Как выбрать тепловизор для энергоаудита
Тепловизор (инфракрасная тепловизионная камера) – это измерительный прибор, позволяющий просматривать распределение температуры по поверхности в режиме реального времени.
Для того чтобы выбрать тепловизор для энергоаудита, строительства и электрики, следует обязательно обратить внимание на следующие его характеристики:
- размер дисплея и разрешение ИК-камеры;
- диапазон измеряемых температур;
- наличие функции слияния изображений (PiP);
- температурная чувствительность (NETD);
- частота смены кадров (FPS);
- поле зрения (FoV) и пространственное разрешение (iFOV).
Размер дисплея и разрешение ИК-камеры
Чем больше размер дисплея и выше разрешение инфракрасной камеры, тем комфортнее просмотр и выше детализация теплового изображения.
Ниже для примера показано изображение руки на двух тепловизорах с разным размером дисплея и разрешением ИК-камеры.
Диапазон измеряемых температур
Тепловизор должен иметь соответствующий диапазон измеряемых температур. Для целей энергоаудита обычно достаточно минимальной измеряемой температуры -20°C, а максимальной – от 300°C до 500°C.
Наличие функции слияния изображений (PiP)
Picture in Picture (картинка в картинке) – это возможность накладывать на дисплее тепловизора кадры теплового изображения разной интенсивности на изображение в видимом свете. Это упрощает идентификацию мест расположения аномальных температурных пятен (точек перегрева, утечек тепла и т.п.) в «бюджетных» тепловизорах.
Ниже показано постепенное наложение инфракрасного изображения на изображение в видимом свете (0% – изображение только в видимом свете, 100% – только в инфракрасном).
Температурная чувствительность (NETD)
Noise Equivalent Temperature Difference (эквивалентная шуму разница температур) – это наименьшая разница температур между двумя соседними точками, которую тепловизор может «различить» на фоне теплового шума. К примеру, если тепловизор имеет NETD 80 мК (или 0,08°C), то он может «различить» температуры двух соседних точек только в случае, если разница этих температур будет больше 0,08°C. Чем меньше значение NETD, тем выше качество тепловизионной картинки, поскольку тепловизор «различает» меньшие разности температур и, соответственно, обеспечивает лучшую детализацию теплового изображения.
Ниже для примера показано изображение с дисплеев двух тепловизоров, имеющих разные NETD.
Частота смены кадров (FPS)
Frame Per Second (кадр в секунду) – эта величина показывает, как часто обновляется изображение на дисплее тепловизора. Единица измерения Гц (Герц) – количество обновлений в секунду. Чем выше частота обновления, тем быстрее меняется изображение на дисплее и, соответственно, становится возможным наблюдение более динамичных (быстрых) изменений тепловой картинки.
Ниже для примера показано изображение с дисплеев двух охотничьих тепловизоров, имеющих разные FPS.
Поле зрения (FoV) и Пространственное разрешение (iFOV)
Field Of View – это область, которую видит тепловизор по горизонтали и вертикали. Измеряется в градусах, зависит от объектива тепловизора. Тепловизор с большим полем зрения имеет большую область обзора и, соответственно, более удобен при использовании в условиях ограниченного пространства. Тепловизор с меньшим полем зрения при прочих равных условиях «видит» более мелкие объекты.
instantaneous Field Of View (мгновенный угол поля зрения) – измеряется в миллирадианах (мрад), характеризует наименьшие размеры объекта, который тепловизор может распознать. Зависит от горизонтального и вертикального поля зрения FOV и разрешения ИК-камеры:
,
где n – количество пикселей в ИК-камере по горизонтали или вертикали, π – 3,14.
Зная iFOV и расстояние L от тепловизора до измеряемого объекта, можно определять минимальный линейный размер S, который тепловизор может обнаружить и отобразить на дисплее в виде одного пикселя (при отсутствии усреднения по соседним пикселям):
Например, тепловизор с горизонтальным и вертикальным FOV=50° и ИК-камерой 96x96 px будет иметь iFOV=9,086 мрад. Соответственно, на расстоянии 2 метра такой тепловизор может обнаружить объект размером S≈18,2x18,2 мм. С учетом того, что для обеспечения приемлемой точности измерения температуры объект должен перекрывать по меньшей мере 3x3 пикселя, реальный размер объекта, который на таком расстоянии будет не только обнаружен, но и адекватно померен, составит около 5,5x5,5 см.
