stosować tę samą metodykę pomiarową (pozycja pomiarowa, kąt obserwacji, osłona przed promieniowaniem z otoczenia lub punkt odniesienia).
Przeciągi mogą chłodzić powierzchnie i prowadzić do błędnej interpretacji wyników. Cząstki lub opary (np. pył, dym) mogą pochłaniać promieniowanie podczerwieni lub emitować własne. Zmniejsza to przepuszczalność powietrza dla podczerwieni i wpływa na obraz termowizyjny. W praktyce oznacza to, że jeśli w otoczeniu występują widoczne zakłócenia, należy udokumentować warunki wykonywania zdjęć i w miarę możliwości je ustabilizować.
Odległość pomiarowa i IFOV: wielkość obiektu, piksele i pole pomiarowe
Odległość pomiarowa decyduje o tym, jak duży jest obraz obiektu na termogramie. Jeśli obiekt jest zbyt mały w stosunku do wielkości piksela, jeden piksel obejmuje zarówno obiekt, jak i tło. W rezultacie wartość pomiarowa jest nieuchronnie „uśredniona”.
Praktyczna zasada: obiekt musi być wyraźnie większy niż jeden piksel
Sprawdzona zasada mówi, że mierzony obiekt powinien być znacznie większy niż pojedynczy piksel. W przypadku bardzo małych obiektów (np. zacisku śrubowego) może to oznaczać konieczność zmniejszenia odległości pomiarowej, zastosowania odpowiedniego obiektywu (teleobiektywu) lub kamery o wyższej rozdzielczości.
Rozdzielczość, obiektyw i odległość pomiarowa: zawsze oceniaj je łącznie
Porównując kamery termowizyjne, zawsze uwzględniaj łącznie rozdzielczość detektora, pole widzenia i obiektyw oraz typową odległość pomiarową. Nawet dobry detektor niewiele pomoże, jeśli kąt widzenia obiektywu jest zbyt szeroki lub odległość od obiektu zbyt duża.
Typowe błędy pomiarowe i środki zaradcze
Tutaj znajdziesz typowe błędy pomiarowe w termografii oraz konkretne sposoby zapobiegania każdemu z nich, aby zapewnić powtarzalność obrazów termowizyjnych i wiarygodność wartości temperatury.
Objawy błędu: Nierealistyczne wartości temperatury, silna zależność wyniku od kąta obserwacji, „gorące punkty”, które zmieniają się po zmianie pozycji pomiarowej.
Środki zaradcze: Prawidłowo ustaw emisyjność (ε) i temperaturę odbitą (RTC), przygotuj punkt pomiarowy (np. punkt odniesienia z odpowiedniego materiału), zachowaj stały kąt obserwacji i rozważ pomiar porównawczy sondą kontaktową.
Objawy błędu: Rozmyte krawędzie, rozmazane gorące punkty, niejasne obszary graniczne.
Środki zaradcze: Sprawdź ustawienie ostrości (ręczne lub automatyczne, zależnie od przyrządu), zadbaj o stabilność kamery podczas wykonywania zdjęcia i w razie potrzeby użyj statywu lub podpory.
Objawy błędu: Dwa obrazy termowizyjne wyglądają „tak samo”, mimo że zastosowano różne zakresy skali temperatury (lub odwrotnie).
Środki zaradcze: Świadomie wybierz tryb skali (stały lub automatyczny), podaj wartości skali w raporcie i stosuj spójne nazwy punktów pomiarowych.
Od podstaw termografii do wyboru odpowiedniej kamery
Gdy znasz już podstawy, kolejnym krokiem jest określenie zastosowania: diagnostyka budynków, kontrola instalacji elektrycznych, konserwacja i przeglądy czy fotowoltaika. Jakich funkcji kamery potrzebujesz do swojego zadania? Na kolejnych stronach znajdziesz wskazówki, które pomogą Ci dokonać wyboru.
Masz pytania jakiekolwiek pytaniei? Skontaktuj się z nami!
Nasi eksperci pomogą Ci znaleźć rozwiązanie odpowiadające Twoim wymaganiom.