Lämpökamera ei näe valoa; se näkee lämmön, ja jokainen tietolehden spesifikaatio kuvaa kuinka hyvin se muuntaa lämpötilaerot käyttökelpoiseksi kuvaksi. Ostajat, jotka vertailevat vain otsikon resoluutiota, huomaavat usein, että 640 x 512 yksikkö epäonnistuu, kun 384 x 288 malli onnistuu, koska pikselimäärä ilman lämpöherkkyyttä, sopivaa objektiivia ja riittävän nopeaa kuvataajuutta tuottaa kalliin laitteen, joka näyttää suuren, pehmeän läiskän. Tämä opas selittää mikrobolometrin resoluution, NETD:n, linssin polttovälin ja DRI-alueen käytännössä, joten määrittäjä voi valita lämpökameran sähkötarkastuksia, rakennustutkimuksia, villieläinten tarkkailua tai ympärysturvallisuutta varten ja tietää, mitä se todella paljastaa tietyllä etäisyydellä.
Kuinka lämpökamera muodostaa kuvan
Lämpökuvauskameran etuosassa on germanium- tai kalkogenidilasista valmistettu linssi, joka lähettää pitkä-{0}}infrapunasäteilyä näkyvän valon sijaan. Tämä säteily putoaa mikrobolometriryhmälle - pienten ilmaisimien verkkoon, joista jokainen muuttaa sähkövastusta lämmetessään. Kamera lukee jokaisen pikselin resistanssimuutoksen, soveltaa epätasaisuuskorjausta ja kartoittaa tuloksen palettiin, jonka silmä voi tulkita. Koska anturi mittaa säteilevää energiaa heijastuneen valon sijaan, laite toimii täydellisessä pimeydessä, kevyen sumun ja savun läpi, minkä vuoksi se täydentää eikä korvaa pimeänäkölaitetta. Lopullisen kuvan laadun määrää kolme asiaa: kuinka monta ilmaisinelementtiä ryhmä sisältää, kuinka pienen lämpötilaeron kukin elementti pystyy ratkaisemaan ja kuinka paljon kohdetta linssi heijastaa matriisiin.
Anturin resoluutio ja pikselitiheys
Lämpökuvauskameran resoluutio mainitaan matriisin kokona, kuten 256 x 192, 384 x 288 tai 640 x 512 pikseliä. Pikseliväli - ilmaisimien välinen fyysinen etäisyys, tavallisesti 12 mikrometriä nykyisissä malleissa - määrittää, kuinka suuri ryhmä on ja kuinka suuri linssin tulee olla. 640 x 512 anturi 12 mikrometrin jakovälillä tarvitsee suuremman, kalliimman objektiivin kuin 384 x 288 anturi, jolla on sama etäisyys kattamaan saman näkökentän, minkä vuoksi resoluutio ja hinta eivät skaalaudu lineaarisesti. Käytössä taulukon koko määrittää, kuinka monta pikseliä kohde vie: 100 metrin päässä oleva henkilö heijastaa paljon vähemmän pikseleitä 256 x 192 -lämpökamerassa kuin 640 x 512 -yksikössä, ja pienemmässä ryhmässä näkyy tahriintunut siluetti, jossa isommassa näkyy raajat ja pylväs. 384 x 288 anturi on käytännöllinen minimityöskentely ammattimaisessa tarkastuksessa, kun taas 640 x 512 on pitkän matkan turva- ja ilmamittaustyön standardi.
NETD ja lämpöherkkyys
NETD, meluekvivalenttilämpötilaero, ilmaistaan millikelvineinä ja kuvaa pienintä lämpötilaeroa, jonka lämpökamera voi näyttää oman kohinapohjansa yläpuolella. 40 mK:n NETD tarkoittaa, että laite ratkaisee 0,04 C:n eron. Alle 30 mK:n lukuja pidetään hyvinä, ja jäähdyttämättömät premium-kamerat saavuttavat 20 mK tai enemmän. Herkkyydellä on eniten merkitystä siellä, missä kontrasti on alhainen: kostean paikan löytäminen kipsin takaa, tukkeutuneen lämmitysputken jäljittäminen tasoitteen alle tai eläimen havaitseminen kasvillisuutta vasten, joka on jo absorboinut auringon lämpöä. Kamera, jolla on korkea resoluutio, mutta huono NETD tuottaa lohkokuvan ilman hienojakoisia gradientteja, kun taas alhaisemman-resoluution lämpökamera, jossa on 25 mK NETD, paljastaa vian usein ensin, koska lämpötilaero kestää elektroniikan. Kun vertaat lainauksia, pidä NETD:tä vähintään yhtä tärkeänä kuin pikselimäärää.
Linssin valinta ja näkökenttä
Linssi muuntaa matriisin maailmankuvaksi. Polttoväli määrittää näkökentän ja hetkellisen näkökentän, joka on yhden pikselin kulmakoko. Lyhyt 9 mm:n linssi lämpökamerassa antaa laajan 40–50 asteen kentän, joka on ihanteellinen rakennuksen vaipan skannaamiseen tai laajan alueen nopeaan etsimiseen. 19 mm:n tai 25 mm:n objektiivi kaventaa kentän 18–25 asteeseen, ja 50 mm tai 75 mm:n teleobjektiivi antaa 8–12 astetta pitkän kantaman tunnistamiseen. Koska samaan anturiin voidaan asentaa erilaisia linssejä, käytännön kysymys ei ole "kuinka kauas se näkee" vaan "kuinka monta pikseliä kohteeni tällä objektiivilla vie". Jotkin ammattikäyttöön tarkoitetut lämpökamerat hyväksyvät vaihdettavat objektiivit, ja kahden{17}}linssin - leveä etsimiseen ja kapea vahvistamiseen - kattaa useimmat tarkastus- ja turvallisuustyönkulut paljon paremmin kuin yksi kompromissipolttoväli.
Havaitseminen, tunnistus ja tunnistaminen
Aluevaatimuksia tulee lukea DRI-yleissopimusta vastaan, joka määrittelee kolme tehtävää standardoidulle kohteelle. Tunnistus tarkoittaa, että muutama kuvapiste on läsnä, jotta tiedät, että jotain on olemassa. Johnsonin kriteerien mukainen tunnistus vaatii noin 10-12 pikseliä kohteen poikki, jotta henkilö voidaan luokitella henkilöksi. Tunnistamiseen tarvitaan vähintään 20 pikseliä, mikä riittää arvioimaan, mitä henkilö kantaa tai pitää yllä. Valmistaja, joka ilmoittaa lämpökameralle 1000 metrin kantaman, viittaa yleensä ajoneuvon kokoiseen kohteeseen, ei henkilön tunnistamiseen. 384 x 288 anturille, jossa on 19 mm:n objektiivi, järkevä suunnitteluluku on ihmisen tunnistus 250–350 metrin päässä; Tämän pidemmälle meneminen vaatii pidemmän linssin tai suuremman ryhmän, ja kustannukset nousevat jyrkästi jokaisella askeleella.
Lämpötilan mittaus ja kalibrointi
Tarkastukseen myytävä lämpökamera toimii myös radiometrisenä instrumenttina, mikä herättää kysymyksiä tarkkuudesta. Termografian perustarkkuus ilmoitetaan yleensä plus tai miinus 2 C tai 2 prosenttia lukemasta sen mukaan, kumpi on suurempi, ja se pysyy vain määritellyllä ympäristön alueella ja sen jälkeen, kun kamera on vakiintunut. Kolme asetusta vaikuttavat lukemaan: emissiivisyys, joka on säädettävä kiiltäviä metalleja varten; heijastunut näennäinen lämpötila, jolla on merkitystä huoneissa, joissa on kuumia pintoja lähellä; ja etäisyys, joka vaikuttaa ilmakehän vaimenemiseen pitkällä kantamalla. Anturin uudelleenkalibroiva automaattinen suljin ei ole vika vaan rutiini epätasaisuuden korjaus, ja sekunnissa äänettömästi suorittavaa mallia on paljon miellyttävämpi käyttää kuin sellaista, joka pysäyttää kuvan kolmeksi sekunniksi. Valitse sähköiseen tarkastukseen lämpökuvauskamera, jossa on pistemittari, siirrettävät mittauskursorit ja{7}}on board-raportointi, sillä nämä ominaisuudet säästävät enemmän aikaa kuin toinen tarkkuusaskel.
Tyypillisten kokoonpanojen vertailu
| Kokoonpano | Array | NETD | Linssi | Tunnistusalue (henkilö) | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|---|---|
| Sisääntulotarkastusyksikkö | 256 x 192 | 40 mK | 9 mm | 120-150 m | Rakennustarkastukset, LVI |
| Ammattimainen kämmenlaite | 384 x 288 | 30 mK | 19 mm | 250-350 m | Sähkö, teollisuus |
| Pitkän{0}}suojaus | 640 x 512 | 25 mK | 50 mm | 600-800 m | Kehä, meri |
| Kompakti havaintoyksikkö | 384 x 288 | 25 mK | 25 mm | 300-400 m | Villieläimiä, partio |
| Ilmatutkimus | 640 x 512 | 20 mK | 13 mm | Alueen kattavuus | Kartoitus, aurinkovoimalat |
Taulukko havainnollistaa todellista vaihtoa-: ryhmän koko, linssi ja herkkyys liikkuvat yhdessä, ja valitsemalla kaksi kolmesta tuottaa yleensä epätasapainoisen instrumentin. Leveä linssi suuressa ryhmässä on ihanteellinen tutkimukseen, kun taas kapea linssi vaatimattomassa ryhmässä on usein halvin reitti-henkilökokoisen kohteen pitkän kantaman-tunnistukseen.
Vältettävät virheet lämpökameraa ostettaessa
Ensimmäinen virhe on ostaa pelkkä resoluutio ja sitten huomata, että 640 x 512 lämpökamera 9 mm:n objektiivilla ei silti pysty tunnistamaan mitään 200 metrin etäisyydeltä, koska objektiivi levittää kohteen liian harvoille pikseleille. Toinen on NETD:n huomioimatta jättäminen lämpimässä ilmastossa, jossa ympäristön lämpötila lähellä kehon lämpötilaa poistaa kontrastin, joka tekee lämpökuvauksesta hyödyllisen. Kolmas on oletus, että korkeampi kuvanopeus aina auttaa; 25 Hz riittää kädessä pidettävään käyttöön, ja 50 Hz:llä on merkitystä pääasiassa nopeasti liikkuvien kohteiden-seurannassa tai tasaisen videon tallentamisessa. Neljäs on kalibrointitarvikkeiden unohtaminen: ilman mustakappalereferenssiä kalibroimaton yksikkö ajautuu ja kylmänä aamuna ennen kameran vakautumista otetut lukemat voivat olla useita asteita poissa. Viides on suljetun, kiinteän{11}}objektiivimallin valitseminen työhön, joka vaatii myöhemmin telekuvauksen, mikä pakottaa toisen hankinnan toisen objektiivin sijaan.
FAQ
K1: Riittääkö 256 x 192 resoluutio rakennustarkastukseen?
Kyllä 5–20 metrin sisätöihin, joissa lämpökameran tarvitsee vain näyttää lämpötilakuviota sen sijaan, että se tunnistaisi pientä esinettä. Korkeiden julkisivujen ulkomittauksiin tai pitkän-etäisyyden turvaamiseen 384 x 288 tai 640 x 512 sopii paremmin.
Q2: Mitä NETD:tä minun pitäisi etsiä?
Alle 40 mK on hyväksyttävää, alle 30 mK on hyvä ja 20-25 mK on erinomainen. Kuumissa ilmastoissa vaadi 30 mK tai parempaa, koska hyödyllinen lämpötilakontrasti kohteen ja sen taustan välillä kutistuu ympäristön lämpötilan noustessa.
Q3: Näkyykö lämpökamera seinien läpi?
Ei. Useimmat kiinteät materiaalit estävät pitkän aallon-infrapunan, joten kamera lukee pintalämpötilan. Se havaitsee lämpömerkinnän, jonka vika, putki tai nasta siirtyy seinän pintaan, minkä vuoksi tarvitaan lämpötilaero seinän poikki.
Q4: Kuinka pitkältä se voi havaita henkilön yöllä?
Tunnistus on noin kaksi kertaa tunnistusetäisyys. 384 x 288 kamera 19 mm:n objektiivilla havaitsee ihmisen lähellä 600 metriä ja tunnistaa yhden 250–350 metrin päässä. Lainaa tunnuslukuja vertaillessasi brändejä.
Q5: Tarvitsenko radiometrisen kyvyn?
Vain jos sinun on ilmoitettava lämpötilat. Muut kuin-radiometriset kamerat tuottavat kuvia ilman numeerisia arvoja ja maksavat vähemmän. Sähkö-, mekaaninen ja rakennusdiagnostiikka hyötyvät kaikki radiometrisistä tiedoista ja raportointitoiminnoista.
Q6: Kuinka usein kamera tarvitsee kalibroinnin?
Vuosittainen tarkastus vertailumustarunkoon on hyvä käytäntö tarkastustyössä, ja kameran tulee antaa vakiintua 10-15 minuuttia työympäristössä ennen kuin mittaus tallennetaan.
K7: Onko lämpökamera parempi kuin yönäkö?
He vastaavat erilaisiin kysymyksiin. Lämpökamera havaitsee lämmön ja toimii täydellisessä pimeydessä savun tai kevyen sumun läpi, mutta se ei pysty lukemaan kylttiä tai kasvoja. Pimeänäkö säilyttää yksityiskohdat ja luettavuuden ympäristön valossa, ja monet turvallisuustiimit käyttävät molempia.
Johtopäätös
Lämpökameran valinta alkaa kohteesta, etäisyydestä ja tehtävästä - havaita, tunnistaa tai tunnistaa - ja vasta sitten resoluutiolla. Yhdistä matriisi kohteen vaadittuun pikselimäärään, vaadi alle 30 mK:n NETD-lukua vakavaan työhön, valitse objektiivi, joka asettaa kohteen haluamaasi paikkaan, ja käsittele radiometristä tarkkuutta kuvanlaadusta erillisenä määrityksenä. Shenzhen Detyl Optoelectronics Co., Ltd. rakentaa lämpökuvauskameroita, lämpöfuusiopimeänäkölaitteita ja clip{7}}järjestelmiä, joissa on julkaistut NETD-arvot, vaihdettavat linssivaihtoehdot ja suljetut kotelot kenttäkäyttöön. Lähetä meille havaintoetäisyys, kohdetyyppi ja toimintaympäristö, niin insinöörimme määrittelevät anturin, linssin ja kalibrointipaketin, joka tuottaa tarvitsemasi tuloksen.
