Як вибрати тепловізор для енергоаудиту
Тепловізор (інфрачервона тепловізійна камера) – це вимірювальний прилад, який дозволяє переглядати розподіл температури по поверхні в режимі реального часу.
Для того щоб вибрати тепловізор для енергоаудиту, будівництва та електрики слід обов'язково звернути увагу на такі його характеристики:
- розмір дисплею і роздільна здатність ІЧ-камери;
- діапазон вимірюваних температур;
- наявність функції злиття зображень (PiP);
- температурна чутливість (NETD);
- частота зміни кадрів (FPS);
- поле зору (FoV) і просторова роздільна здатність (iFOV).
Розмір дисплею і роздільна здатність ІЧ-камери
Чим більше розмір дисплею і вище роздільна здатність інфрачервоної камери, тим комфортніший перегляд і вище деталізація теплового зображення.
Нижче для прикладу показано зображення руки на двох тепловізорах з різним розміром дисплею і роздільною здатністю ІЧ-камери.
Діапазон вимірюваних температур
Тепловізор повинен мати відповідний діапазон вимірюваних температур. Для цілей енергоаудиту зазвичай достатньо мінімальної вимірюваної температури -20°C, а максимальної – від 300°C до 500°C.
Наявність функції злиття зображень (PiP)
Picture in Picture (картинка в картинці) – це можливість накладати на дисплеї тепловізора кадри теплового зображення різної інтенсивності на зображення у видимому світлі. Це спрощує ідентифікацію місць розташування аномальних температурних плям (точок перегріву, витоків тепла, тощо) в «бюджетних» тепловізорах.
Нижче показано поступове накладання інфрачервоного зображення на зображення у видимому світлі (0% - зображення тільки у видимому світлі, 100% - тільки в інфрачервоному).
Температурна чутливість (NETD)
Noise Equivalent Temperature Difference (еквівалентна шуму різниця температур) – це найменша різниця температур між двома сусідніми точками, яку тепловізор може «розрізнити» на фоні теплового шуму. Наприклад, якщо тепловізор має NETD 80 мК (або 0,08°C), то він може «розрізнити» температури двох сусідніх точок лише у випадку, якщо різниця цих температур буде більше 0,08°C. Чим менше значення NETD, тим вище якість тепловізійної картинки, оскільки тепловізор «розрізняє» менші різниці температур і, відповідно, забезпечує кращу деталізацію теплового зображення.
Нижче для прикладу показано зображення з дисплеїв двох тепловізорів, які мають різні NETD.
Частота зміни кадрів (FPS)
Frame Per Second (кадр за секунду) – ця величина показує як часто оновлюється зображення на дисплеї тепловізора. Одиниця вимірювання Гц (Герц) – кількість оновлень за секунду. Чим вище частота оновлення, тим швидше змінюється зображення на дисплеї і, відповідно, стає можливим спостереження більш динамічних (швидких) змін теплової картинки.
Нижче для прикладу показано зображення з дисплеїв двох мисливських тепловізорів, які мають різні FPS.
Поле зору (FoV) і Просторова роздільна здатність (iFOV)
Field Of View – це область, яку «бачить» тепловізор по горизонталі і вертикалі. Вимірюється у градусах, залежить від об'єктиву тепловізора. Тепловізор з більшим полем зору має більшу область огляду і, відповідно, зручніший у користуванні в умовах обмеженого простору. Тепловізор з меншим полем зору при інших рівних умовах «бачить» дрібніші об’єкти.
instantaneous Field Of View (миттєвий кут поля зору) – вимірюється у мілірадіанах (мрад), характеризує найменші розміри об'єкта, який тепловізор може розпізнати. Залежить від горизонтального і вертикального поля зору FOV та роздільної здатності ІЧ-камери:
,
де n – кількість пікселів в ІЧ-камері по горизонталі або вертикалі, π – 3,14.
Знаючи iFOV і відстань L від тепловізора до вимірюваного об’єкта, можна визначати мінімальний лінійний розмір S, який тепловізор може виявити і відобразити на дисплеї у вигляді одного пікселя (при відсутності усереднення по сусіднім пікселям):
Наприклад, тепловізор з горизонтальним і вертикальним FOV=50° та ІЧ-камерою 96x96 px буде мати iFOV=9,086 мрад. Відповідно, на відстані 2 метри такий тепловізор може виявити об'єкт розміром S≈18,2x18,2 мм. З урахуванням того, що для забезпечення прийнятної точності вимірювання температури об’єкт повинен перекривати щонайменше 3x3 пікселі, реальний розмір об’єкта який на такій відстані буде не тільки виявлений, а й адекватно поміряний, становитиме близько 5,5x5,5 см.
