Termografia w podczerwieni - pomiary i analiza wyników |
Data dodania: 14.12.2007 | |||
W numerze 3/2007 miesięcznika „Chłodnictwo&klimatyzacja” przybliżone zostało czytelnikom zastosowanie termografii w podczerwieni – zwanej potocznie termowizją – w tej dziedzinie techniki. Obecnie, w artykule omówione zostaną typowe konstrukcje kamer termowizyjnych, podstawowe zagadnienia związane z pomiarami w podczerwieni oraz możliwości analizy uzyskanych termogramów z pomocą specjalnego oprogramowania. Termografia w podczerwieni należy do dziedzin, które rozwijają się bardzo dynamicznie. Znaczący postęp widać w konstrukcji kamer termowizyjnych, nad którymi prace podjęto po II wojnie światowej. W roku 1965 szwedzka firma AGA Infrared Systems wprowadziła na rynek pierwszą kamerę przeznaczoną do zastosowań cywilnych (Thermovision 651). Jednakże dopiero w roku 1978 zaoferowano kamerę przenośną (Thermovision 780). Istotny postęp nastąpił w roku 1986, kiedy zastosowano detektory chłodzone termoelektrycznie (kaskada 3-stopniowa; temperatura ok. -70oC). Do tej pory stosowano chłodzenie ciekłym azotem, co było kłopotliwe, zwłaszcza w pomiarach w terenie. Kamery termowizyjne były wówczas skanerami z układem ruchomych luster, które skupiały na detektorze promieniowanie z kolejnych linii skanowania, punkt po punkcie. Odpowiednio małą bezwładność oraz dobrą czułość tych detektorów półprzewodnikowych osiągano właśnie w niskich temperaturach. Kolejny ważny przełom nastąpił w 1997 roku, kiedy na rynek wprowadzono kamerę Thermovision (ThermaCAM) 570 (rys.1) z matrycą detektorów, tj. 320x240 mikrobolometrów, która nie wymagała chłodzenia, lecz tylko stabilizacji temperatury za pomocą modułu Peltiera. Oczywiście, w takiej konstrukcji detekcja promieniowania podczerwonego następuje na matrycy (rys. 2) i nie jest potrzebny żaden układ skanowania. Druga grupa kamer charakteryzuje się bardzo dobrą rozdzielczością optyczną, przeważnie szerokim zakresem pomiarowym, bardzo dobrą czułością i zazwyczaj dość obszernym wyborem wymiennej optyki (teleobiektywy, obiektywy szerokokątne, nakładki makroskopowe). Urządzenia te są przystosowane do pomiarów w różnych warunkach, dość poręczne, ergonomiczne i mobilne. Niektóre z tych kamer mają możliwość szybkiej rejestracji termogramów w komputerze, np. poprzez złącze fire-wire, z maksymalną częstotliwością ramki (np. 50 Hz). Najczęściej są to kamery o dość wszechstronnym przeznaczeniu; mogą niejednokrotnie być wykorzystane w dość wymagających badaniach naukowych. Parametry poszczególnych kamer, w zależności od producenta i modelu mogą znacznie się różnić, np. wielkością matrycy, zakresem pomiarowym, czułością, funkcjami pomiarowymi itp.
W niektórych badaniach lub analizach wyników warto rozważyć użycie bogatszej palety barw, np. palety „tęczy” zamiast „gorącego żelaza”. Pozwala ona na łatwiejsze dostrzeżenie niewielkich anomalii temperaturowych, chociaż może być trudniejsza dla dokonania natychmiastowej oceny jakościowej i ilościowej całego termogramu (rys. 11). Programy do analizy termogramów pozwalają na wykorzystanie od kilku do kilkunastu palet barw. Wybór takiej palety jest oczywiście możliwy w samej kamerze, podczas obserwacji obiektu, lecz zazwyczaj jest ograniczony do kilku opcji. Podczas opracowywania wyników badań pomocna jest też niejednokrotnie funkcja powiększania wybranych fragmentów termogramu (rys. 12). W przypadku zadawalającej rozdzielczości obrazu pozwala często ograniczyć liczbę rejestrowanych termogramów dla danego obszaru. Oprogramowanie do analizy termogramów umożliwia również automatyczne zestawienie w tabeli szeregu informacji; dotyczących użytego sprzętu i jego ustawień, warunków pomiarów, wyników pomiarów w zadanych punktach, liniach i obszarach. Cenna jest również możliwość tworzenia własnych formuł obliczeniowych wykorzystujących dane z pomiaru. Szybki rozwój w ostatniej dekadzie konstrukcji kamer termowizyjnych, ich udoskonalenie i jednocześnie zróżnicowanie, prowadzące do większej dostępności prostszych modeli powodują, że termografia w podczerwieni staje się coraz powszechniejszą techniką diagnostyczną w różnych dziedzinach techniki. Należy oczekiwać, że również wszechstronnie i często będzie stosowana w chłodnictwie i klimatyzacji. wydanie 11/2007
CZYTAJ CAŁOŚĆ, ZAMÓW PRENUMERATĘ:
|
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019