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 terület | spektrális tartomány | technológia | kalibrálási tartomány | képpontok száma | geometriai felbontás | hőmérséklet felbontás | képfelvételi frekvencia | javasolt funkciók/tartózékok |
| épület-termográfia | 8…12 µm | bolometer (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 mérése | 8…12 µm | bolometer (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 mérése | 8…12 µm | bolometer (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) mérések | 8…12 µm | bolometer (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 mérések | 3…5 µm (8…12 µm csak üvegfelületre) | fotondetektor | min. 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 mérések | 8…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 mérések | 8…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 mérése | 8…12 µm | bolometer (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 mérése | 8…12 µm | bolometer (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.
