Přímo od výrobce
Doprava zdarma od 0 EUR
Rychlé doručení
Bezpečná platba
Přímo od výrobce
- Home
- Know How
- Termokamera
- Emisivita, RTC a IFOV: předcházení chybám měření v termografii | Testo
Emisivita, odražená teplota a IFOV:
jak předcházet chybám měření v termografii
Největší chyby měření v termografii téměř vždy vznikají kvůli třem veličinám: nesprávně nastavené emisivitě (ε), nezohledněné odražené teplotě (RTC) a měřicí vzdálenosti, při níž je cíl v termogramu zobrazen příliš malý (IFOV). Pokud tyto tři body důsledně kontrolujete a dokumentujete, budou termogramy výrazně spolehlivější – zejména u kovů, malých součástí a proměnlivého prostředí.
Měřený objekt a měřicí prostředí:
typické zdroje chyb v termografii
První pravidlo: termokamera vždy zobrazuje teplotu viditelného povrchu – nikoli teplotu pod krytem nebo vrstvou nečistot. Pro spolehlivé hodnoty teploty musí emisivita (ε) a odražená teplota (RTC) odpovídat povrchu a měřicímu prostředí.
Materiál, barva, povrch – na čem skutečně záleží
Barva povrchu má v praxi na dlouhovlnné infračervené záření jen malý vliv; rozhodující jsou teplota a stav povrchu. Hladké, lesklé, zrcadlové nebo leštěné povrchy mají obvykle nižší emisivitu než matné, drsné nebo zvětralé povrchy stejného materiálu, a proto silněji odrážejí rušivé zdroje z okolí.
Emise, odraz, prostupnost – tři složky měřeného IR záření
Termografické měření se fyzikálně skládá ze tří složek: emise (ε) měřeného objektu, odrazu (ρ) okolního záření a případně prostupu (τ) určitými materiály. V praxi je τ u většiny pevných materiálů téměř 0 – výjimkou jsou například tenké plastové fólie.
Vztah mezi emisí a odrazem
Pro mnoho povrchů přibližně platí: ρ = 1 − ε. Nízká ε znamená vysoký podíl odrazu, a tedy vyšší citlivost na rušivé zdroje i na nesprávnou kompenzaci RTC.
Nastavení emisivity: pochopení typického směru chyby
Směr chyby měření závisí na tom, zda je měřený objekt teplejší, nebo chladnější než okolí.
ε nastavena příliš vysoko → zobrazená teplota je příliš nízká
ε nastavena příliš nízko → zobrazená teplota je příliš vysoká
ε nastavena příliš vysoko → zobrazená teplota je příliš vysoká
ε nastavena příliš nízko → zobrazená teplota je příliš nízká
Zapamatujte si: čím větší je rozdíl teplot mezi měřeným objektem a okolím a čím nižší je ε, tím větší jsou chyby měření – a při nesprávně nastavené ε se ještě zvyšují.
Správné používání tabulky emisivity (orientační hodnoty)
Tabulky emisivity uvádějí orientační hodnoty: ε se mimo jiné mění s teplotou a stavem povrchu. Hodnoty z tabulek používejte jako výchozí bod a v případě potřeby je před dokumentováním absolutních teplot ověřte pomocí referenčního povrchu/referenční metody.
Příklady typických orientačních hodnot:
Beton: ε ≈ 0,93
Sklo (teplé): ε ≈ 0,9
Hliník (neoxidovaný): ε ≈ 0,02–0,03 (silně reflexní → RTC/rušivé zdroje jsou obzvlášť kritické)
Která tři nastavení předcházejí největším chybám měření?
Nastavte emisivitu (ε) podle materiálu/povrchu,
zohledněte odraženou teplotu (RTC), pokud povrchy odrážejí nebo má okolí výrazné teplotní kontrasty,
zvolte měřicí vzdálenost tak, aby byl cíl zobrazen výrazně větší než jeden pixel (IFOV).
Kromě toho zajišťují srovnatelnost správné zaostření a konzistentní logika stupnice.
Emisivita (ε): nejčastější příčina nesprávných teplot
Emisivita popisuje, jak účinně povrch vyzařuje IR záření. Nízká ε znamená, že velká část „viděného“ záření se odráží od okolí. Absolutní hodnoty teploty tak mohou být výrazně zkreslené, i když termogram působí „věrohodně“.
ε leží mezi 0 a 1. Vysoká ε (např. u mnoha matných nekovových povrchů) je z hlediska termografie „vděčná“. Nízká ε (typická pro holý kov) je kritická, protože převládají odrazy.
Naměřené hodnoty se výrazně mění s pozorovacím úhlem nebo stanovištěm.
„Hotspoty“ se objevují, mizí nebo se posouvají.
Kamera zdánlivě zobrazuje teplotu osob, oblohy nebo teplých objektů v okolí, protože se odrážejí.
Praktická opatření zahrnují vytvoření vhodného referenčního povrchu (např. definovaného bodu s dobrou emisivitou), dokumentaci podmínek měření (vzdálenost, pozorovací úhel) a naplánování srovnávacího měření (kontaktní/jinou metodou) u kritických míst.
Pokud pracujete s tabulkami emisivity, používejte hodnoty jako výchozí bod a výsledek ověřte pomocí referenčního povrchu a reprodukovatelných podmínek měření. Zabráníte tak tomu, aby byla „tabulková hodnota“ považována za zdánlivou přesnost.
Odražená teplota (RTC): když se do měření zapojuje okolí
RTC je efektivní teplota okolí, která vstupuje do naměřené hodnoty jako odraz. RTC je obzvláště důležitá u reflexních povrchů a v případě, že okolí není „neutrální“ (např. teplé stroje, radiátory, osoby v blízkosti).
Kdy je RTC obzvláště důležitá
RTC je obzvláště důležitá, když:
je měřený objekt lesklý/reflexní,
má okolí výrazné teplotní kontrasty,
používáte absolutní teploty nebo hodnocení mezních hodnot.
Praktická řešení: zastínění, pozorovací úhel, konstantní prostředí
V praxi pomáhá: zastínění/zakrytí před rušivými zdroji záření, pokud možno konstantní pozorovací úhel a zdokumentovaná poloha měření. Cílem není „dokonalost“, ale reprodukovatelnost.
IFOV a měřicí vzdálenost: když jeden pixel měří smíšenou teplotu
IFOV odpovídá na otázku: Je můj cíl z této vzdálenosti a s touto optikou vůbec měřitelný? Pokud cíl zabírá pouze jeden nebo několik pixelů, pixel nevyhnutelně obsahuje i podíl pozadí – naměřená hodnota je smíšená teplota.
Princip: velikost objektu vs. pixel
Pixel není bod, ale představuje plochu/úhlový rozsah v obraze. Pokud není objekt zobrazen dostatečně velký, klesá vypovídací hodnota. Zvláště se to týká malých elektrických spojů, tenkých potrubí nebo fotovoltaických přípojek.
Praktické pravidlo měřitelnosti (bez zdánlivé přesnosti)
Praktické pravidlo: cíl by měl být výrazně větší než jeden pixel. Pokud to není možné, zkraťte vzdálenost nebo zvolte optiku/rozlišení kamery, které zobrazí cíl větší.
Využívat nástroje IFOV
Nástroje pomáhají sladit velikost objektu, vzdálenost a konfiguraci kamery před měřením v terénu.
Kontrolní seznam pro reprodukovatelnou termografii
Definujte cíl měření (objekt, vzdálenost, účel: screening vs. absolutní teplota).
Zkontrolujte a zaostření zafixujte.
Nastavte ε podle potřeby (materiál/povrch).
Zkontrolujte RTC (reflexní scéna? silné zdroje teploty v okolí?).
Zkontrolujte vzdálenost/IFOV: Je cíl v obraze dostatečně velký?
Zvolte režim stupnice vědomě (pevný/automatický) a udržujte jej konzistentní pro srovnávací měření.
Zdokumentujte: vzdálenost, pozorovací úhel, hodnoty stupnice, měřicí body.
Praktický příklad: lesklá svorka v rozváděči
Projev chyby: svorka působí „horká“, ale při změně stanoviště se hotspot posune. Interpretace: převládá odraz (nízká ε) a/nebo je cíl příliš malý (IFOV). Protiopatření: připravte měřicí místo jako referenční povrch, stabilizujte pozorovací úhel, zkraťte vzdálenost nebo použijte teleobjektiv, zkontrolujte zaostření a konzistentně zdokumentujte měřicí body. Poté příčinu ověřte vhodnými elektrickými měřeními.
Další kroky: zvolit vhodnou technologii a vlastnosti přístroje
Jakmile pochopíte ε/RTC/IFOV jako zdroje chyb, můžete lépe zdůvodnit výběr kamery: rozlišení/optika odpovídající vzdálenosti, NETD odpovídající kontrastu a funkce pracovního postupu pro dokumentaci.
Máte otázky nebo si přejete osobní poradenství? Kontaktujte nás!
Těšíme se, že vám budeme nápomocni s naší odborností a individuálními řešeními.