Cum funcționează o cameră termică?

O cameră termică captează radiația infraroșie (IR) a suprafețelor și, împreună cu parametri de măsurare precum emisivitatea (ε), temperatura reflectată (RTC), distanța și focalizarea, o transformă în valori de temperatură pentru fiecare pixel. Rezultatul este o termogramă care face vizibile distribuțiile temperaturii și permite astfel localizarea rapidă a anomaliilor, precum punțile termice sau hotspoturile.

Ce măsoară o cameră termică în practică?

În practică, camera măsoară radiația care ajunge la detector din câmpul vizual și determină pe baza ei temperaturile suprafeței. Prin urmare, valoarea măsurată nu este „temperatura pură a materialului”, ci depinde de emisia obiectului măsurat, de reflexiile din mediul înconjurător și de redare (dimensiunea obiectului în raport cu pixelul/IFOV). Pentru interpretarea corectă a termogramelor, aceste trei influențe trebuie luate în considerare în mod conștient.

Noțiuni de bază: radiația infraroșie și termograma

Termografia face vizibil ceea ce ochiul nu poate vedea: radiația infraroșie cu unde lungi. Această radiație este electromagnetică și este emisă de suprafețe în funcție de temperatura și proprietățile materialului.

De ce orice obiect emite radiație IR

Orice obiect aflat deasupra punctului de zero absolut emite radiație termică. Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât puterea radiată este mai mare. Pentru termografie este important și cât de „bine” emite sau reflectă o suprafață – de aceea două materiale cu aceeași temperatură pot „arăta” diferit.

De la semnalul IR la imagine: detector, procesarea semnalului, scală de culori

În detector (adesea un microbolometru), radiația IR incidentă modifică rezistența electrică a numeroase elemente mici ale senzorului. Electronica camerei procesează aceste semnale, le corectează pe baza parametrilor setați și creează astfel valori de temperatură pentru fiecare pixel. Scala de culori vizualizează apoi aceste valori – poate accentua contrastul, dar nu modifică baza fizică a măsurării.

Ce măsoară camera – și ce nu măsoară

O termogramă este o imagine de măsurare, dar rămâne o măsurare a suprafeței în condiții-limită concrete.

Temperatura suprafeței, nu „temperatura din interiorul componentei”

O cameră termică măsoară în principal temperaturile suprafeței. În cazul conductelor izolate, al componentelor multistrat sau al construcțiilor străbătute de aer, temperatura suprafeței poate diferi semnificativ de temperatura din interior sau de temperatura mediului. Pentru diagnostice fiabile sunt, prin urmare, utile măsurători suplimentare, în funcție de aplicație.

Nu se poate vedea prin pereți

Camerelor termice nu „văd prin” materiale de construcție solide și opace. Ele afișează tipare de temperatură pe suprafață. Dacă ceva se încălzește în spatele unui perete, poate deveni vizibil indirect sub forma unui tipar de suprafață – însă aceasta nu este vedere prin perete, ci conducție termică și redare la suprafață.

Măsurarea temperaturii suprafeței cu o cameră termică

De ce parametrii de măsurare modifică valorile temperaturii

Cine dorește să utilizeze temperaturi absolute (de ex. valori-limită sau comparabilitate) trebuie să seteze activ parametrii de măsurare. Fără parametrizare, multe scene pot fi interpretate ca tipare, dar valorile absolute pot fi sistematic inexacte.

Emisivitate (ε)

Emisivitatea descrie cât de eficient emite o suprafață radiație IR. O ε scăzut (specific metalelor lucioase) înseamnă: multă reflexie, emisii reduse. Fără corecție, camera nu măsoară adesea valoarea reală a suprafeței, ci un amestec al obiectului și al mediului reflectat.

Emisivitate, RTC și IFOV în detaliu

Temperatura reflectată (RTC)

RTC descrie radiația ambientală efectivă care se „reflectă” pe suprafețele reflectante și intră în valoarea măsurată. RTC devine deosebit de relevantă atunci când mediul are contraste puternice de temperatură (de ex. utilaje calde, calorifere, persoane), iar suprafața măsurată este reflectantă.

Distanța de măsurare/IFOV și focalizarea

Un pixel reprezintă întotdeauna un interval unghiular. Dacă obiectul măsurat este redat prea mic (distanță prea mare, optică cu unghi prea larg), se formează un pixel mixt alcătuit din obiect și fundal. Focalizarea incorectă duce, de asemenea, la „estomparea” informațiilor despre temperatură, iar punctele de măsurare devin instabile.

Calculator IFOV

Exemplu practic: de ce un hotspot „se deplasează” uneori

O neînțelegere tipică în termografia electrică: un hotspot pare să se deplaseze atunci când schimbați perspectiva. Motivele frecvente sunt reflexiile pe suprafețe lucioase (ε/RTC necorespunzătoare), un unghi de vizare schimbat, o altă distanță (IFOV) sau o focalizare care nu este exact pe țintă. Sfat practic: efectuați întotdeauna măsurători comparative cu o distanță documentată, un unghi de vizare similar și o scală consecventă.

Cameră termică vs. dispozitiv de vedere pe timp de noapte: diferența pe scurt

O cameră termică afișează diferențele de temperatură sub forma unei termograme folosind radiația infraroșie și este, prin urmare, un instrument de măsurare a tiparelor de temperatură ale suprafeței. Un dispozitiv de vedere pe timp de noapte amplifică (în funcție de tehnologie) lumina vizibilă sau infraroșie apropiată existentă pentru a „vedea mai mult” în întuneric, dar nu oferă informații de măsurare bazate pe temperatură. Pentru diagnosticarea tehnică (punți termice, hotspoturi), termografia este, așadar, instrumentul potrivit.

Pașii următori: evitați erorile de măsurare, alegeți aplicația și echipamentul

După ce ați înțeles modul de funcționare, următorii pași sunt de obicei: (1) aprofundarea parametrilor de măsurare și a surselor tipice de eroare, (2) alegerea aplicației și luarea în considerare a condițiilor-limită, (3) alegerea unei camere/optici potrivite pentru dimensiunea obiectului și distanța de lucru.

Către noțiunile de bază

Către domeniile de aplicare

Selectarea și compararea camerelor termice

Aveți întrebări sau doriți o consultanță personalizată? Contactați-ne!

Așteptăm cu nerăbdare să vă sprijinim cu expertiza noastră și soluțiile individuale.

Trimite cerere