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. 320x240 jobb 384x288 javasolt 640x480 csúcs 1024x768	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. 160x120 jobb 320x240 javasolt 384x288 vagy 640x480 csúcs 1024x768	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. 160x120 jobb 320x240 javasolt 384x288 vagy 640x480 csúcs 1024x768	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. 320x240 jobb 384x288 javasolt 640x480 csúcs 1024x768	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. 320x256 javasolt 640x512 csúcs 1280x1024	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. 320x240 jobb 384x288 javasolt 640x480 csúcs 1024x768	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. 160x120 jobb 320x240 javasolt 384x288 vagy 640x480 csúcs 1024x768	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. 320x240 jobb 384x288 javasolt 640x480 csúcs 1024x768	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. 320x240 jobb 384x288 javasolt 640x480 csúcs 1024x768	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.