Kako odabrati termički uređaj i pirometar: profesionalne preporuke

Sadržaj članka

---

• Kako djeluje beskontaktni toplinski detektor
• Značajke toplinskih slika i pirometara
• Spektralna osjetljivost (spektralni raspon)
• Izmjereno temperaturno područje
• Pogreška podataka o temperaturi (točnost mjerenja)
• Mjerna brzina
• Optička razlučivost
• Prag osjetljivosti na temperaturu (karakteristika NETD)
• Autokompenzacija mjerenja
• Sustav vođenja (vid)
• Daljinski ekran toplinskog skenera
• Izmjenjiva, opcionalna leća
• Uvjeti korištenja
• signalizacija
• Ugrađena memorija
• Različiti načini prikaza
• Otkrivanje površinske vlage
• Komunikacija putem računala
• Osvjetljenje radnog područja
• Ergonomija, vrsta izvršenja
• Opcije napajanja infracrvenim termalnim skenerom
• Troškovi

---

Pirometri i toplinski snimci vrlo se učinkovito koriste za otkrivanje curenja topline u postojećim zgradama ili hladnog curenja u rashladnim sustavima. Za graditelje, dijagnostika pomoću infracrvenih uređaja omogućuje vam da prepoznate nedostatke u toplinskoj izolaciji kuće, nerazorno odredite kvalitetu korištenih materijala i na temelju dobivenih podataka uklonite propuste, povećavajući energetsku učinkovitost zgrade. Obzirom da na izlazu imamo točne i sistematizirane podatke (temperaturne vrijednosti se spremaju) moguće je analizirati situaciju u cjelini, utvrditi stupanj urgentnosti problema i riješiti ih zauzvrat, počevši od ozbiljnijih.

Toplinski uređaji za snimanje i pirometeri su nezamjenjivi, na primjer, ako odlučite kupiti kuću na sekundarnom tržištu i nemate pojma kako su izolirane ogradne konstrukcije. Oni vrlo dobro razjašnjavaju situaciju s tehničkim stanjem električnih instalacija: na primjer, povećana temperatura vodiča ili prekidača ukazuje da je preopterećen, a ako se spoj zagrijava, to znači da je na ovom mjestu loš kontakt. Također, infracrveni uređaji pomažu prepoznati pogreške u provedbi toplinske zaštite peći, kotlova i kamina, prikazuju toplinsku snagu grijaćih putova i mjesta propuštanja, razinu napunjenosti spremnika i rezervoara. Toplinski skeneri mogu lako otkriti zamrzavanje građevinskih elemenata, oštećenja na izolaciji, koloniju koloniziranih štetočina.

Dakle, glavna svrha prijenosnog termičkog uređaja / pirometra je otkrivanje kvarova, energetski pregled ograđenih objekata i uslužnih programa..

Kako djeluje beskontaktni toplinski detektor

Svi objekti koji imaju temperaturu veću od apsolutne nule odašilju infracrvene valne duljine od 0,74 do 1000 mikrona. To je 1800. godine izjavio engleski znanstvenik William Herschel, poznati istraživač Sunca. Postalo je jasno da posebno zračenje emitiraju ne samo metalni ili električni pražnječi (svi su to vidjeli), već i tijela s niskom temperaturom, uključujući i ispod 0 ° C. Infracrvene zrake emitiraju pobuđeni ioni, a valna se duljina mijenja s različitim zagrijavanjem objekta (toplija površina, kraći val i intenzivniji tok). Osoba može sagledati tu energiju kao toplinu sa svojom kožom, ali ne vidi je..

Trebalo je vremena da naučimo kako registrirati infracrvene, toplinske zrake, prepoznati ih i obraditi primljene informacije. 1967. Wahl Instruments Inc. razvijen je prvi prijenosni pirometar.

I pirometar i toplinski imalokar su optoelektronski uređaji koji hvataju nevidljivo infracrveno zračenje iz objekata s lećama i pretvaraju ga u električni signal u prijemniku, a on se već obrađuje u lako čitljivu vrstu indikacija (slika ili brojevi). Električni napon koji je rezultirao proporcionalan je snagom primljenog protoka zračenja, pa je moguće dobiti točne digitalne temperaturne vrijednosti čak i na termalnim fotografijama.

Toplinski imager, poput digitalnog fotoaparata, ima matricu, ali svaki od njegovih piksela ne pokazuje boju i svjetlinu, već vrijednost temperature u određenoj točki predmeta koji se proučava. Na zaslonu korisnik dobiva rastersku sliku na kojoj su prikazane zone s različitim grijanjem u određenim bojama, tako da vrlo brzo možete dobiti opći dojam o temperaturnoj situaciji u dijagnosticiranoj zoni. U osnovi, uređaj se sastoji od:

• leća (izrađena od germanija);
• prijemnik infracrvenog zračenja (najčešće zasnovan na bolometru – otporniku koji mijenja otpor ovisno o snazi ​​struje struje);
• procesna jedinica.

Pirometar je po veličini jednostavniji po dizajnu i puno je jeftiniji, nema termograma, “fotografiranje”, ali prosječna temperatura površine ispitivanog predmeta navedena je u digitalnom / tekstualnom obliku.

Dijagnostika s tim uređajima je jeftina i brza – po principu “point – shoot”. Dostupna je najbrža brzina očitanja temperature u roku od 0,15-0,5 sekundi. Raspon njihova djelovanja ograničen je samo promjerom radnog mjesta (širi se kada se uklanja) i transparentnošću zračnog okoliša (dim, prašina, vodena para, ugljični dioksid, ozon – smanjuju osjetljivost). Podaci se mogu dobiti s nekoliko centimetara i nekoliko desetaka metara.

Značajke toplinskih slika i pirometara

Da biste započeli s odabirom IR detektora, trebali biste odgovoriti na nekoliko osnovnih pitanja koja će vam pomoći u određivanju vrste uređaja, a zatim nastavite razmatrati određene modele:

1. Od kojeg su materijala napravljeni predmeti od kojih ćete testirati??
2. Kolika je približna temperatura dijagnosticiranih područja?
3. S koje će se udaljenosti vršiti mjerenja?
4. U kojem će okruženju uređaj raditi (temperatura okoline, prozirnost prostora između uređaja i objekta …).

Spektralna osjetljivost (spektralni raspon)

Imajte na umu da različiti materijali emitiraju različite valne duljine. Na primjer, metal i staklo se dobro odražavaju, pa odaju kratki val, dok ostali materijali – dugačak. Postoji koncept “površinske crne boje”, a postoji odgovarajući koeficijent, koji se nekoliko puta razlikuje za metale i organske materijale. Realnost je da neki pirometri i toplinski snimci ne čitaju sve valove i ne mogu testirati sve materijale. Imaju usku specijalizaciju, jer su dizajnirani za određeni raspon, za rad s određenim materijalima. No postoje i univerzalni uređaji širokog spektra koji su prikladni za većinu uvjeta konstrukcije dijagnostike. Valne duljine koje snimaju obično su u rasponu od 6-14 mikrona, na primjer, MicroRay RIDGID IR-100 ili ADA TemPro 1600. Proizvođači ovaj parametar gotovo uvijek navode u svojim putovnicama.

MicroRay RIDGID IR-100

Izmjereno temperaturno područje

Pirometar i toplinski imarator mogu primiti temperaturu u širokom rasponu: od -50 do +3000 stupnjeva, ponekad su “izoštreni” za niske vrijednosti (uključujući minus), a ponekad samo za grijana tijela. Za najtočnije rezultate trebali biste odabrati uređaj s najužim rasponom. Nema smisla kupiti toplinski detektor koji mjeri daleko više od tisuću stupnjeva, ako nam je zadatak dijagnosticirati dom – čak je i kućni Bosch PTD 1 (od -20 do +200) sasvim dovoljan, ali za praćenje voznog parka električnih motora bit će potrebno nešto drugo – na primjer, DeWalt DCT 414 S1 (-30 do +550). Glavna stvar je pridržavati se zlatnog pravila: “raspon temperature trebao bi preklapati temperaturu predmeta za 25%.” Treba napomenuti da što je veći raspon izmjerenih temperatura, uređaj je skuplji. Neki napredni modeli imaju filtere s zamjenjivim frekvencijama, što omogućava prilagođavanje uređaja širokom rasponu temperature.

DeWalt DCT 414 S1

Pogreška podataka o temperaturi (točnost mjerenja)

Ovaj parametar uvijek ukazuju proizvođači pirometra ili termičkog imagera, izračunava se u laboratorijskim uvjetima na apsolutno crnim tijelima i, prije svega, ovisi o načinu obrade informacija, međutim stvarnosti (posebno transparentnost okoliša i ispravnost korisnikovih postupaka) izvršavaju vlastite prilagodbe. Većina prijenosnih termičkih skenera precizna je na 2 posto rezultata..

Mjerna brzina

Ova karakteristika pirometra također se naziva “inercija”, “vrijeme odziva”. Učinkovitost ovih uređaja neusporediva je s performansama kontaktnih uređaja za dijagnostiku temperature. Pokazatelji od 0,25-0,5 sekundi smatraju se normalnim (X-Line pIRo-850M – 0,5 s), termoskanri s inercijom u roku od 0,15 sekundi su brzi, no to je važnije za testiranje pokretnih objekata ili promjenu vaše fizičko stanje.

Optička razlučivost

Drugo ime najvažnijeg svojstva pirometra i toplinskih slika je “indeks vidljivosti”, izravno ovisi o optici uređaja. Optička razlučivost prikazuje omjer udaljenosti uređaja od ispitivane površine od promjera dijagnostičkog mjesta (ispituje se njegova prosječna temperatura). U ovom je slučaju potrebno odabrati pirometar u skladu s veličinom predmeta koji se ispituje, jer osnovno dijagnostičko pravilo kaže da objekt mora u potpunosti pasti u radno polje detektora i preklapati ga tako da strana tijela sa svojim “temperaturama” ne dođu tamo. Drugim riječima: specifični pokazivač određuje udaljenost s koje je moguće izmjeriti objekte određene veličine, a istovremeno ta karakteristika uređaja određuje minimalnu veličinu zabilježene toplinske anomalije. Optička razlučivost u omjeru 10: 1 do 40: 1 smatra se univerzalnim; uređaji s vidnim omjerom 100: 1 i većima potrebni su za rad na velikim udaljenostima.

Kako se korisnik ne bi vezao za određene udaljenosti, primjenjuje se promjenjivi fokus (zum), dok fokusiranje može biti ručno ili automatsko. Također se izmjenjiva leća koriste za rad u različitim uvjetima.

Prag osjetljivosti na temperaturu (karakteristika NETD)

Pokazatelj toplinske osjetljivosti toplinskog uređaja prikazuje moguće pogreške prilikom ispitivanja temperature u dvije susjedne točke. Ovo je karakteristika matrice koja određuje koliko može biti mala zabilježena razlika između temperature objekta i njegove pozadine. Normalni indikator je 0,1 stupanj na +30 ° C (ponekad proizvođači navode u kelvinu), ali mnogi uređaji rade red detaljnije, što vam omogućuje da vrlo precizno odredite ne samo prisutnost, već i oblik temperaturne anomalije, te, sukladno tome, uzrok njezine pojave. Tako, na primjer, termo ima Testo 881, ima indeks osjetljivosti 0,05 stupnjeva.

Testo 881

Autokompenzacija mjerenja

Točnost dijagnostike uvelike ovisi o vanjskim čimbenicima, a ručno konfiguriranje uređaja može biti prilično teško, stoga mnogi moderni toplinski uređaji u automatskom načinu mogu nadoknaditi neke negativne točke. Na primjer, odbojnost površine objekta (“emisivnost”) može se korigirati – od 0,2 do 1 (u koracima od 0,1). Temperatura okoline i vlažnost zraka mogu se otkriti i kompenzirati. U međuvremenu, neki jeftini uređaji ponekad nemaju ni ručne postavke da bi se ti faktori uzeli u obzir..

Sustav vođenja (vid)

Vizualno ciljanje pomaže u kontroli područja toplinskog snimanja. U principu, smjernice mogu biti optičke i laserske. Optika pomaže dijagnosticirati na velikim udaljenostima, testirati jako vruće predmete (od 1200 stupnjeva) ili ako snop jednostavno nije vidljiv na jakom prirodnom svjetlu. Laserske nišanke dolaze u “točki”, “dvostrukim snopovima”, “krugovima”, a na jednom se uređaju može odabrati nekoliko opcija koje možete odabrati. “Točka” i “dvostruko” usmjereni su na objekt s udaljenosti od 2-3 desetaka metara, a “krug” je prikladan za blisko ispitivanje (do 7 metara). “Dvostruki” prizor također tvori točku na pravom mjestu, ali ovdje je sjecište dvije laserske zrake. Pogled u obliku kruga je dobar, jer pokazuje konture radnog mjesta toplinskog skenera. Većina modernih termičkih uređaja i pirometra koristi sigurni laser druge klase – crveni sjaj.

Bosch PTD 1

Daljinski ekran toplinskog skenera

Veličina matrice (veličina IR detektora) – ovaj pokazatelj odnosi se samo na termičke uređaje. Veličina matrice određuje broj osjetljivih elemenata (elementarni bolometri) i, sukladno tome, dostupnu jasnoću slike. Iz ovog pokazatelja slijedi važna karakteristika toplinskog skenera (koja je površina po pikselu) – “prostorna razlučivost” ili “vidno polje”. Kao što smo već rekli, svaki je piksel na zaslonu prikaz izmjerene temperature u određenoj točki testirane zone. Što je razlučivost bolja, to se na termogramu mogu razlikovati sitniji detalji i izvući zaključci o uzrocima temperaturnih anomalija. Na primjer, uređaj s detektorom 160×120 piksela mjeri 19.200 bodova, dok matrica dimenzija 320×240 piksela (Testo 882) već dijagnosticira 76800 bodova.

Testo 882

Neki termički uređaji opremljeni su zaslonom osjetljivim na dodir, što ne utječe na tehničke karakteristike uređaja..

Pirometar prikaz. Na pirometrima digitalni ili tekstualni podaci prikazuju se na LCD zaslonu koji se mogu nalaziti u jednom ili nekoliko redaka (Ryobi RP4030). Gotovo svi pirometri imaju zaslon s pozadinskim osvjetljenjem, koji omogućava mjerenja u tamnim prostorijama.

Ryobi RP4030

Izmjenjiva, opcionalna leća

Promjenom objektiva korisnik može značajno diverzificirati funkcionalnost termičkog imagera. Teleskopska optika omogućuje vam povećavanje / smanjivanje prostora za snimanje i tako testirate male predmete na velikoj udaljenosti. Ako trebate istražiti veliki, prošireni objekt, možete koristiti širokokutni objektiv i dobiti panoramsku sliku. Vrijedno je napomenuti da što je širi kut „gledanja“ leće, kraći će biti radni razmak i obrnuto.

Uvjeti korištenja

Prilikom odabira pirometra ili toplinskog uređaja, vrlo je važno obratiti pažnju na temperaturu okoline koja se uređaj može koristiti i na kojoj vlažnosti. Proizvođači ne kriju ove podatke, ali ne zbunjuju ih s uvjetima skladištenja – postoji širi raspon. Neki jeftini uređaji su s tim u vezi ograničeni, a osmišljeni su za unutarnju upotrebu (temperatura od 0 do +40 stupnjeva, vlaga do 80%). Svestraniji toplinski skeneri rade na otvorenom, pri niskim temperaturama i vlazi do 90%. Usporedite li nekoliko modela, pogledajte IP ocjenu kućišta, prosjek je IP54.

signalizacija

Ova funkcija omogućuje vam postavljanje indikatora maksimalne ili minimalne temperature, nakon otkrivanja kojeg se automatski emitira zvučni signal ili se aktivira svjetlosna indikacija. Na ovaj način korisnik neće propustiti kritične temperaturne promjene te će na vrijeme reagirati na problem (Fluke Ti25).

Fluke Ti25

Ugrađena memorija

Memoriranje mjerenja provodi se i u pirometarima i u termičkim slikama. To može biti kratkotrajno spremanje svježih podataka do sljedećeg mjerenja, kao i pisanje na ugrađeni i prijenosni medij (razne memorijske kartice). Skupi termički snimci mogu snimiti glasovne komentare, spremiti dijagnostičke podatke kao video (u IC režimu ili u vidljivom rasponu).

Različiti načini prikaza

Moderni termički uređaj, osim načina “punog IR-a”, može napraviti redovitu digitalnu fotografiju ili običan video zapis s visokom brzinom osvježavanja kadra (preko 40 Hz). Vidljiva slika može se nalagati infracrvenom, što olakšava prepoznavanje oštećenog područja. Na nekim uređajima možete postaviti ekstremne temperature pri kojima će se na vidljivoj fotografiji u IR načinu prikazati samo područja koja su izvan mjerila, jednostavno ih možete postaviti da budu odabrani na potpuno infracrvenoj slici (Flir InfraCAM). Također, zaslon može prikazati pronađene točke rosišta i zamršena područja. Radi praktične orijentacije, na ekranu se prikazuje projekcija laserskog označitelja. Ponekad je funkcija izoterme dostupna u termičkim slikama – određeni temperaturni raspon prikazuje se u određenoj boji.

Flir InfraCAM

Otkrivanje površinske vlage

U ručnom načinu rada unose se vlaga i temperatura zraka, a sam uređaj će prikazati problematična područja na testiranom području. Vlažnost se može mjeriti i u automatskom načinu rada nakon spajanja posebne radio sonde. Dodatna funkcija je alarm o pronađenoj točki rosišta.

Komunikacija putem računala

Slike dobivene rezultatima ispitivanja dostupne su za gledanje izravno na zaslonu. Međutim, za analizu i izvještavanje, za korištenje uređaja kao snimača, informacije se šalju na računalo. Spajanje se može obaviti putem analognih ili digitalnih izlaza. Prisutnost USB priključka smatra se dobrom formom, na primjer, Optris LaserSight (LS) i drugi. Softver je obično uključen u paket i nadograđuje se besplatno, ali ponekad ga morate kupiti zasebno.

Optris LaserSight

Osvjetljenje radnog područja

Mnogi pirometri i termički uređaji imaju ugrađena LED svjetla koja osvjetljavaju predmet proučavanja, pa je dijagnostika moguća čak i pri lošoj vidljivosti.

Ergonomija, vrsta izvršenja

Moderni toplinski uređaji i pirometri koriste se trajno ili kao prijenosni uređaji. Prvi se koriste u proizvodnji, napajaju se iz mreže i često imaju usku specijalizaciju, a drugi su svestraniji, razlikuju se po maloj težini i skromnim dimenzijama..

Industrijski termički uređaji i pirometri obloženi su metalnim kućištem, dobro su zaštićeni od svih vrsta utjecaja (prašine, vibracija, vlage, čipsa, visoke temperature). Obično stacionarni instrumenti daju preciznije podatke..

Prijenosni uređaji za infracrvenu dijagnostiku mogu izgledati poput kamere ili video kamere, ali najčešće su izrađeni u obliku pištolja izrađenog od strukturne plastike, gdje se okidač koristi za pokretanje ispitivanja, na kraju slučaja nalazi se upravljački zaslon s upravljačkim tipkama izbornika. Težina im rijetko prelazi 500 g, mnogi od njih su lakši od 200 grama (ADA TemPro 900 – 170 grama). Dobro dizajnirani aparat drži se i koristi jednom rukom. Kvalitetni uređaji zaštićeni su od pada s visine od 2 metra (Fluke TiR1), barem proizvođač to sa sigurnošću tvrdi.

Fluke TiR1

Opcije napajanja infracrvenim termalnim skenerom

Stacionarni uređaji napajaju se iz mreže putem padajućih uređaja. Prijenosni toplinski detektori obično se napajaju od alkalnih baterija (AA, CZK, AAA, “tablete”). Mnogi proizvođači isporučuju svoje termičke skenere raznim baterijama (nikal-kadmij i litij-ionske), usput, također možete povezati napajanje putem USB priključka. Oni od onih koji se bave stvaranjem električnih alata i na raspolaganju imaju kompletne baterije, ugrađuju baterije iz električnih jedinica na svoje pirometere i toplinske uređaje. Na primjer, DeWalt DCT 414 S1 i model S1 DCT416S1 konfigurirani su s 12-voltnom jedinicom kapaciteta 1,5 Ah. Milwaukee je otišao malo dalje i prodaje svoj termički uređaj i pirometar bez baterije ili punjača. Potrošač koji već ima mobilni alat ove tvrtke može uštedjeti puno isporučujući bateriju M12 sustava dijagnostičkim alatom..

DeWalt S1 DCT416S1

Izbor tehničkih i funkcionalnih karakteristika prikladnih za vaše uvjete, kao i uspješna konfiguracija toplinskog skenera, svakako je važan zadatak, ali obratite pozornost i na mjeriteljsku podršku proizvođača kako bi se rezultati energetskog pregleda (ako je potrebno) mogli legalizirati u odgovarajuće vlasti. Uređaj mora biti standardiziran! S obzirom na tehničku složenost i visoku cijenu ovih mjernih uređaja, preporučujemo vam da budite pažljivi u pitanjima jamstva i servisa..

Troškovi

Pirometar je, za razliku od termičkog uređaja, jednostavniji i relativno jeftin uređaj. Modeli na ulaznoj razini mogu se kupiti za oko 2500 rubalja, na primjer, ADA TemPro 300 s temperaturnim rasponom od -32 do +350 stupnjeva ili sličan Laserliner ThermoSpot. S širenjem asortimana, trošak raste gotovo proporcionalno (cijena za ADA TemPro 1200, sposobna mjerenja do 1200 stupnjeva, je 9500 tisuća). Teško je uočiti ostale uzorke cijena – proizvođači djeluju po vlastitom nahođenju, nudeći različite setove dodatnih opcija. Imajte na umu da uređaji tvrtki koje stvaraju električni alat (DeWalt DCT 414 S1 – 5000, Ryobi RP4030 – 3500, Bosch PTD 1 – oko 4500 rubalja) imaju dobre tehničke i radne karakteristike, uz umjerenu cijenu..

Situacija s termičkim slikama (za građevinarstvo) je kompliciranija. U tim je uređajima, osim osnovnih radnih značajki (90% cijene formirano iz karakteristika matrice i optike), potrebno uzeti u obzir ogroman broj dodatnih funkcija koje olakšavaju život korisnika. Ne zaboravite na širinu osnovnog kompleta isporuke i “promociju” marke. Nekoliko termičkih slika košta oko 30.000 rubalja, ovo su proračunski modeli, na primjer, Fluke VT04 i model VT02, kao i DeWalt DCT416S1. Nešto viša od minimalne cijene za FLIR i3 uređaj – oko 43 000. Toplinski uređaji koji koštaju oko 100 000 rubalja (Testo 875-1 ili Fluke TiS) mogu se smatrati prosječnim. Postoje modeli za 250.000 (Testo 875-2) i 430.000 rubalja (FLIR T335). Za referencu, čisto profesionalni FLIR P640 košta više od 1,5 milijuna.

Procijenjeni troškovi energetskog pregleda (anketa + izvješće) privatne kuće od strane specijaliziranih organizacija kreću se od 50 rubalja po četvornom metru zgrade. U pravilu se za jednokatnu zgradu uzima najmanje 10 000. Toplotni snimač se može unajmiti, dan korištenja prosječnog uređaja koštat će vas oko 2-3 tisuće rubalja, naravno, trebate ostaviti oko 20-40 tisuća kao depozit. Možete malo uštedjeti ako unajmite model koji je jednostavniji i dulje vrijeme, na primjer, udruživanjem s nekim.