- Home
- Know How
- Termovizijska Kamera
- Kako deluje termovizijska kamera? Preprosta razlaga | Testo
Kako deluje termovizijska kamera?
Termovizijska kamera zazna infrardeče sevanje (IR) s površin in ga skupaj z merilnimi parametri, kot so emisivnost (ε), reflektirana temperatura (RTC), razdalja in ostrenje, pretvori v temperaturne vrednosti za posamezno slikovno piko. Rezultat je termogram, ki prikaže porazdelitve temperature in tako omogoča hitro lokalizacijo nepravilnosti, kot so toplotni mostovi ali vroče točke.
Kaj termovizijska kamera meri v praksi?
V praksi kamera meri sevanje, ki iz vidnega polja prispe do detektorja, in iz njega določi temperature površine. Izmerjena vrednost zato ni »čista temperatura materiala«, temveč je odvisna od emisije merjenega predmeta, odbojev iz okolice in prikaza (velikost predmeta glede na slikovno piko/IFOV). Za pravilno razlago termogramov je treba te tri vplive zavestno upoštevati.
Osnove: infrardeče sevanje in termogram
Termografija naredi vidno to, česar oko ne vidi: dolgovalovno infrardeče sevanje. To sevanje je elektromagnetno, površine pa ga oddajajo glede na svojo temperaturo in lastnosti materiala.
Zakaj vsak predmet oddaja IR-sevanje
Vsak predmet nad absolutno ničlo oddaja toplotno sevanje. Višja ko je temperatura, večja je moč sevanja. Pri termografiji je pomembno tudi, kako »dobro« površina seva ali odbija – zato sta lahko dva materiala z enako temperaturo videti različno.
Od signala IR do slike: detektor, obdelava signala, barvna lestvica
V detektorju (pogosto mikrobolometru) vpadno IR-sevanje spremeni električni upor številnih majhnih senzorskih elementov. Elektronika kamere te signale obdela, jih popravi glede na nastavljene parametre in iz njih ustvari temperaturne vrednosti za posamezno slikovno piko. Barvna lestvica nato vizualizira te vrednosti – lahko poveča kontrast, vendar ne spremeni fizikalne osnove merjenja.
Kaj kamera meri – in česa ne meri
Termogram je merilna slika, vendar ostaja meritev površine v konkretnih robnih pogojih.
Temperatura površine namesto »temperature v notranjosti komponente«
Termovizijska kamera meri predvsem temperature površine. Pri izoliranih ceveh, večslojnih komponentah ali konstrukcijah, skozi katere teče zrak, se lahko temperatura površine znatno razlikuje od temperature v notranjosti ali temperature medija. Za zanesljivo diagnostiko so zato glede na nalogo smiselne dopolnilne meritve.
Ni mogoče videti skozi stene
Termovizijske kamere ne »vidijo skozi« trdnih, neprosojnih gradbenih materialov. Prikazujejo temperaturne vzorce na površini. Če se za steno nekaj segreva, je to lahko posredno vidno kot površinski vzorec – vendar ne gre za pogled skozi steno, temveč za prevajanje toplote in prikaz na površini.
Zakaj merilni parametri spreminjajo temperaturne vrednosti
Kdor želi uporabljati absolutne temperature (npr. mejne vrednosti ali primerljivost), mora aktivno nastaviti merilne parametre. Brez parametrizacije je mogoče številne prizore sicer razlagati kot vzorce, vendar so lahko absolutne vrednosti sistematično netočne.
Emisivnost (ε)
Emisivnost opisuje, kako učinkovito površina oddaja IR-sevanje. Nizka ε (značilna za sijoče kovine) pomeni veliko odboja in malo emisije. Brez popravka kamera pogosto ne izmeri dejanske vrednosti površine, temveč mešanico predmeta in odbite okolice.
Reflektirana temperatura (RTC)
RTC opisuje učinkovito sevanje okolice, ki se »zrcali« na odbojnih površinah in vpliva na merilno vrednost. RTC je posebej pomemben, kadar so v okolici močni temperaturni kontrasti (npr. topli stroji, radiatorji ali ljudje), merjena površina pa je odbojna.
Merilna razdalja/IFOV in ostrenje
Posamezna slikovna pika vedno predstavlja kotni razpon. Če je merjeni predmet prikazan premajhno (prevelika razdalja ali preširokokotna optika), nastane mešana slikovna pika iz predmeta in ozadja. Nepravilno ostrenje dodatno povzroči »zameglitev« temperaturnih informacij, zato merilne točke postanejo nestabilne.
Praktični primer: zakaj se vroča točka včasih »premakne«
Tipičen nesporazum pri električni termografiji: zdi se, da se vroča točka ob spremembi perspektive premakne. Pogosti razlogi so odboji na sijočih površinah (neustrezna ε/RTC), spremenjen zorni kot, drugačna razdalja (IFOV) ali ostrenje, ki ni natančno na cilju. Praktični nasvet: primerjalne meritve vedno izvajajte z dokumentirano razdaljo, podobnim zornim kotom in enotno skalo.
Termovizijska kamera s pomočjo infrardečega sevanja prikaže temperaturne razlike kot termogram, zato je merilni instrument za vzorce temperature površine. Naprava za nočno gledanje glede na tehnologijo ojača obstoječo vidno ali bližnjo infrardečo svetlobo, da v temi »vidi več«, vendar ne zagotavlja merilnih informacij na podlagi temperature. Za tehnično diagnostiko (toplotni mostovi, vroče točke) je zato primerna termografija.
Naslednji koraki: preprečiti merilne napake, izbrati uporabo in napravo
Ko razumete delovanje, so naslednji koraki običajno: (1) poglobiti se v merilne parametre in tipične vire napak, (2) izbrati uporabo ter upoštevati robne pogoje, (3) izbrati kamero/optični sistem, primeren velikosti predmeta in delovni razdalji.
Imate vprašanja ali si želite osebnega svetovanja? Stopite v stik z nami!
Veselimo se, da vam bomo v pomoč z našim strokovnim znanjem in individualnimi rešitvami.