для чего предназначены тепловизоры
Для чего нужен тепловизор
С помощью тепловизора можно обнаружить человека или животное в условиях плохой видимости, чем и пользуются охотники, военные, спасатели. Прибор используют также для выявления потерь тепла при строительстве зданий, ремонте жилья и нежилых объектов. Специализированные приспособления с тепловизионными датчиками помогают медикам исследовать человеческий организм, контролировать сложные технологические процессы на производстве. Возможно, и в вашей сфере с их помощью можно решать ответственные задачи.
Что это и как работает?
Для начала разберемся, как функционирует тепловизор. Принцип действия прибора базируется на том, что он фиксирует тепловое излучение объекта, приходящееся преимущественно на инфракрасный спектр, не видимый человеку. А с помощью специальной оптики (из такого материала, как германий или его более доступных аналогов) проецируется картинка, где различной температуре объекта или предмета соответствует своя цветовая гамма.
 |
В результате появляется возможность видеть то, что зрению человека недоступно. Вот почему, к примеру, охота с тепловизором возможна и ночью, и в туман, и в сильную метель. Плюс современные модели позволяют анализировать температурные значения с допустимым отклонением в 0,1 градуса Цельсия, что важно для проведения точных измерений, обеспечения безопасности и контроля различных производственных процессов.
Итак, тепловизор — устройство, которое визуализирует тепловое излучение и его распределение, позволяет увидеть картинку объектов, в спектре не видимом человеческому зрению.
 |
Виды тепловизоров:
Для военных целей и охоты
Современные наблюдательные тепловизоры используются в качестве приборов ночного видения (ПНВ). Они применяются охотниками и вооруженными силами для обнаружения целей с контрастным температурным излучением (зверей и птиц, живой силы, бронетехники).
 |
Преимущества на фоне обычных ПНВ, усиливающих слабозаметный свет:
Полезность снижается лишь в сильную жару.
Строительство и теплоизоляция
 |
Повсеместно используются приборы с тепловизионными датчиками в строительной сфере. Внешне эти приспособления отличаются от монокуляров и биноклей. Обычно они напоминают любительские видеокамеры или фотоаппараты, имеет дисплей, иногда оснащается рукояткой, напоминающей штатив.
С помощью устройства визуализации инфракрасного излучения можно:
Сегодня нередко специализированные фирмы и частные лица покупают тепловизор для энергоаудита, предлагая услуги поиска утечек тепла, к примеру, для снижения затрат на отопление.
Медицинские цели
 |
Оборудование с тепловизионными датчиками востребовано в диагностической медицине. Его применяют в нейрохирургии, онкологии (для выявления злокачественных опухолей), педиатрии, для обнаружения воспалительных процессов и т.д.
В конце «нулевых» годов тепловизоры стали одним из обязательных инструментов эпидемиологов. С их помощью обнаруживают группы людей (к примеру, в транспорте, общественных местах), инфицированных гриппом и другими заболеваниями, сопровождающимися повышенной температурой тела.
Где и кем еще используются тепловизоры?
 |
Сфера применения становится лишь шире, а сами тепловизоры совершенствуются в плане удобства эксплуатации, расширения измерительного диапазона и точности анализа. Вот самые распространенные области использования:
Тепловизор: кому полезен и где применяется, как выбрать
Что такое тепловизор и для чего он нужен, как правильно выбрать тепловизор и на какие характеристики обращать внимание при покупке. Разновидности и в чём отличие от приборов ночного видения.
Содержание статьи
Что такое тепловизор?
Популярность тепловизоры обрели благодаря возможности применения во всех отраслях жизнедеятельности человека. Самые популярные области применения это строительство, охота, медицина и промышленность. Всё чаще тепловизоры используются и в быту для обследования квартир и частных домов, позволяют находить места утечек тепла и неполадки в электрике.
Принцип работы тепловизора
Что видит тепловизор
Человеческий глаз видит очень маленькую часть электромагнитного спектра. Наши «детекторы» несовершенны, мы воспринимаем только видимый свет, инфракрасное излучение находится за пределами возможностей наших глаз. Видимый свет занимает диапазон длин волн электромагнитного излучении от 0,38 до 0,76 мкм, причем середина этого диапазона приходится на длину волны 0,55 мкм, которая соответствует максимуму солнечного излучения. Поскольку весь диапазон электромагнитного излучения простирается от ангстрем до сотен километров и фактически не ограничен ни «слева», ни «справа», человеческая цивилизация на протяжении своей технологической истории стремится освоить те диапазоны излучения, где глаз человека бессилен.
ИК-излучение находится в диапазоне между видимым светом и СВЧ- диапазоном электромагнитного спектра. Инфракрасное (ИК) излучение занимает диапазон длин волн от 0,76 до 1000 мкм. Основным источником инфракрасного излучения является тепло или тепловое излучение. Любой предмет с температурой выше абсолютного нуля (-273,15 °C или 0 градусов Кельвина) испускает излучение в ИК-области. Даже объекты, которые нам кажутся очень холодными, такие как кубики льда, испускают ИК-лучи. Иными словами, если бы глаз человека видел в ИК диапазоне, то мы могли бы оценивать температуру объектов, не прикасаясь к ним.
Инфракрасное зрение животных
Что может тепловизор? к содержанию
В процессе тепловизионной диагностики, а также при выполнении энергоаудита, с помощью тепловизора выявляют места с аномальным отклонением температур, то есть чаще всего используют прибор в качестве индикатора. Большинство тепловизоров могут не только получать тепловизионные изображения объектов, но и определять поверхностную температуру в отдельных точках.
Выявляя «перегретые» элементы, тепловизор позволяет обнаруживать неправильно функционирующие узлы механических агрегатов, которые подвержены повышенному трению, дефекты контактных соединений, коммутационной аппаратуры и токопроводящих линий силового электрооборудования. В строительной сфере тепловизионная съемка используется для энергоаудита, проверки качества строительно-монтажных работ (в том числе для контроля правильности монтажа оконных блоков, теплоизоляции и пр.), поиска протечек и скрытых дефектов, выявления мест, где может появляться плесень, диагностики электросетей и коммутационного оборудования, проверки работы систем отопления и пр.
Классификация измерительных тепловизоров по применению:
Основные характеристики и цена тепловизора к содержанию
Разрешение инфракрасного детектора – основная характеристика, определяющая функциональность конкретной модели и «результативность» термографирования. Самыми доступными по цене являются модели с разрешением 60х60, тепловизоры верхнего ценового диапазона имеют разрешение свыше 640х480. Важно не путать разрешение ИК-детектора с характеристиками встроенной камеры видимого диапазона и разрешением дисплея прибора.
Разрешение тепловизора – это количество отдельных «точек измерения» по горизонтали и вертикали, отображаемых на термограмме. Внешне похожие модели с одинаковым размером экрана, но с разным разрешением ИК-матрицы, в процессе съемки будут показывать похожие «картинки», однако при детальном рассмотрении термограммы на компьютере (или после распечатки полноформатного снимка) разница будет заметна – чтобы получить качество 120х120 при помощи тепловизора с разрешением 60х60 необходимо сделать 4 снимка с близкого расстояния.
В большинстве случаев базовые модели с низким разрешением используются для оперативной диагностики электромеханического оборудования, коммутационной и электросиловой аппаратуры, поиска протечек, определения источников теплопотерь в помещениях и т.п. С задачами энергоаудита зданий высотой до 5 этажей успешно справляются модели тепловизоров разрешением 120х120. Для тепловизионного обследования крупных объектов обычно используют модели с разрешением 320х240 (для зданий до 16 этажей) и 640х480.
Тепловизоры с высоким разрешением позволяют получать «за один раз» термограммы высокого качества, однако, даже имея модель более низкого класса (со «слабым» разрешением), можно получить такие же результаты, выполнив серию снимков и «сшив» их при помощи соответствующего программного обеспечения (некоторые приборы имеют специальную функцию панорамирования, которая упрощает эту задачу).
Дополнительная «оптика» (сменные объективы) позволяют расширить возможности тепловизора, выполняя тепловизионное обследование общего плана с использованием широкоугольного объектива, такая оптика удобна, если объект находится вплотную к оператору и следует просматривать как можно большую площадь (научные исследования, строительство и энергетика). Для детальных снимков удаленных объектов или отдельных элементов (например, верхних этажей зданий, опор ЛЭП, дымовых труб, ИК съемка с борта вертолета) – применяя телеобъектив.
Следует учитывать, что широкоугольные объективы увеличивают «угол зрения» прибора, а телеобъективы – сужают.
В профессиональных тепловизорах ИК объектив является сложным узлом, включающим набор линз и зеркал из хрупких, дорогостоящих и требующих прецизионной обработки материалов типа кремния, германия и специальных ИК стекол. Основными параметрами объективов, которые важны для потребителя, являются фокусное расстояние и угол зрения.
Температурный диапазон, в котором тепловизор может выполнять измерения, (или диапазон контролируемых температур) определяет сферу применения прибора. Для термографирования зданий вполне подойдут тепловизоры с верхним температурным диапазоном до +100°C, для диагностики электроустановок и промышленных агрегатов требуются приборы, способные выполнять измерения до +350°C, а для проверки котлов, теплогенераторов и пр. необходимы более «высокотемпературные» модели (до +650°C). В литейной, стекольной, химической промышленности, в энергетике, где температуры могут достигать до +1200°C (или выше) используются модели тепловизоров с соответствующим температурным диапазоном.
Чувствительность – это величина минимального температурного перепада, которую способен определять тепловизор. От этой характеристики зависит «контрастность» получаемого изображения. Для энергоаудита вполне достаточно чувствительности в 0,1°C. Для обнаружения «перегретых» узлов электросилового или механического оборудования могут использоваться и менее чувствительные модели. Повышенная чувствительность требуется для выявления участков с повышенной влажностью, протечек, скрытых дефектов и т.п.
Точность измерений (погрешность). Почти все тепловизоры (с неохлаждаемой болометрической матрицей) обеспечивают точность измерений не ниже 2%, что вполне достаточно для решения большинства задач по диагностике и энергоаудиту. Более высокую точность обеспечивают модели с азотным охлаждением, которые чаще используются для научных исследований и при контроле технологических процессов.
Спектральный диапазон. Для выполнения большинства задач (например, по термографированию зданий) используют тепловизоры со спектральным диапазоном 7-14 микрон. Съемку зданий со сплошным остеклением обеспечивают модели со спектральным диапазоном 3-5 мкм (с охлаждаемой матрицей), которые позволяют определять поверхностную температуру стеклоподобных объектов и при этом не учитывают их отражающую способность.
Размер экрана тепловизора имеет значение при оперативном тепловизионном обследовании, когда нужно быстро и без ошибок выявить неисправность на месте. Для энергоаудита эта характеристика важна не в такой мере, ведь при составлении отчетов качество снимков определяется только разрешением ИК-датчика.
Дополнительные функции к содержанию
Большинство тепловизоров (кроме бюджетных моделей) оснащаются встроенными видеокамерами с функцией сохранения изображения, благодаря чему имеется возможность наложения (полного или в режиме «картинка в картинке») изображений инфракрасного и видимого спектров. Модели верхнего ценового диапазона позволяют производить видеозапись.
Для более эффективной обработки результатов тепловизионной диагностики полезными оказываются функции аннотирования термограмм, а также их позиционирование (с использованием встроенного компаса или GPS). Для диагностики и выявления мест образования плесени оказываются востребованными функции температурной сигнализации и обнаружения участков с максимальными и минимальными температурными показателями.
Выбирая тепловизор, в обязательном порядке следует ознакомиться с возможностями программного обеспечения (если оно поставляется в комплекте с прибором), или же приобрести специальный софт отдельно.
Производители тепловизоров к содержанию
Производителей тепловизоров с каждым годом становится всё больше, конкуренция растёт, появляются новые бренды, но не все они заслуживают внимания. Перечислим несколько брендов, которые вы смело можете покупать, не переживая за потраченные деньги. Инвестиции в надёжное и качественное оборудование окупятся.
Компания FLIR
Компания FLIR является одним из пионеров в разработке и производстве тепловизионной техники. Первая тепловизионная камера была продана в 1965 году компанией, которая впоследствии стала известна как FLIR Systems. Она была разработана для осмотра высоковольтных линий электропередачи. Компания FLIR прошла длительный путь развития и ведет свою историю от шведской фирмы AGEMA Infrared Systems (основана в 1958 г., тогда фирма AGA). Ее продукция – тепловизионные камеры более 60 лет работают по всему миру и используются в самых разных областях. Применяются для технической диагностики и задач обеспечения безопасности предприятий до проведения научных исследований и медицинской диагностики. В 1997 г. произошло расширение фирмы AGEMA Infrared Systems путем ее слияния с крупнейшими производителями ИК аппаратуры в США – фирмами FLIR и Inframetrics, так образована компания FLIR Systems. В 2004 г. в состав FLIR Systems вошла компания Indigo Systems – ведущая компания в области разработки детекторов и специализированного программного обеспечения (ПО). Сегодня объёмы производства компании FLIR занимают от 60 до 75% всего мирового рынка тепловизоров. А сами тепловизоры FLIR считаются одиними из лучших в мире. Именно с этих тепловизоров и начиналась история компании ПЕРГАМ, когда в 1996 году мы продали первый тепловизор FLIR в Москве.
Компания Fluke
Компания Testo
Testo – известный во всём мире немецкий производитель контрольно-измерительного оборудования для систем вентиляции, кондиционирования, отопления, энергетики, нефтегазовой, строительной, фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности. История компании начинается с разработки первого медицинского термометра в 1957 году. В 2006 году компания открыла официальное представительство в Российской Федерации. С 2008 года тепловизоры Testo начинают завоёвывать рынок. Сегодня тепловизоры компании Тесто незаменимы для обнаружения утечек тепла в зданиях, поиска скрытых строительных дефектов. В промышленности и электрике они помогают диагностировать неисправности и вовремя предотвращать выход из строя оборудования. Компания testo предлагает широкий ассортимент современных тепловизионных камер для проведения тепловизионных обследований различных объектов, проведения энергоаудитов и диагностики состояния оборудования и НИОКР. Немецкая педантичность, точность и аккуратность стали залогом качества тепловизоров Testo, которые заняли свою нишу в области тепловизионного оборудования. Это действительно надёжные и качественные приборы, которые не ломаются и работают на совесть, они неприхотливы в обслуживании, адаптированы для применения в непростых российских условиях. По цене чуть дешевле аналогов от FLIR и Fluke. По качеству ничем не уступают, а брутальный дизайн выбран специально для того, чтобы подчеркнуть надёжность приборов.
Компания Guide Infrared
Бренд Pulsar
Компания ПЕРГАМ
Компания «ПЕРГАМ» основана в 1996 году. Занимается поставкой и производством оборудования для технической и промышленной диагностики. Всё начиналось с продажи тепловизоров компании FLIR, за 22 года компания превратилась в одного из ведущих поставщиков большого ассортимента оборудования неразрушающего контроля. Наладили производство собственного оборудования под брендом ПЕРГАМ: сегодня мы производим тепловизоры для систем охранного наблюдения, медицинские тепловизоры и тепловизионные камеры для автомобилей, катеров и спецтехники. Производим гиростабилизированные тепловизионные системы для вертолётов и легкомоторных самолётов, телескопические мачты для коммуникаций и видеонаблюдения, мобильные быстровозводимые комплексы наблюдения, тепловизионные модули. Разработали уникальное оборудование для поиска утечек газа ДЛС-ПЕРГАМ. Занимаемся внедрением тепловизионных систем безопасности и видеонаблюдения. В нашем арсенале военные тепловизоры и профессиональные системы двойного назначения. Охрана государственных границ и важных коммерческих объектов, морских портов и аэропортов, специальные операции, наблюдение с воздуха, а также научные исследования и разработки — это лишь небольшая часть проектов, где используется наше оборудование.
Как выбрать тепловизор к содержанию
Поскольку тепловизор – это универсальный прибор для измерения температуры и анализа тепловых полей, вы можете испытывать сильное искушение применить его для решения максимального числа измерительных и диагностических задач. Это первая мысль, от который вы должны избавиться при выборе камеры. При покупке тепловизора, первое, что следует чётко представлять – основные области его дальнейшего применения, второе – определиться с бюджетом.
Тепловизоры для охраны периметра
В отличие от измерительных, охранные тепловизоры не измеряют температуру объектов, у них другие задачи. Применение тепловизора в качестве «дальнобойного» и высокочувствительного прибора ночного видения потребует от вас приобретения длиннофокусной оптики, но не требуется функций измерения температуры. Охранный тепловизор должен давать чёткие изображения нарушителя на больших расстояниях при максимальном рабочем диапазоне температур, чтобы исключить ложные срабатывания охранных систем. Обращайте внимание на разрешение матрицы тепловизора, чем она больше, тем чётче картинка, но и дороже сам тепловизор. Вот наиболее подходящие модели и параметры тепловизоров для охраны периметра:
Тепловизор – это техническое средство, включающее оптико-электронные элементы, предназначенное для получения видимого изображения предметов, излучающих инфракрасные волны. Прибор способен видеть в ИК-спектре здания, технику, людей, животных и любые другие объекты.
На практике используются различные типы тепловизоров, которые классифицируются по следующим параметрам:
