Korszerű hőkamerák szakmai szemmel (IX): kiválasztási szempontok lépésről lépésre összegzéssel

GyártásTrend 2015/11, Műszaki diagnosztika rovat

Korszerű hőkamerák szakmai szemmel (IX)

Kiválasztási szempontok összegezve

Sorozatunk zárófejezetében a konkrét termográfiai mérési feladatnak megfelelő hőkamerák feladatspecifikus kiválasztási szempontjait tekintjük át lépésről lépésre.

1) Telepített vagy mobil?

  • nem alkalmazható telepített hőkamera kézből végzett mérésekhez, mert nem rendelkezik sem akkumulátorral, sem kezelőszervekkel, sem saját kijelzővel (a folyamatosan csatlakoztatott notebook cipelése pedig sehogyan nem praktikus),
  • nem alkalmazható hordozható hőkamera olyan telepített feladatokhoz, amelynek során a hőkamera hűtése/fűtése, nedvesség- és porvédelme szükséges, mivel ilyen védőburkolatok tipikusan csak telepített típusokhoz kaphatók.

2) Hullámhossz-tartomány

Nem alkalmazható a hosszúhullámú tartomány

  • csak a középhullámú tartományban magas emissziós tényezővel bíró tárgyak mérése esetén,
  • ha a tárgy és a hőkamera között üveg (illetve más, hosszúhullámokat át nem engedő anyag) van

Nem alkalmazható a középhullámú tartomány

  • alacsony hőmérsékletű tárgyak mérése esetén,
  • nagy (néhányszor 10 m-nél nagyobb) távolságokból történő mérések esetén,
  • csak hosszúhullámú tartományban elfogadható emisszióval bíró tárgyak mérése esetén,
  • a tárgy és a hőkamera között lévő, közepes hullámhosszakat át nem engedő anyagok esetén.

3) Detektortechnológia

Szempontok: hullámhossz, képfrissítési frekvencia. Bolométer-/mikrobolométer-érzékelő alkalmazható, ha

  • hosszúhullámú tartományú eszköz kell és
  • maximum 50/120 Hz (illetve különleges hőkamerák esetén maximum 240 Hz) képfrissítési frekvencia elegendő. (Megjegyzés: szabad kezű hőkamera-használat esetén a bemozdulás okozta problémák elkerülése végett a minimálisan szükséges képfrissítési frekvencia 50 Hz.)

Fotondetektorok alkalmazása szükséges, ha

  • középhullámhosszú tartományban kell mérni (például üvegen át) vagy
  • 50/120 Hz (illetve kivételes esetekben 240 Hz) fölötti képfrissítésre van szükség. (Megjegyzés: a fotondetektorok a bolométereknél lényegesen költségesebbek, ezen túl hűtést is igényelnek, ami technológiától függően élettartamkorlátot is jelent.)

4) Hőmérsékleti (termikus) felbontás

  • feladatspecifikusan mérlegelendő,
  • kazánok és kemencék ellenőrzése, gépészeti vagy villamos berendezések állapotfelmérése esetén nem kritikus, mert a hibahelyek (termikus jelenségek) nagy hőmérséklet-különbségekkel járnak,
  • nedvesség/szivárgások keresésénél, hőszigetelések, tűzálló bélések (kopásának) felmérésénél fontos,
  • biológiai vagy anyagvizsgálati mérések esetén ez a paraméter általában a leglényegesebb.
    (Megjegyzés: a termikus felbontás javulásával élesebb, tisztább és felismerhetőbb hőképet kapunk.)

5) Hőmérséklet méréstartomány

  • feladatspecifikusan mérlegelendő,
  • elsősorban az alacsony hőmérsékletű tárgyak mérése esetén fontos minőségi paraméter.

6) Képpontok száma

  • abszolút minimum: 160×120 képpont (kisebb pixelszámmal effektív munkavégzés alig lehetséges),
  • ajánlott minimum: 256×256 vagy 320×240 képpont,
  • gazdaságos: 384×288 képpont,
  • professzionális: 640×480, illetve 640×512 képpont,
  • jelenlegi csúcs: 1024×768 képpont,
  • kedvező megoldás: képpontok négyszerezése microscannel (akár 1280×960, illetve 2048×1536 képpont, állvánnyal és állvány nélkül is alkalmazható; nem interpolációs számítás, hanem valódi mérőpontok).
    (Megjegyzés: minél több képponttal rendelkezik a kamera, annál több részlet válik felismerhetővé a képen, vagy annál nagyobb tárgyat (berendezést) vizsgálhatunk egyszerre megfelelő, azaz értékelhető felbontás mellett.)

7) Geometriai felbontás

  • feladatspecifikusan mérlegelendő,
  • többféle feladat esetén lehetőleg cserélhető objektívvel rendelkező hőkamerát kell választani, hogy minden esetben a megfelelő geometriai felbontás álljon a rendelkezésünkre,
  • kedvező megoldás cserélhető objektív nélkül: képpontok négyszerezése microscan eljárással, amelynek során a geometriai felbontás az ugyanerre a detektor-optika összeállításra specifikált értéknek 2/3-ára javul.

8) Speciális képességek

  • hőképsorozatok gyors belső tárolása PC nélkül,
  • távvezérelhetőség, élő adatátvitel,
  • csereobjektívek, speciális szűrők.

A különböző feladatokra szánt hőkamerák paramétereit a következő oldal táblázata tartalmazza.

 szakmai területspektrális tartománytechnológiakalibrálási tartományképpontok számageometriai felbontáshőmérséklet felbontásképfelvételi frekvenciajavasolt funkciók/tartózékok
épület-termográfia8…12 µmbolometer
(fotondetektor
is jó, de drága)
min. -20°C … 100°C
jobb -40°C-tól
(felső határ mintegy)
min. 320×240
jobb 384×288
javasolt 640×480
csúcs 1024×768
min. 1,5 mrad
jobb 1 mrad
+ teleobjektív
min. 80 mK
jobb 50 mK
legjobb 30 mK (30mK: több napon lehet mérni = jobb visszatérülés)
kézi felvétel:
min. 50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– teleobjektív
– nagy látószögű lencse
villamos berendezések mérése8…12 µmbolometer
(fotondetektor
is jó, de drága)
min. -0°C … 150°C
jobb -20°C … 250°C
min. 160×120
jobb 320×240
javasolt 384×288
vagy 640×480
csúcs 1024×768
min 2 mrad
jobb 1,5 mrad
legjobb 1 mrad
min. 120 mK
jobb 80 mK
legjobb 50 mK
kézi felvétel:
min. 50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– digitális videokamera
– kompozit képalkotás
– digitális hangrögzítés
gépészeti berendezések mérése8…12 µmbolometer
(fotondetektor
mozgó tárgyak­hoz, gyors folyamatokhoz)
min. -20°C … 250°C
jobb -40°C … 400°C
min. 160×120
jobb 320×240
javasolt 384×288
vagy 640×480
csúcs 1024×768
min 2 mrad
jobb 1,5 mrad
min. 120 mK
jobb 80 mK
legjobb 50 mK
kézi felvétel:
min. 50 Hzmozgó
tárgyak: >>50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– sorozatfelvétel
– különbségfelvétel
– digitális videokamera
– kompozit képalkotás
– digitális hangrögzítés
orvosi (biológiai) mérések8…12 µmbolometer
(fotondetektor
is jó, de drága)
min. -20°C … 50°C
jobb -40°C-tól
(felső határ mintegy)
min. 320×240
jobb 384×288
javasolt 640×480
csúcs 1024×768
min. 1,5 mrad
jobb 1 mrad
min. 50 mK
jobb 30 mK
legjobb 10 mK
kézi felvétel:
min. 50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– sorozatfelvétel
– különbségfelvétel
– nagy képhomogenitás
– kompozit képalkotás
üveggel kapcsolatos mérések3…5 µm
(8…12 µm
csak üveg­felületre)
fotondetektormin. 100°C … 1200°C
jobb 0 … 2000°C
min. 320×256
javasolt 640×512
csúcs 1280×1024
min 2 mrad
jobb 1,5 mrad
min. 120 mK
jobb 80 mK
folyamatfüggő
(tipikus >>50Hz)
– választható színskála
– autófókusz
– sorozatfelvétel
– különbségfelvétel
– speciális szűrők
– makrólencsék
– mikroszkóplencsék
– védőablakok
mikroelektro­nikai mérések8…12 µm
(3…5 µm is jó, de drága)
bolometer
(fotondetektor gyors
termikus folyamatokhoz)
min. -0°C … 150°C
jobb -20°C … 250°C
min. 320×240
jobb 384×288
javasolt 640×480
csúcs 1024×768
min. 1,5 mrad
ajánlott 1 mrad
jobb 0,7 mrad
+spéci lencsék
120 mK
jobb 80 mK
legjobb 50 mK
> 2 x folyamat­frekvencia
(min. 50 Hz)
– választható színskála
– autófókusz
– sorozatfelvétel
– különbségfelvétel
– makrólencsék
– mikroszkóplencsék
– pixelenkénti emisszió­
korrekció
– gyors hőképelvétel
kohászati mérések8…12 µm
vagy
3…5 µm
bolometer
vagy
fotondetektor
min. 300°C … 1200°C
jobb 0 … 2000°C
min. 160×120
jobb 320×240
javasolt 384×288
vagy 640×480
csúcs 1024×768
min 2 mrad
jobb 1,5 mrad
120 mK
jobb 80 mK
kézi felvétel:
min. 50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– sorozatfelvétel
– különbségfelvétel
– digitális videokamera
– kompozit képalkotás
– teleobjektív
– védőablakok
– kiegészítő hűtés
– speciális szűrők
ipari hőszigetelések mérése8…12 µmbolometer
(fotondetektor
is jó, de drága)
min. -20°C … 300°C
jobb -40°C … 600°C
min. 320×240
jobb 384×288
javasolt 640×480
csúcs 1024×768
min. 1,5 mrad
jobb 1 mrad
120 mK
jobb 80 mK
legjobb 50 mK
kézi felvétel:
min. 50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– sorozatfelvétel
– különbségfelvétel
– digitális videokamera
– kompozit képalkotás
– digitális hangrögzítés
villamos távvezetékek mérése8…12 µmbolometer
(fotondetektor
is jó, de drága)
min. -20°C … 120°C
jobb -40°C … 300°C
min. 320×240
jobb 384×288
javasolt 640×480
csúcs 1024×768
min. 0,3 mrad
jav. 0,2 mrad
jobb 0,1 mrad
120 mK
jobb 80 mK
legjobb 50 mK
kézi felvétel:
min. 50 Hz
– választható színskála
– autófókusz
– „nagy” teleobjektív
– digitális videokamera
– kompozit képalkotás
– digitális hangrögzítés
– GPS adatok kezelése

 

Rahne Eric (PIM Kft.)
pim-kft.hu
termokamera.hu

 

Kapcsolatfelvétel

A publikáció tartalmát szerzői jogok védik, ennek (akár csak részben történő) felhasználása, elektronikus vagy nyomtatott tovább-publikálása csak a forrás és a szerző nevének feltüntetése mellett, valamint a szerző előzetes írásos engedélyének megléte esetén megengedett. A szerzői jogok (Copyright) megsértése jogi következményekkel jár.