Как выбрать тепловизор?

Тепловизор – прибор, который выполняет функцию определения температуры на исследуемой поверхности, тем самым, указывая на объекты с определенной температурой. Тепловизоры являются хорошими помощниками в промышленной отрасли (для контроля над температурным состоянием объектов), электроснабжении (для поиска дефектов и неисправностей в электрических сетях), строительстве (для оценки теплоизоляционных свойств материалов и конструкций). В условиях плохой видимости тепловизоры выручают пожарных и спасательные службы, а в условиях военных действий помогают выявить технику и живую силу. Кроме этого тепловизоры нашли широкое применение в судостроении, системе железнодорожного сообщения, метрополитене, автопроме и медицине. Тепловизоры также используются многими охотниками.

Размер и функциональность

Для технических сотрудников, проводящих регулярные измерения с помощью тепловизора, крайне важен его вес и удобство пользования. Современный рынок предлагает широкий ряд устройств небольших габаритов и с малым весом, что позволяет легко переносить тепловизор во время частых инспекций. Масса прибора в среднем составляет от 200 г до 500 г.

Большинство тепловизоров размещают обычно в ящике с инструментами либо крепят на пояс для быстрого доступа. Что касается комфорта в использовании, то здесь стоит обратить внимание на расположение кнопок и наличие клавиш прямого доступа к основным опциям. Сенсорный экран – самое оптимальное решение в данном вопросе, особенно при регулярной работе с изображениями.

Тепловизоры, предназначенные для использования в промышленных зонах, зачастую выполнены в металлическом корпусе и защищены от внешних воздействий (влажность, пыль, высокие температуры и т.д.).

Камера, разрешение детектора и вспомогательные элементы

Большинство современных тепловизоров оснащены цифровыми видеокамерами (от 3,5 мегапикселей), которые обеспечивают отображение объекта в видимом спектре. Данная опция помогает сохранить данные исследования для дальнейшей обработки и анализа. Если вы используете тепловизор для регулярных отчетов и изучения данных, обязательно приобретайте прибор со встроенной камерой. Фотовспышку в тепловизорах может заменять светодиодная подсветка. Наличие лазерных указателей обеспечивает выделение конкретной области или предмета из ряда схожих, а отображение маркеров на готовом фото помогает быстро находить зафиксированные точки.

При работе с объектами малых размеров и/или на большом расстоянии рекомендуется применять дополнительные объективы, с помощью которых достигается нужная оптическая способность камеры. Если возникает проблема с рабочим расстоянием, используются широкоугольные объективы, которые помогают сократить его в два раза.

Четкость изображения тепловизора также зависит от количества чувствительных элементов матрицы. Использование матрицы с большим количеством чувствительных элементов значительно расширяет поле зрения и повышает оптическую способность устройства.
Чем выше разрешение инфракрасной камеры, тем более точные данные вы получите при обследовании объекта. Высокое разрешение также обеспечивает замеры с дальних дистанций, а также обследование небольших объектов. Четкие снимки напрямую зависят от разрешения детектора, поэтому именно данная характеристика обеспечивает полные данные без погрешностей. Следует различать разрешение детектора и непосредственно разрешение дисплея. В большинстве случаев решающее значение имеют показатели разрешения детектора, от которых напрямую зависит минимальный размер дефекта исследуемого объекта (температурная аномалия). Чем выше разрешение, тем более четкий и наглядный отчет вы получите.

Температурные режимы и чувствительность

Чувствительность прибора – меньшая из разниц температур двух инспектируемых объектов. При выборе тепловизора учитывайте разницу измеряемых температур, особенно если вы часто работаете с несколькими объектами. Высокая чувствительность является дополнительным преимуществом. Если тепловизор будет применяться для обследования сооружений, зданий, конструкций, в т.ч. энергетических объектов и электрооборудования, можно выбирать устройство с максимальной границей замеров, которая составляет 250°С. Если же перед специалистом стоит задача обследования теплоизоляционных объектов, а также печей, паропроводов и котлов, стоит обратить внимание на тепловизоры с максимальной границей в 600-1000°С. Для использования тепловизора в металлургической промышленности, при производстве строительных материалов, верхняя граница измерения должна составлять 1500-2000°С.

Тепловизор, который будет применяться в закрытом помещении, может иметь диапазон температур 0°С - 40°С и среднее значение влажности до 80%. Для работы на открытом воздухе выбирайте диапазон -20°С - 50°С и допустимый показатель влажности 90%-95%. Также обратите внимание на степень защиты прибора – рекомендовано не ниже IP54.

Исследуемые объекты излучают инфракрасные волны разной длины, например, существует огромная разница между металлом и органическими материалами. Данный факт лежит в основе того, что не все тепловизоры могут "читать" любые материалы из-за узкой функциональности (спектральная чувствительность). Для диагностики различного рода материалов созданы приборы широкого спектра (6–14 микрон), которые просто незаменимы в строительной практике.

Точность и наглядность результатов

Инфракрасные камеры, устанавливаемые в современных тепловизорах, обеспечивают не только отображение разницы температурных режимов, но и помогают их измерять. Минимальная погрешность не должна превышать значение ± 2%. Большим плюсом является наличие ввода отраженной температуры и излучательной способности – данные параметры обеспечат точный результат измерения на месте. Дополнительной функцией диагностики являются перемещаемые точки и визуальные графические элементы для отделения конкретных областей на изображении.

Скорость измерения (инерция) также относится к важным параметрам любого тепловизора. Нормальная скорость отклика прибора составляет 0,25–0,5 сек., а инерция скоростного тепловизора составляет не более 0,15 сек.

Сохранение и анализ данных

Тепловизоры могут сохранять данные в различных форматах:

- форматы для специализированного программного обеспечения
- формат JPEG без документирования показателей температуры
- формат JPEG со встроенным анализом температурных данных.

Последний формат – наиболее удобный и оптимальный вариант для работы с данными. В этом случае нет необходимости преобразовывать файл при импорте с устройства и для дальнейшей обработки. При покупке тепловизора обратите внимание на опцию выведения потокового видео формата MPEG 4 на монитор компьютера посредством USB. Данная характеристика важна при измерениях тепловой активности в динамике и при быстрой смене температурных режимов. В некоторых устройствах предусмотрена опция HDMI-выходов, а также возможность передачи видео по Wi-Fi.


Возможность соединения со вспомогательными приборами и передача данных по Wi-Fi

Наличие Bluetooth-связи тепловизора с влагометром или термометром значительно облегчает процесс диагностики и показывает более полную картину исследования. Вспомогательные измерительные устройства передают на камеру дополнительные сведения об уровне влажности, сопротивлении, напряжении или силе тока. Эти данные автоматически генерируются и добавляются в инфракрасное изображение.

Некоторые тепловизоры оснащены функцией подключения к мобильным устройствам по беспроводной сети Wi-Fi. Специальные приложения обеспечивают возможность импорта данных с тепловизора на мобильное устройство для их дальнейшей обработки. Наличие данной опции позволяет техническим сотрудникам в режиме реального времени обмениваться данными, находясь на расстоянии друг от друга (например, в разных цехах завода), что значительно сокращает расход времени на сравнение данных. Мобильные приложения позволяют управлять отдельными функциями тепловизора, например, записью изображений и видео.

Работа с изображениями

Большинство термосканеров обеспечивают следующие способы представления информации на цифровом дисплее:

Full IR: полноэкранное отображение для детекции мелких дефектов.
Picture-in-Picture: дает возможность накладывать инфракрасное изображение на определенное фото в отдельном окне. Данное решение позволяет точно определить дефектную точку или отклонение на исследуемом объекте. Возможность соединять изображения, создавая композиты, отмечена в некоторых моделях устройств, что во много раз повышает наглядность отчетов.
Alpha Blending: объединение фактически видимого и инфракрасного изображений в одно. Меню может подразумевать дополнительные опции, с помощью которых подбирается оптимальное соотношение двух картинок. Данная функция обеспечивает детализацию картинки и повышает ее четкость.
IR/Visible Alarm: показывает на экране участки, где температура превышает, ниже или в рамках установленных границ. Остальные участки находятся в видимом диапазоне.
Full Visible Light: стандартное цифровое изображение, напоминающее снимок фотоаппарата.

Программное обеспечение

Отчеты – важный этап в исследовании объекта. Для документального подтверждения проведенной экспертизы принято прикладывать изображения, которые подтверждают данные анализа и во многих случаях являются обоснованием для принятия ответственных решений. Специализированное программное обеспечение разрабатывается для работы с изображениями и генерирования отчетов. Большая часть тепловизоров снабжена опцией бесплатного приложения для работы с необходимыми параметрами и быстрого обмена данными между устройствами. Для работы с отчетами в конкретной отрасли существуют специальные программные пакеты, которые созданы с целью выполнения многих задач, ставящихся при использовании тепловизора.

Техническое обслуживание

Учитывая то, что тепловизор – крайне чувствительное оборудование, его обслуживание важно доверять квалифицированным специалистам. Желательно производить диагностику и ремонт прибора в сертифицированном сервисном центре производителя согласно гарантийному талону. При покупке уделите внимание гарантийным обязательствам изготовителя – зачастую гарантийные сроки на отдельные части изделия могут отличаться.


Модельный ряд и ценовой диапазон

Модельный ряд тепловизионных приборов достаточно широк – у каждой компании есть отдельные линейки устройств, различающихся характеристиками. Для первого знакомства с тепловизорами мы представляем вашему вниманию три модели наиболее популярных тепловизионных устройств.

PULSAR Quantum HD38S

Данная модель представляет собой обновленную серию тепловизоров Quantum, производимых компанией Yukon Advanced Optics. Одним из важных преимуществ данной модели является увеличенная дальность детекции – до 950 м, хотя и другие показатели прибора также более совершенны, чем некоторые другие модели, что отражается на достаточно высоком ценовом уровне. Благодаря высокому разрешению детектора (384х288 пикселей) тепловизор PULSAR Quantum HD38S способен обнаруживать объекты, излучающие тепло, при удалении до 400 м – при этом качество изображения является высоким. Из основных характеристик данной модели следует отметить визуальное увеличение х21 и цифровой зум х2, обновление изображение происходит с частотой 30 Гц. Монохромный дисплей предусматривает калибровку в трех режимах – автоматический, полуавтоматический и ручной. Также прибор обеспечивает три режима наблюдения за объектом – "город" (повышенная контрастность), "лес" (низкая контрастность), "распознавание" (детализация объектов с повышенной температурой). Данный тепловизор может использоваться в условиях низких температур (до -20°С) благодаря наличию OLED-дисплея, а аналоговый выход дает возможность подключения записывающих устройств. Корпус данной модели выполнен из легкого ударопрочного пластика и оснащен резиновыми вставками, обеспечивающими дополнительную защиту. Уровень защиты – IP4.

FLIR LS64

Универсальная тепловизионная камера, используемая в различных отраслях. Матрица с разрешением 640х480 пикселей, длиннофокусный объектив 35 мм, 4-кратный зум обеспечивают максимально четкое изображение объекта, его приближение/удаление и детализацию. Монохромный жидкокристаллический дисплей дает возможность выводить изображение в трех различных режимах – серый цвет, белый цвет, красные оттенки. Плюсом модели является лазерный указатель. Работает без подзарядки до 5 часов, а время запуска практически рекордное – до 1,5 секунд. Корпус прочный и обеспечивает защиту от повреждений и влаги, при этом невысокий вес (340 г) добавляет преимуществ этому тепловизору.

FORTUNA BM 75

Улучшенные время запуска, температурная чувствительность и дальность входят в "плюсы" этой модели, которая, по сути, является тепловизионным прицелом. Время включения – до 2 секунд, удаление – до 1500 м. Дисплей может отображать объекты даже с невысокой температурой. Микроболометр имеет разрешение 384х288, а OLED-дисплей может работать при минусовых температурах. Беззатворная электронная калибровка обеспечивает бесшумность работы, расстояние прицела увеличивается благодаря цифровому двух- или четырехкратному зуму. Частота обновления кадров – 50 Гц (подходит для динамичного передвижения с прибором). Корпус изготовлен из алюминиевого сплава. Батарейки способствуют бесперебойной работе до 5 часов. Данная модель тепловизионного прицела весит немного больше 1 кг.

Учитывая то, что тепловизор - высокотехнологичное устройство с качественной оптикой, цена его достаточно высока. Она может колебаться от 500 долларов за самые распространенные компактные модели с набором базовых функций до 10 000 долларов за устройства, производимые для специальных отраслей, в т.ч. и военной инфраструктуры.