В последние годы инфракрасные тепловизионные камеры все чаще занимают важное место в сталелитейной, нефтехимической, электроэнергетической, противопожарной, автомобильной и других отраслях промышленности. Технология тепловизионных камер быстро развивается во всем мире. Соединенные Штаты являются мировым лидером в области технологий инфракрасных тепловизионных камер. В настоящее время три крупнейших в мире бренда инфракрасных тепловизоров RNO, FLIR и FLUKE являются американскими компаниями.
1. Принцип тепловидения
Свет — это привычный видимый свет, который представляет собой электромагнитную волну, которую можно почувствовать человеческим глазом. Длина волны видимого света составляет: 0,38-0,78 мкм. Электромагнитные волны короче 0,38 микрона и электромагнитные волны длиной более 0,78 микрона не могут ощущаться человеческим глазом. Электромагнитные волны короче 0,38 микрона расположены за пределами фиолетовой части спектра видимого света и называются ультрафиолетовыми лучами. Электромагнитные волны длиной более 0,78 микрона расположены за пределами красной части спектра видимого света и называются инфракрасными лучами. Инфракрасные лучи, также известные как инфракрасное излучение, относятся к электромагнитным волнам с длиной волны 0,78–1000 микрон. Часть с длиной волны от 0,78 до 2,0 микрон называется ближним инфракрасным излучением, а часть с длиной волны от 2,0 до 1000 микрон называется тепловым инфракрасным излучением. Камера создает фотографию посредством изображения, а телекамера создает телевизионное изображение посредством изображения, оба из которых представляют собой изображения в видимом свете. В природе все объекты могут излучать инфракрасные лучи, поэтому для измерения разницы инфракрасных лучей между самой целью и фоном и получения различных инфракрасных изображений используется детектор. Изображение, формируемое тепловыми инфракрасными лучами, называется тепловой картой. Тепловое изображение цели отличается от изображения цели в видимом свете. Это не изображение цели в видимом свете, которое может увидеть человеческий глаз, а изображение распределения температуры поверхности цели. Другими словами, инфракрасное тепловидение не позволяет человеческому глазу напрямую видеть температуру поверхности цели. Распределение становится тепловым изображением, которое может видеть человеческий глаз и представляет распределение температуры целевой поверхности.
Инфракрасные тепловизионные камеры имеют два разных принципа: обнаружение фотонов и тепловое обнаружение. Первый в основном использует для визуализации электрический эффект, генерируемый фотонами на полупроводниковых материалах, и имеет высокую чувствительность. Однако на это будет влиять температура самого детектора, поэтому его необходимо охладить. Последний преобразует тепло, вызванное светом, в электрические сигналы, менее чувствителен, чем первый, и не требует охлаждения. Кроме того, тепловизоры классифицируются также по рабочему диапазону и используемому светочувствительному материалу. Обычные тепловизоры работают на расстоянии от 3 до 5 микрон или от 8 до 12 микрон. Обычно используемые светочувствительные материалы включают сульфид свинца, селенид свинца, теллурид индия, теллурид свинца-олова, теллурид ртути-кадмия, легированный германий и легированный кремний. В зависимости от количества светочувствительных элементов и способа движения различают механическое сканирование, визуализацию взгляда и т. д.
2. Применение тепловидения
Важную роль играют передовые методы обнаружения оборудования, такие как инфракрасные детекторы. Во-первых, успешная диагностика неисправностей, особенно та, которая заранее сообщает о неисправностях, принесет значительную выгоду. Эта выгода чрезвычайно значительна в особых обстоятельствах; во-вторых, технология диагностики неисправностей может сыграть огромную вспомогательную роль в обслуживании оборудования. Это может не только значительно сэкономить человеческие ресурсы, но и изменить метод обслуживания - постепенно заменить метод планового обслуживания усовершенствованным методом государственного обслуживания и даже оказать положительное влияние на метод управления запасами запасных частей.
3. Параметры тепловизионной камеры
Как выбрать инфракрасную тепловизионную камеру
(1) Разрешение детектора инфракрасной тепловизионной камеры
Текущее разрешение основного детектора инфракрасных тепловизионных камер составляет 160x120 (192 000 пикселей), и основные модели в основном имеют этот пиксель. Существуют также более низкие разрешения, такие как 60x60 (36 000 пикселей), 80x60 (48 000 пикселей) и 100x100 (100 000 пикселей). Еще есть 384х288 (1,1 млн пикселей) и 640х480 (3 млн пикселей).
Для портативных инфракрасных тепловизионных камер разрешение 160x120 является наиболее оптимальным и имеет очень хорошее соотношение цены и качества. Например, разрешение последнего мирового бестселлера РНО IR-160P составляет 160х120. Инфракрасные тепловизионные камеры с разрешением ниже этого нельзя использовать во многих ситуациях, поскольку разрешение слишком низкое. Цена инфракрасных тепловизионных камер с разрешением более 1 миллиона пикселей значительно выросла, если только у вас нет требований к очень высокому разрешению. Доступны инфракрасные тепловизионные камеры с разрешением более 1 миллиона пикселей.
(2) Фокусное расстояние объектива инфракрасной тепловизионной камеры
Объективы обычных инфракрасных тепловизионных камер можно заменить. Однако стандартное оборудование, предусмотренное производителем, обычно представляет собой один объектив. Практически все производители в стандартной комплектации предоставляют линзы диаметром около 20 мм. Объектив с таким фокусным расстоянием в основном учитывает два аспекта: размер поля зрения и коэффициент увеличения. Как правило, клиенты могут использовать стандартные линзы.
Дополнительные опции включают телеобъектив 115 мм или широкоугольный объектив 10–15 мм. Телеобъектив улучшит распознавание на большом расстоянии, но значительно уменьшит поле зрения. Напротив, короткофокусные объективы значительно увеличивают поле зрения, но снижают скорость распознавания.
Расстояние между изображениями, пространственное разрешение, поле зрения и расстояние идентификации определяются разрешением детектора и фокусным расстоянием объектива. Многие бренды продвигают эти четыре показателя. Фактически, если разрешение детектора и фокусное расстояние объектива инфракрасной тепловизионной камеры фиксированы, то эти четыре показателя фиксируются, и эти четыре показателя рассчитываются. Поэтому вам не нужно уделять слишком много внимания при покупке.
(3) Частота кадров инфракрасной тепловизионной камеры
Частота кадров – второй по важности показатель при покупке инфракрасной тепловизионной камеры. Частота кадров обозначает количество изображений, которые тепловизионная камера может захватить, обработать и отобразить в течение 1 секунды. Чем быстрее реагирует датчик и чем выше скорость обработки внутренней схемы, тем выше достижимая частота кадров. Тепловизионные камеры с высокой частотой кадров подходят для регистрации температурного движения высокоскоростных объектов и объектов с быстрыми изменениями температуры.
(4)Диапазон измерения температуры
Это третий по важности показатель инфракрасной тепловизионной камеры. Каждая модель тепловизионной камеры имеет свой определенный диапазон измерения температуры. Таким образом, диапазон измеряемых пользователем температур должен учитываться точно и всесторонне, не слишком узко и не слишком широко. Согласно закону излучения абсолютно черного тела, изменение энергии излучения, вызванное температурой, в коротковолновой полосе спектра будет превышать изменение энергии излучения, вызванное ошибкой излучательной способности. Таким образом, пользователям необходимо приобретать инфракрасную тепловизионную камеру только в том диапазоне температур, который они измеряют.
(5)Точность измерения температуры
Как правило, точность измерения температуры инфракрасными тепловизионными камерами составляет: точность ±2°C и ±2% от возможных показаний. Так что в принципе выбирать не из чего.
идти наверх
Ночное видение Gen 2+/3
Неохлаждаемое тепловидение
Охлаждаемая тепловизионная камера
Лазерный дальномер