Ako správne nastaviť termokameru

Jak správně nastavit termokameru – a prečo na tom záleží

Termokamera je zaujímavý a veľmi užitočný nástroj. Umožňuje nám vidieť teplo , teda niečo, čo lidské oko nevidí. Či už ju používame pre technickú diagnostiku, inšpekciu budov, elektro rozvody alebo hľadanie únikov tepla, platí jedno zásadné pravidlo:

Bez správneho nastavenia a porozumenia podmienok môže termokamera lhát.

A čo je horšie – môže to vyzerať ako pravda, ktoré nemáme problém uveriť a urobiť tým veľkú chybu, ktorá nás môže stáť peniaze a alebo zdravie. V tomto článku sa podívame na to, ako a prečo môže byť obraz z termokamery zkreslený , aj keď zariadenie technicky funguje správne.

Termokamera nie je fotoaparát

Termokamera nesníma teplotu priamo – slnečné infračervené žiarenie , ktoré povrchy vyzařujú . Výsledný je potom prepočítaný signálom snímaného žiarenia na základe teploty zadaných parametrov. Aby teda kamera ukazovala teplotu správne, musí byť známa a správne nastavená minimálne ako:

• Emisivita povrchu (vlastnosť materiálu vyzařovať IR žiarenie),
• Okolná teplota, ktorá sa môže od pozorovaného materiálu odraziť ,
• vzdialenosť objektu a atmosférické podmienky ,

Bez toho môže i sebelepší termokamera ukázať úplne nesmysly. A nebude to chyba termokamery, bude to chyba nastavení a podmienok merania.

Jeden matucí príklad z praxe: Ako je možné, že mi termokamera ukáže - 40 °C na streche v lete?

Počas jasného letného dňa zamknite termokameru na strechu s lesklým kovovým plechom (treba rámy okenných svetlíkov) a kamera ukáže –40 °C . Zdá sa vám to ako nezmysel? Je kamera vadná?

Z pohľadu fyziky je to úplne správny výsledok – kamera zachytila ​​odraz studeného neba (vysoké vrstvy atmosféry majú efektívnu žiarivú teplotu okolo –40 až 50 °C). Kovové materiály s nízkou emisiou (napr. hliník, nerez, pozinkovaný plech) totiž téměř nevyzařují své teplo, ale perfektne odrážajú okolie.

je, že kamera nezmerala teplotu kovového rámu, ale teplota toho, čo sa týka v rovine zrkadla . A to môže byť obloha, mraky nebo třeba i pozorovatel sám.

Existujú aj ďalšie bežné "logické nezmysly", ktoré dávajú fyzikálny zmysel

1. Fasáda je nerovnomerne tepelne „flekatá“, hoci na celý deň svietilo slnko

Slunce sice celý den hřálo, ale určite to nie je vyrovnané a možno ešte teraz svítí na nejakú časť fasády.  Nebo ako v predchádzajúcom prípade je časť fasády ovplyvnená odrazom otvorené oblohy. Ak navyše meriame sa zle nastavenou emisiou, môže kamera ukázať úplne inú teplotu, než by človek čakal. Môžeme to urobiť, že dom má zle nainštalované zateplovacie prvky alebo že sú niekde úniky tepla, ale pravda to nemusí byť. Preto meriame domy vo chvíli, keď slnko nesvieti a dom je v prípade, že svítí stav, ideálne skoro ráno pred východom slnka.

1. Teplé okno ako miesto úniku tepla

Skleněné plochy sice majú vysokú emisivitu, ale vykazujú aj vysokú odrazivost . Termokamera potom miesto reálne teploty skla ukáže odražené teplo z interiéru alebo samotného operátora , pokiaľ sa do skla pozerá pod určitým úhlem. Môžete tak vďaka termokamere „vidieť ve skle ducha“, ale teplotu skla bez jeho povrchovej úpravy nezmeriate.

1. Chladná časť solárnych panelov

Predpokladáme, že rovnomerne osvietené fotovoltaické panely budú aj na termokamere vykazovať rovnakú teplotu a pritom panely, ktoré sú od pohľadu vzdialenejšie a studenejšie. Môžeme to považovať za chybu panelov, ale ono to tak není. Jde o to, že emisivita (schopnosť vyzařovať) má i úhlovú závislosť az čím väčší uhol (od kolmice) sa pozeráme, tým nižšia je intenzita detekovaného žiarenia. V poriadku je pozorovanie pod úhlem max. 40° od kolmice, väčší uhol už môže spôsobiť práve túto chybu.

1. "Vadné" podlahové topení, ktoré niekde hreje a niekde nehreje

Keď je podlahové prekryté kobercom a iná časť je pod dlažbou, môže sa jedna časť javiť na obrázku ako chladnejšia než druhá. Každý povrch vyzařuje tepelné žiarenie inak, s inou intenzitou. Topení topí všade rovnako, ale schopnosť toto teplo vyzařovať, závisí na povrchu (na emisii) a to nám umožňuje meranie termokamery.

Co všechno tedy nabízí přesnost měření?

Ak sa má termokamera používať pre kvantitatívne meranie (meranie teploty vo stupňoch Celsia) , je nutné vždy nastaviť:

• Emisivitu : napr. 0,95 pre matné materiály, 0,10–0,30 pre lesklé kovy
• Odraženou teplotou (odrazená teplota): nastavuje sa podľa toho, čo je od povrchu odrazu
• Vzdialenosť : väčšia vzdialenosť = viac absorbcie vo vzduchu
• Relatívne vlhkosť a okolitá teplota : kvôli korekcii absorpcie IR žiarenia

A dodržet podmienky merania, ktoré sú špecifické vždy pre konkrétnu aplikáciu. Špatne tieto parametre môžu zmeniť výsledok desiatky stupňov .

5. Tipy pre správne použitie

• Zmerajte vždy téměř k povrchu – odraz odraz i rozptyl záření; meranie úplne okolo môže spôsobiť nežiaduci odraz operátora/drona/kamery
• Ak je povrch lesklý (napr. kov), prekryjte ho izolačnou páskou s vysokou emisiou (napr. elektrikárska čierna páska)
• Neprovádějte měření na přímém slunci – povrchy sa ohrievajú nerovnomerne, a odrazy mohou zmást interpretaci
• Skontrolujte, čo sa odraží v zornom poli kamery – to, čo vidí kamera, nie vždy to, čo si myslíte
• Nezameňte si vizuálnu podobu obrázku (farebnej palety) s presnosťou – farba nie je teplota, ale vizualizácia

Záver: Termokamera je skvelý sluha – a veľmi zlý pán

Ak termokameru použijete bez základných znalostí a správneho nastavenia, môžete vás veľmi rýchlo a ľahko oklamať – a to i vo veciach, ktoré zdajú „logické“. Naopak s dobre vykonaným nastavením a pochopením fyzikálnych princípov je mimoriadne presný nástroj nielen pre detekciu závad, ale aj pre hlbšie pochopenie tepelných procesov okolo nás. nemožno očakávať, že termokamerou iba vezmete do ruky a meriate – tak to nefunguje. A mohli sme merať termokameru veriť a bola pre Vás dobrým partnerom, je teda vhodné a dôležité mať kameru kalibrovanou (veď, ako má sama o sebe odchýlku od presných hodnôt laboratória) a tiež byť poučeným technikom. Ponuka školení nájdete na našich stránkach www.w-technika.cz a ponuka možností kalibrácie na webe www.w-kalibrace.cz .