Тепловизор: что это?

Тепловизор – это прибор, предназначенный для определения теплового излучения на исследуемой поверхности. Метод исследования – бесконтактный, он обеспечивает бесперебойную работу при изучении движущихся объектов. Устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.

Принцип действия тепловизора основан на преобразовании энергии инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора. Распределение температуры отображается на дисплее тепловизора как цветовое поле, где определенной температуре соответствует определенный цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности.

Тепловизор

Содержание

Виды тепловизоров

В зависимости от функций, которые выполняет инструмент, различают несколько его видов:

  1. Измерительные – выдают радиометрическое изображение, в результате чего можно определить температурные показатели всех объектов в зоне наблюдения. Данный вид аппаратуры применяется в медицине, строительстве, промышленности, при тестировании электрооборудования, механических коммуникаций.
  2. Наблюдательные – обеспечивают только визуализацию объектов, находят применение в военном деле, охранных и силовых структурах, в спасательных операциях и т. п.
  3. Пирометры визуальные – разновидность инструментов для наблюдения, которые способны выявить зоны с аномальным температурным режимом.

Несколько лет назад применение тепловизоров было доступно только военным ведомствам. Сегодня эти устройства используют во многих областях производственной деятельности, так как это позволяет решить многие технические вопросы.

Производство развернулось не только в виде отдельно взятых приборов, но и как составная часть гражданских биноклей, прицелов для охотничьего оружия, других оптических механизмов.

Измерительный диапазон – один из факторов, который определяет температурные возможности и условно разделяет модели на 3 типа:

  • Строительные: реагируют на температуру до +3500, применяются для аудита строительных сооружений, определяют качество изоляции, находят места утечек тепла из зданий.
  • Промышленные: температурные границы – более +3500, применяются для диагностики электросетей, промышленных систем.
  • Высокотемпературные: определяют тепловые параметры более +10000, диагностируют технологические процессы с высоким уровнем нагрева.

Их использование получило широкое распространение в современной жизни как в производственных целях, так и в гражданских нуждах.

Сферы применения

Применение тепловизоров в военном деле

Область применения связана со способностью преобразовывать тепловое излучение в спектр, который воспринимает человеческий глаз, обнаруживать самые незначительные объекты, излучающие электромагнитные волны. Если определить интенсивность излучения, то можно рассчитать температуру исследуемого объекта и предположить, что это. При помощи аппарата определяется разница температур, при отсутствии контакта с объектами, они не реагируют на помехи, не могут быть обнаружены системами слежения, имеют большую дальность действия: от 100 м до 3 км. Эти принципы работы позволяют применять их в самых различных областях.

В военной технике

Новая современная техника поступает сегодня на вооружение, имея в своем арсенале встроенные тепловизорные камеры. Их использование позволяет вести боевые действия в условиях плохой видимости, обнаруживать противника и технику. Помимо этого, устройства устанавливаются на беспилотных самолетах и на технике, управляемой дистанционно.

Возможность «видеть» объекты в ночное время – основной показатель, имеющий значение приборов в военной сфере. Принцип успешной работы аппаратуры заключается в четком обнаружении теплового излучения. Для армии производятся специальные аппараты в виде биноклей, прицелов для оружия, ими оснащаются системы наведения. Они оснащены мощными оптическими механизмами, что увеличивает возможности военных тепловизоров многократно.

В морских приборах

Морской или речной порт является сложным транспортным узлом, и его безопасность может обеспечить только самая совершенная охранная аппаратура. Морские тепловизоры предназначены для обеспечения безопасности водных и прибрежных объектов: портов, причалов, складов, речных вокзалов.

Охота

Тепловизор для охоты – хорошее подспорье для тех, кто увлечен выслеживанием добычи. Использование прибора позволяет отслеживать самого осторожного зверя в любое время суток независимо от погоды и видимости.

Обследование зданий

С помощью тепловизорных датчиков есть возможность обследовать любое сооружение, чтобы определить место утечки тепла. Результаты исследования станут весомым аргументом для того чтобы доказать плохое качество теплоизоляции стен. Для коммунальщиков применение тепловизора для обследования зданий – хорошее средство правильно определить проблемные зоны и направить силы на утепление конкретных мест.

Применение тепловизора в медицине

Медицина

Использование тепловизора в медицине производилось еще во времена СССР. Приборы позволяют распознать характер заболевания, а также увидеть инфицированного человека среди здоровых по температуре тела, характерной для той или иной болезни.

Обследование с помощью специальной аппаратуры, реагирующей на электромагнитные волны, помогает обнаружить воспалительный процесс с точностью до микрона и найти область патологии. Использование аппарата позволит определить, болен пациент или здоров, увидеть источник заболевания, поставить диагноз.

Чрезвычайные ситуации и АСР

Пожарные, вооруженные прибором, могут увидеть наиболее безопасный путь выхода из огня, минуя самые горячие участки. Спасатели, вооруженные аппаратом, в самых трудных ситуациях имеют возможность найти человека в зоне плохой видимости.

Помимо перечисленных сфер, где применение измерительной тепловой техники – необходимое условие успешной деятельности, данные приборы используются и в других областях промышленности и в повседневной жизни людей. Поэтому сегодня производится много их разновидностей, и выбор тепловизора зависит только от цели его использования.

Технические характеристики устройства свидетельствуют о том, можно ли использовать его как универсальный или его специализация более узкая. Границы температур, на которые ориентирован прибор – главный критерий при выборе. Чтобы не допустить ошибку при покупке, необходимо учитывать, что температурный диапазон устройства должен быть больше температуры исследуемого объекта как минимум на 25%.

Классификация

Существует масса критериев классификации тепловизорной аппаратуры. По типу исполнения они бывают стационарные и переносные. Стационарный тепловизор предназначается для наблюдения за одной зоной, поэтому устанавливается фиксировано на определенном месте. Например, на производстве может быть установлена такая модель для слежения за температурой объектов на конвейере.

Портативные тепловизоры используются в строительстве, энергетике, некоторых отраслях промышленности. Они устроены таким образом, что их можно перемещать к различным объектам наблюдения. Их вес колеблется от 300 г до 2 кг. Разные модели оснащаются необходимыми системами: экраном, оптикой, встроенными фотоаппаратами, подсветкой и прочей гарнитурой. Переносные приборы имеют автономный аккумулятор, который обеспечивает питание техники до 8 часов.

Одной из важных функций является то, что все зафиксированные данные сохраняются в приборе, и затем их можно перенести на компьютер для дальнейшей обработки. Файлы сохраняются в виде фотографий и видео.

Еще больше информации Вы всегда сможете найти в Учебно-методическом пособии

Применение пожарных тепловизоров для решения пожарно-спасательных задач.

Особенности применения

Использование при ликвидации пожаров и проведении аварийно спасательных работ

Сравнение тепловизора и прибора ночного видения

Сравнение прибора ночного видения с тепловизором

Видим людей через дым

Тепловизор позволяет увидеть людей через дым

Остаток теплового следа

Поиск человека по тепловому следу оставленному по месту его касания на мебели, полу (в зависимости от условий следы сохраняются около 5 минут)

Применение тепловизора в промышленности

Использование тепловизора при поиске горючих, ядовитых жидкостей (сжиженных газов) в емкостях

Тепловизор не способен видеть через стекло автомобиля Применение в энергетике проверка проводки под напряжением

Тепловизор способен видеть скрытую электропроводку под напряжением и различать неравномерность распределения температуры в электропроводах

Возможности в различных условиях

Стекло

ИК излучение не проходит через стекло, однако нагретое стекло будет отображаться, как более светлая область.

Нагретое стекло светлее

Зеркало

ИК излучение отражается через зеркало

Вода

ИК излучение не проходит через воду, в некоторых случаях проникает через туман или изморось.

Инфракрасное излучение не проходит через воду

Пар и Распыленная вода

ИК излучение может проникать или не проникать через пар, в зависимости от его плотности.

Например, туман не является преградой для тепловизора.

Распыленная струя воды и работа тепловизора Выявление горячих пятен тепловизором

Выявление «горячих пятен»

Функция температурного датчика

Некоторые модели тепловизоров имеют функцию TT-датчика. ТТ функция окрашивает наиболее нагретые участки цветом. Чем горячее участок, тем темнее тона (на рисунке – синим цветом)

Пример использования тепловизора с датчиком при пожаре

Пример использования тепловизора с ТТ-датчиком на пожаре

Вариант использования тепловизора на пожаре

Использование тепловизора на пожаре

Видео с пожаров при работе

Материал подготовлен совместно с кафедрой ПС, ФП и ГДЗС (ИПСА ГПС МЧС России)

Еще каких-то 15–20 лет назад гражданские тепловизоры не воспринимались охотниками всерьез. Стоили такие девайсы неприлично дорого, при этом становились сплошным разочарованием для гордых состоятельных владельцев. Со временем технология стала по-настоящему доступной, однако перешедшие в более доступный ценовой сегмент тепловизоры теперь выдают более четкую и стабильную картинку.

Принцип работы

Независимо от конструкции и назначения, все тепловизоры визуализируют инфракрасное излучение объекта (это не «приборы ночного видения», которые усиливают видимый свет). Устройство сначала улавливает тепловые поля вокруг объектов и направляет в тепловую матрицу, потом преобразует ИК-лучи и создает на экране видимую картинку.

Из-за того, что фон, предметы и живые объекты имеют разную температуру — на выходе получается разноцветная (или черно-белая) «карта», на которой можно различить людей, животных, деревья, рельеф. Чем больше температура объекта контрастирует с температурой фона — тем более четко он будет различим на экране.

В целом конструкция тепловизора во многом напоминает строение видеокамеры. Пользоваться прибором так же просто: включаем — ориентируем камеру в нужном направлении — в реальном времени наблюдаем силуэт животного.

Виды

Охотничьи тепловизоры принято разделять на 2 типа:

  • Тепловизионные прицелы.
  • Ручные устройства теплового обнаружения (так называемые «гляделки»).

Тепловизионные прицелы — это приборы, предназначенные для охоты или для решения тактических задач. Они наделены способностями оптических приспособлений, а также имеют все основные функции современного тепловизора. Например, тепловая оптика умеет определить расстояние до цели и многократно увеличить изображение, а также может записать «инфракрасное» видео для дальнейшего разбора всех выстрелов. Электронные компоненты таких приборов могут выдерживать сильную отдачу.

В отличие от обычных «гляделок», с помощью теплового прицела охотник может не только искать добычу в условиях плохой видимости, но также произвести выстрел непосредственно по тепловому контуру добычи. Однако его цена стартует с 150 000 рублей и зачастую переваливает за 400 тысяч.

Ручные тепловизоры — это приборы, которые не предназначены для крепления на оружии. Они могут быть реализованы в виде:

  • бинокля;
  • монокуляра;
  • компактного модуля для мобильных устройств (iPhone или Android);
  • компактного автономного устройства с экраном, батареей, собственным программным обеспечением (по компоновке нечто схожее с экшн-камерой).

Чем на охоте полезен тепловизор

  1. Прибор позволяет засечь и рассмотреть теплокровное животное в полной темноте или в условиях плохой видимости. С его помощью можно быстро обнаружить потенциальный трофей на дальних подступах, можно вести наблюдение за добычей из засады и спокойно готовиться к выстрелу.
  2. Тепловизор солнечными лучами не засвечивается, поэтому нормально работает летним днем. К примеру, мы увидим очертания животного в негустом кустарнике, на фоне травы или листвы — и не важно, насколько хорошо оно камуфлировано от природы. С помощью тепловизора намного проще будет найти подранков, которых охотники очень часто теряют, если нет рядом хорошей собаки.
  3. Охотник получит детализированную «тепловую сцену» при снегопаде, в туман или в дождь. Прибор легко покажет силуэт животного в густом дыму.
  4. Устройства, обладающие высокой тепловой чувствительностью, могут показать еще неостывшее место лежки, свежую кровь и даже след только что прошедшего зверя.
  5. Распознавание. На охоте очень важно, чтобы ни в коем случае на линию огня не попал человек. Также по качественному тепловому силуэту можно отличить одно животное от другого. Например, это поможет не тратить время на выслеживание запрещенного для охоты вида.

Чего от тепловизора ожидать не стоит

  1. Не нужно путать тепловизор с рентгеновской установкой. Сквозь стену или сквозь ствол дерева прибор не просветит. Как не покажет он ничего конкретного сквозь очень густой кустарник, не пробьет толщу воды и не заглянет в нору через слой земли.
  2. Прибор окажется бессильным, если использовать его через стекло автомобиля или через окна охотничьего домика (стекло не пропускает инфракрасные лучи).
  3. Иногда проблемой может стать низкая температура. Представим себе, что девайс определяет объекты с температурой в диапазоне от -40 до +330 градусов, но температура его эксплуатации может быть ограничена от -10 до +50 градусов. То есть зимой его далеко не всегда можно задействовать.
  4. У некоторых живых объектов не все части тела могут быть хорошо прогретыми. Оттого, например, серьезной проблемой может стать очень густое оперение дичи. Также иногда рога на термограмме не всегда хорошо видно, что затрудняет распознавание пола/возраста парнокопытных.
  5. При увеличении расстояния силуэт размывается. При значительном удалении можно наблюдать только неопределенное пятно или светящуюся точку.
  6. Бюджетный тепловизор может «зависать», если ведется наблюдение за добычей из движущегося автомобиля, или с места, но в динамике — к примеру, когда нужно вести тепловизор за животным, быстро выбегающим из «поля зрения» объектива.
  7. Заявленная производителем «максимальная дальность обнаружения» относится к идеальным условиям, на охоте этот показатель снижается примерно вдвое. На это влияют физические помехи, температура воздуха, тип цели, недостаток опыта у пользователя.

Важные характеристики для охоты

Разрешение сенсора. Цифры 640Х480, 384Х288 или 160Х120 показывают, какое количество термочувствительных элементов используется на матрице. Чем больше цифры — тем чувствительнее (и дороже) прибор. На практике: тем более детализированной получается тепловая сцена, тем больше можно увеличивать картинку зумом без потери качества, и тем более широкий угол обзора может показывать тепловизор.

Кратность. Некоторые тепловизоры дают возможность увеличить изображение, например, чтобы точнее идентифицировать добычу. Слишком большой ZOOM, не всегда помогает охотнику, так как одновременно с увеличением возрастает и «зернистость» картинки, но более высокое разрешение матрицы эту проблему решает.

Угол обзора (поле зрения). Большой угол обзора позволяет охотнику выйти на обширное открытое пространство для поиска потенциального трофея и, не перемещая прибор, увидеть на дисплее более полную картину. Хороший угол обзора тепловизора обеспечивается комбинацией двух характеристик: высоким разрешением матрицы и большим диаметром линзы, используемой в объективе.

Дальность обнаружения. Цифры указывают на максимальную дистанцию, на которой охотник по тепловой картинке поймет: «кто-то тут есть». Это будет неопределенная точка-пятно на экране (размером в 2–4 пикселя), которая, вероятно, станет вашим трофеем. Иногда производители тепловизоров указывают «дальность распознавания» и «дальность идентификации». В первом случае речь идет о возможности определить — это заяц, кабан, человек или лось. Во втором случае можно увидеть пол и возраст оленя, понять: перед нами человек с оружием или потерявшийся крестьянин.

Частота обновления кадров. Чем она выше, тем более стабильной получается картинка. Если кадры сменяются слишком медленно, то изображение движущегося животного получается размытым, отображается с задержкой, создает «шлейф». Именно малая частота обновления кадров не дает вести активную слежку, быстро перемещая тепловизор или наблюдая из едущего автомобиля.

Время работы. На охоте никто не использует тепловизор постоянно, поэтому автономности батареи в 4–5 часов пользователям хватает с запасом. Однако зимой емкость аккумуляторов падает быстрее, и есть смысл брать с собой портативный аккумулятор.

Полезные дополнения

Возможность калибровки. Эта функция помогает (в автоматическом или ручном режиме) устранить помехи и шумы, которые появляются вследствие неизбежного нагрева теплового сенсора в процессе работы.

Встроенный дальномер. Данная опция дает возможность точнее «читать» тепловую картинку, на которой привычные для человеческого глаза ориентиры не видны.

Передача данных/запись.Детально, разбирая в спокойной обстановке записанные видеоролики, можно качественно проанализировать свои действия или действия партнёров. Имея интересные динамичные кадры с охоты, вам всегда будет, что показать друзьям или чем дополнить домашний архив.

Сменная палитра. В данном случае мы можем выбрать более подходящий вариант отображения цветов в зависимости от условий использования прибора и личных предпочтений.

Эргономика и защищенность. При пешей охоте тепловизор должен быть как можно легче и компактнее. Прибор, используемый для выслеживания добычи, должен быть хорошо защищен от влаги и от механических повреждений. Поэтому для охотника автономные тепловизоры-моноблоки Seek Thermal Reveal при схожих технических характеристиках будут, однозначно, предпочтительнее устройств линейки Seek Thermal Compact (которые нужно подключать к смартфону).

Ручные тепловизоры начального уровня стоят от 22,5 до 40 тысяч рублей, но при должном обращении способны подарить нам настоящее удовольствие от охоты. Это функциональные и надежные, по-настоящему универсальные помощники, которые также могут пригодиться в охране, в медицине, на производстве и в строительстве.

Я подробно расскажу как и зачем можно купить тепловизор для личных целей. В обзоре доступного тепловизора HT-102 были заданы правильные вопросы: как и откуда можно привести недорогую модель тепловизионного устройства. Дело в том, что тепловизоры производства США формально разрешены к экспорту, но практически все Мейл-форвардеры отказывают в пересылке из-за санкций, введённых против РФ. Изменения были проведены не так давно, буквально в прошлом году ещё была возможность привезти хорошую и недорогую модель FLIR или Seek. Экспорт из США на текущий день разрешен… только в Канаду. Есть возможность привезти самостоятельно (или поставив друзей) в чемодане, или официально через юридическое лицо с запросом и подтверждением факта гражданского использования. Дело в том, что формально тепловизоры считаются технологией двойного назначения, поэтому их сложно привезти, особенно современные модели и последние быстро действующие устройства.

Но товарищи из Поднебесной быстро освоили а) копирование устройств предыдущих поколений, б) перепродажу массово импортируемых тепловизоров гражданского назначения. Купить их можно свободно на Алиэкспресс.

Для чего же нужен тепловизор — для контроля температуры, замеров перепада температур, поиска утечек тепла и участков перегрева, локализации скрытого нагрева (теплый пол), поиска неисправностей (например, в радиаторах отопления), для ремонта аппаратуры.

Thermal Imaging Infrared Camera HT-102

Самый доступный доступный тепловизор HT-102.

Простой, универсальный, подходит для большинства устройств на Андроид. Самые главные достоинства — бюджетная стоимость и универсальность. Он подходит практически для любого применения, для быстрой оценки тепловой проблемы, поиска неисправности (нагрев либо утечка тепла). Матрица 32х32 точек, совмещена с камерой видимого диапазона (640х480 точек).

Professional Infrared Thermometer HT-02

Очень хороший бюджетный вариант — НТ-02. Это зарекомендовавший себя тепловизор пистолетного типа со встроенным пирометром, дисплеем, и картой памяти для хранения термограмм. Имеет несколько режимов отображения. Матрица 64х64 точки (у модели НТ-02С 32х32 точек).

Professional Infrared Thermometer HT-175

Новинка — модицифированный вариант НТ-02 — тепловизор НТ-175. Конструкторы из Китая провели серьёзный редизайн и улучшение устройство. Модель НТ-175 стала более компактная, более производительная. Тепловизор имеет матрицу 32х32 точек, дисплей, возможность сохранения на карту памяти. Цена чуть ниже, чем у НТ-02.

Seek Thermal Compact PRO/ Compact /Compact XR Imaging Camera

Большой лот тепловизионных приставок для MicroUSB (Android)/Lightning (iOS).

Производство — США. Тепловизоры отправляются без проблем с таможней, без заморочек с разрешениями и лицензиями. Доставка бесплатная. Очень хороший вариант, в лоте есть модели Compact и Compact Xr. Тип коннектора MicroUSB (Android)/Lightning. Материка 160х120 до 320х240 у Про-версии.

Thermal Imaging Camera infrared imager Night vision FLIR ONE PRO

Большой лот тепловизионных приставок для MicroUSB (Android)/Lightning (iOS) от FLIR. Модели ONE и ONE PRO.

Тип коннектора MicroUSB, Тип-С, Lightning. Матрица 160х120 точек, совмещена с матрицей видимого диапазона.

XE-26 XEAST New Handheld Infrared Thermal Imager Detector Camera

Удобная модификация тепловизора от XEAST. Имеет удобный корпус с прорезиненной ручкой, большой дисплей 2.4″.

Есть возможность сохранять термограммы на карту памяти. Матрица 32х32.

Flir C2 Compact Professional Thermal Imaging Camera и

Flir C3 Wi-Fi Compact Professional Thermal Imaging Camera

Seek Thermal SHOT / SHOT PRO Imaging Camera

Компактные тепловизоры в корпусе с дисплеем. Очень удобные для быстрого контроля. Имеют встроенный накопитель для хранения снимков. Модель С3 имеет встроенный Wi-Fi.

HT-A1 Portable USB Rechargeable Thermal Imaging Camera

И ещё один лот НТ-А1

Удачная модель от китайцев, плюс удачная копия моделей выше. Компактный портативный тепловизор с дисплеем и накопителей для хранения данных. Матрица 220х160.

Professional HT-18 HD Thermal Imaging Camera

Модицифированный тепловизор, одна из модификаций НТ-серии. Имеет большой дисплей, накопитель (карту памяти) для хранения данных. Матрица 220х160 точек.

Uni-UTi220A и UTi80 High-Definition HD Infrared Thermal Imager

Брендвый тепловизор от Uni-Т.Модели современные, 220А подороже, 80-я более бюджетная. Имеются в гос реестре СИ РФ. Подходят для малого бизнеса. Матрица 80х60 точек.

FLIR TG167 Thermal Imaging Camera

Вариант тепловизора подороже. Это не китайские НТ-02 — тут модель вполне серьёзная. Компоновка «пистолетная», с ручкой, дисплеем и встроенным пирометром. Матрица 80х60 точек.

В завершение очень интересная модель. Это тепловизионный прицел.

HT-220D и HT-320D Digital 2X Zoom thermal camera

Отличный вариант для охотника. подойдёт для игр в страйк-болл. Совмещен монокуляр и тепловизор. Есть функция ночного зрения. Матрица 220х160 точек

И, скажу по собственному опыту, с учётом стоимости услуг Мейл-форвардера по пересылке с официальных магазинов США, услуг фотографирования и страхования посылки, вариант с Алиэкспресс обходится значительно дешевле, проще и быстрее. Рекомендую обратить на это внимание.

Обзор Самый доступный тепловизор HT-102

Смотрите горячие темы:

Лучшие аккумуляторные батарейки с Али: АА (пальчиковые), ААА (мизинчиковые), «Крона»

Подборка серьезных осциллографов с Али (20МГц-100МГц)

Подборка готовых модулей усилителей звука с Али (плюс пара динамиков) для DIY акустических систем

Аудиомодули и платы усилителей с Али и не только

Выбираем лучшие карманные осциллографы (DSO) с Али

Подборка лучших внешних аккумуляторов c QC3.0 и PD для питания паяльников и мощных устройств

Подборка очень выгодных товаров технической направленности с Алиэкспресс

Подборка компонентов для аудиоусилителей (Али)

Топ мультиметров и измерителей с Али

Лучшие наборы LEGO с Алиэкспресс (10 сборных моделей автомобилей)

Аксессуары для LEGO — лучшие и самые необычные дополнения с Али

Топ лучших наушников c Алиэкспресс

Подборка интересных акционных товаров с Али/JD

Тепловизор представляет специальное устройство, которое используется для определения теплового излучения в исследуемом пространстве. В большинстве случаев это устройство имеет дисплей, на котором высвечивается цветная картинка. Каждый цвет здесь означает конкретный уровень температуры. Благодаря визуализации картинки теплового излучения открываются многочисленные возможности использования подобного прибора, к примеру, в военной и охранной сфере, в измерении и контроле технологического процесса.

Работа данного устройства строится на том, что от каждого объекта исходят электромагнитные волны в различном диапазоне частот. Это касается и инфракрасного спектра, то есть «теплового излучения». Но с единственной оговоркой, что интенсивность указанного излучения находится в прямой зависимости от текущей температуры объекта. При этом она практически не зависит от степени освещенности поверхности в видимом диапазоне. В результате тепловизионный прибор помогает получить дополнительную информацию, которую невозможно получить обычным зрением или приборами, работающими в видимом диапазоне частот.

Тепловизор по разрешающей способности инфракрасного датчика матрицы может классифицироваться на следующие классы:
  • Базовый – порядка 160×120.
  • Профессиональный – до разрешения в 640×480.
  • Экспертный – разрешение более 640×480.

Модели тепловизионных приборов могут иметь неохлаждаемый или охлаждаемый сенсор. В охлаждаемых вариантах датчик позволяет «видеть» на дальних расстояниях с высочайшей чувствительностью. Однако подобные устройства чаще всего являются стационарными, так как система охлаждения увеличивает массу и габариты устройства. Подобные приборы часто применяются в лабораториях или в качестве перевозимых устройств на автотранспорте. Неохлаждаемые приборы применяются практически повсеместно.

В зависимости от измерительного диапазона тепловизионные приборы делят на следующие виды:
  • Строительные приборы, которые работают до температуры в 350 градусов по Цельсию. Их применяют для энергетического аудита строений, оценки теплоизоляционных свойств стен, протечек трубопроводов и тому подобное.
  • Промышленные приборы, которые работают свыше 350 градусов по Цельсию. Их используют для диагностических работ механических и электрических устройств, проверки электрического оборудования, машиностроительных систем и тому подобное.
  • Высокотемпературные приборы, которые работают свыше 1000 градусов по Цельсию. Их используют в специфических случаях: для осуществления контроля техпроцессов, выполняемых при высоких температурах, диагностических исследованиях промышленных и иных устройств с узлами, подвергающихся высокой степени нагревания.
Также тепловизионные приборы бывают следующих видов:
  • Наблюдательные приборы, которые преобразуют инфракрасное излучение в видимое изображение в соответствии со специальной цветовой шкалой.
  • Измерительные приборы, которые определяют температуру объекта с помощью соотношения определенной температуры цифровому пикселю. В результате появляется картинка распределения температур.
  • Стационарные устройства часто используются на промышленных предприятиях, где необходимо контролирование технологических процессов. Подобные прибора часто имеют азотное охлаждение для обеспечения требуемых условий функционирования приемной аппаратуры.
  • Переносные приборы выполняются на базе неохлаждаемых кремниевых микроболометров. Такие агрегаты удобны в применении, и можно легко переносить, и применять в разных труднодоступных местах.
Устройство
Переносной тепловизор имеет следующие основные элементы:
  • Объектив. Для его изготовления применяются редкие материалы, к примеру, германий. Использование стекла недопустимо, так как через него не проходит инфракрасное излучение. Объектив фиксирует инфракрасное излучение. Для оптимизации пропуска света используются просветляющие тонкопленочные покрытия.
  • Матрица, то есть приемник излучения. На данный элемент приходится большая часть цены устройства.
  • Крышка объектива – предохраняет объектив от повреждения.
  • Дисплей, на нем отображаются данные, высвечивается изображение. В большинстве случаев применяется жидкокристаллический экран. Кроме тепловой информации на нем часто высвечиваются вспомогательные данные в виде заряда аккумулятора, времени, шкалы температур и иной важной информации.
  • Ручка с ремнем.
  • Элементы управления. При помощи них осуществляется настройка электронной системы.
  • Электронная система, включающая систему обработки информации. Предназначена для модификации инфракрасного излучения в видимое изображение.
  • Устройство хранения информации и ряд иных дополнительных элементов. Большинство современных приборов имеют карты памяти, которые можно вытащить, чтобы передать информацию на персональный компьютер. Предустановленные программы позволяют провести анализ картинки, в том числе выполнить их обработку для последующей печати или сохранения.
Принцип действия
  • Оптический элемент, куда входят линзы из редкого материала, фиксирует инфракрасное излучение.
  • Далее тепловое излучение направляется на матрицу, которая имеет высокую чувствительность к инфракрасному излучению.
  • Затем сложные микросхемы получают данные с матрицы, генерируя видеосигнал. В нем каждой температуре объекта соответствует определенный цвет картинки.
  • На экране дополнительно высвечивается цветовая шкала соответствия.
  • Тепловизор к тому же может быть оснащен устройством памяти, чтобы можно было записать поток видео тепловой картинки и впоследствии сохранить его на ПК. В комплекте также могут идти микропроцессоры, при помощи которых можно выполнить небольшую аналитику.

В некоторых случаях тепловизор в своем оснащении имеет видеокамеру, благодаря которой удается получить объединенную картинку в видимом и инфракрасном спектре. Благодаря специальному программному обеспечению можно произвести их наложение, в том числе выполнить их обработку.

Применение

Сегодня тепловизор широко применяется в разных сферах деятельности человека. Вызвано это тем, что указанное оборудование способно фиксировать минимальные температурные изменения, которые не может заметить глаз человека. Для работы этого прибора необходимо только инфракрасное излучение. К тому же его можно использовать на расстоянии. При существенной дальности действия, прибор невозможно выявить средствами слежения.

Ввиду указанных свойств данный прибор находит широчайшее применение в:
  • Диагностике.
  • Медицине.
  • Военной сфере.
  • Научных исследованиях.
  • Промышленности.
  • Строительстве.
  • Системах автоматики и так далее.

Так в военной разведке или охране тепловизор способен заметить технику в полной темноте на расстоянии до 3 километров. Человека же он может обнаружить на расстоянии порядка 300 метров. Медицинские устройства применяются для выявления различных заболеваний с помощью изучения параметров инфракрасного излучения. Научные тепловизионные приборы помогают проводить эксперименты и лабораторные исследования.

В промышленности устройства помогают контролировать нормальное течение технологических процессов и предотвращать внештатные ситуации. В строительстве тепловизионные приборы позволяют выявить дефекты в строительной конструкции. Это касается усталостного старения металла, появляющегося в зонах деформации. Именно там начинает выделяться большее количество тепла. Благодаря этому можно не разбирать конструкцию, чтобы отыскать дефекты и предотвратить их возможное разрушение.

Как выбрать
Тепловизор нужно правильно выбрать, чтобы при помощи него можно было решать поставленные задачи:
  • При необходимости использования прибора в промышленных местах, где возможно его повреждение, следует уделить внимание его защите. Он должен иметь металлический корпус и защиту от внешнего воздействия, к примеру, влажности, пыли и так далее.
  • Модельный ряд устройств весьма широк. Каждый производитель зачатую предлагает целую линейку приборов, который отличаются характеристиками и ценовым диапазоном. Если Вы хотите использовать прибор для повседневного использования в разных местах, то присмотритесь к переносному варианту. Для использования в промышленности для проведения высокоточных измерений одного технологического процесса нужен стационарный вариант.
  • Прибор должен быть удобен в работе. Поэтому оцените расположение кнопок, в том числе элементов быстрого доступа. Устройство должно обеспечивать удобное и легкое его использование. Для постоянной работы с изображениями лучше всего остановиться на модели с сенсорным экраном.
  • Важнейшим параметром устройства считается термочувствительность. Высокая чувствительность прибора позволит различить почти все предметы, имеющие практически одну температуру. Вызвано это тем, что объекты из разных материалов даже при одинаковой температуре излучают тепло с некоторыми различиями.
  • Диапазон измерений температур важен для того, где Вы собираетесь использовать прибор. Необходимо точно знать, что Вы будете исследовать. К примеру, для исследования работы электрического двигателя вполне хватит устройства с диапазоном до 500 градусов по Цельсию.

23 Ноября 2019 Тепловые потери способны значительно повысить расходы на отопление. Чтобы определить, где находятся утечки тепла, можно проверить здание или сооружение тепловизором. Тепловизионная проверка помещения, выполненная специалистом, называется энергоаудитом. Такая диагностика помогает отследить, как хорошо справляется теплоизоляция дома, а также увидеть, не перегреваются ли электроприборы, нет ли протечек в коммуникациях и т.д. Но перед тем как приступить к работе, следует разобраться, как пользоваться тепловизором.

Основные принципы работы с тепловизором

Тепловизор иначе называется инфракрасной камерой. Это устройство, улавливающее тепловое ИК-излучение для преобразования его в видимое изображение. Такая картинка выводится на экран прибора. Она окрашивается теми оттенками, которые соответствуют температуре исследуемого объекта. Другое название изображения — термограмма.

Перед тем как начать работать тепловизором, нужно правильно подготовиться:

  • соблюсти условия проведения проверки — подобрать подходящее время, погоду;

  • убедиться, что двери с окнами здания закрыты;

  • освободить территорию от мешающих объектов — машин, больших предметов, посторонних людей, т.д.;

  • отапливать дом в течение двух-трех дней.

Для точности интерпретации результатов понадобится измерение температуры и влажности воздуха снаружи и внутри здания. Перед работой прибор настраивается: устанавливается верхняя, нижняя температурная отметка, диапазон термозахвата, уровень тепловой защиты.

Снаружи сканируются все основные поверхности сооружения, его главные составные части. Кроме фасада к ним относятся окна, двери, крыша, фундамент. Если постройка имеет несколько этажей, проверка начинается с нижнего. Внутри помещения обследуются по часовой стрелке. Отправная точка — входная дверь.

Полученные снимки — термограммы — сохраняются на внутреннюю память для дальнейшего исследования. Области с высокой температурой окрашиваются в оранжево-красные, желтые оттенки, вплоть до белого. Места с холодными участками обозначаются голубым, синим, фиолетовым цветами, до черного. На основе полученных измерений делается вывод о наличии или отсутствии серьезных дефектов теплоизоляции, о том, как работают защитные меры, нет ли протечек. При необходимости даются рекомендации о повышении энергоэффективности здания.

Важно правильно подобрать измеритель. Для строительных целей (проверка теплоизоляции) достаточно приборов, верхняя граница которых — +350 градусов Цельсия. Для проверки электросетей, промышленных установок верхний предел должен быть выше +350 градусов. На металлургических производствах, литейных заводах, в стекольной, энергетической промышленности целесообразнее высокотемпературные тепловизоры, способные улавливать температуру свыше +1000 градусов Цельсия. Рекомендую выбирать аппарат, имеющий 25% запаса температурного диапазона.

Хотите узнать больше о работе с тепловизором? Обратитесь к специалисту в этой области

Задать вопрос

Краткая инструкция для начала работы с тепловизором

Коротко о том, как пользоваться тепловизором, говорится в инструкции, которой сопровождается прибор. Указания для каждой модели могут несколько различаться. Порядок работы зависит от исследуемого объекта.

Для обследования частного дома на предмет тепловых утечек необходимо:

  • отойти от здания на расстояние не более чем 25 метров;

  • найти ракурс, при котором объект не закрывается растениями, автомобилями, камнями, другими препятствиями;

  • включить устройство, направить объектив или локатор на изучаемый объект;

  • после наведения фокуса прибор нужно зафиксировать на несколько секунд;

  • сохранить полученную термограмму в памяти устройства.

Передвигаясь в другое место для дальнейшей съемки, не нужно менять настройки. Частотность, диапазон, другие параметры должны оставаться прежними. Рекомендую убедиться, что после каждой смены ракурса снятые данные сохранены.

Инструкции изучения электроустановок несколько шире. Перед тем как использовать тепловизор, нужно надеть средства индивидуальной защиты — резиновые перчатки, каску, т.д. Это особенно важно, если требуется определить, нет ли повреждений в электрической сети, поскольку поможет уберечься в случае их наличия.

Порядок действий:

  • нужно отойти на расстояние не больше 70 сантиметров от изучаемого объекта;

  • после включения аппарата настраивается максимальная чувствительность;

  • для тестирования прибор направляется сначала на обесточенный кабель, затем — на питаемый, результаты должны отличаться;

  • убедившись, что тепловизор работает правильно, можно приступать к детальному обследованию.

Главное — не прикасаться к проверяемому оборудованию или установке даже при наличии средств защиты. Не стоит трогать в том числе закрытые узлы и коробы. Напоминаю, что полученные термограммы нужно сохранять. Все изображения, на которых обнаружены неисправности объекта, должны сохраняться с аннотациями (текстовыми или голосовыми), в которых указывается точное местоположение дефекта, например, номер опоры, расстояние от точки подключения на кабеле, т.д.

Получить подробную инструкцию для начала работы с тепловизором, обратившись к специалисту Написать

Требования к специалисту, который проводит диагностику тепловизором

Если проверить частный коттедж, дачный домик или пристройку можно самостоятельно — зачастую достаточно убедиться, что нет явных изъянов в теплоизоляции — то полноценный энергоаудит с точным выявлением каждого дефекта должен проводить специалист. Он точно знает, как правильно пользоваться тепловизором, каким нормативным документам (СНиПы, ГОСТы) должны соответствовать результаты, как их интерпретировать.

Человек, проводящий обследование тепловизором, соответствует следующим требованиям:

  • он точно знает, как функционирует устройство, как и для чего меняются настройки;

  • у него есть все требуемые допуски и лицензии;

  • прибор, которым специалист обследует здание или сооружение, должен быть проверен, о чем свидетельствует соответствующая отметка в техпаспорте;

  • специалист знает, что не стоит проводить проверку во время дождя или снега — сильные осадки способны исказить результат;

  • аудитор в точности соблюдает требования к условиям наружной, внутренней температуры;

  • если проверка проводится повторно, расстояние от объектива до объекта сохраняется прежним.

Важное свидетельство профессионализма аудитора — его допуск к платным проверкам обязательно должен содержать цену предоставляемой услуги.

Условие для проведения проверки тепловизором

Чтобы полноценный энергоаудит дал достоверную информацию с грамотными рекомендациями, перед тем как пользоваться тепловизором для обследования зданий, нужно соблюсти ряд условий.

Они включают не только предварительную подготовку, но и выбор подходящей погоды:

  1. Обследование не проводится при сильном ветре. Желательно проверять здание в полном безветрии, однако по разным источникам допустим ветер скоростью 2-7 м/с. Более сильные порывы приведут к смещению тепловых утечек, что сделает невозможным определение их положения в точности до миллиметра.

  2. Не должно быть осадков. Легкий туман зачастую не приводит к искажению результатов, однако дождь, снег, плотная туманная завеса задерживает инфракрасное излучение, поэтому измерение получается неточным.

  3. Перед обследованием здание не должно освещаться солнечными лучами в течение нескольких часов. В идеале следует выждать не менее 12 часов после заката — обычно проверка проводится ранним утром, но можно изучить дом и вечером, если день был пасмурным. Главное — исключить вероятность влияния на результат нагрева стен солнечными лучами.

Инфракрасное излучение не проходит через стекло и воду, в том числе распыленную. Тем не менее нагретое стекло отразится на термограмме как более светлая область. Зеркало же почти полностью отразит тепло, как и видимое изображение.

Можно ли телефон использовать как тепловизор

С развитием тепловизионной техники появились миниатюрные приборы, подключаемые к мобильным устройствам. Благодаря этому для выявления тепловых утечек дома достаточно смартфона или планшета. Правда, пока такие измерители уступают в качестве и точности «полноценным» тепловизорам, даже самым дешевым, но чтобы выявить некачественный монтаж окон, дверей, теплоизоляционных материалов, их возможностей хватит.

Чтобы превратить смартфон в тепловизионное измерительное средство, нужно купить такой мобильный гаджет и скачать соответствующее ему приложение. Однако можно ли телефон использовать как тепловизор, только лишь установив программку? Увы, нет. Линзы телефонной камеры сделаны из стекла, а оно ИК-лучи не пропускает. Для их улавливания и преобразования в термограмму требуется специальная матрица, которой в смартфоне нет. Поэтому все приложения, обещающие показать термографическую картинку без мобильного тепловизора — всего лишь имитации, розыгрыши. Рекомендую внимательно читать описание каждой программки, обычно разработчики это уточняют.

Калибровка тепловизоров

Чтобы проводить полноценный энергоаудит, требуется не только обучение с получением лицензии, но и калибровка тепловизора. Она проводится специализированными лабораториями с применением эталонных средств. Процедура особенно важна для приборов, не внесенных в государственный реестр. Калибровка гарантирует точность исследований — после нее результатам можно доверять.

Откалибровать можно тепловизионные средства любых типов. Проверка может быть внеплановой или периодической.

Действующие метрологические стандарты предписывают проверять и при необходимости калибровать тепловизор не реже раза в год:

  • устройство осматривается внешне;

  • при первичном осмотре проверяется электрическая плотность изоляции;

  • также при первой проверке исследуется сопротивление изоляции;

  • проверяется работа всех доступных режимов;

  • определяется угол поля зрения;

  • выявляется угловое или пространственное разрешение;

  • уточняется температурный диапазон;

  • выявляются погрешности;

  • определяется порог температурной чувствительности;

  • измеряется неравномерность чувствительности устройства по полю;

  • проверяется сходимость показаний.

После проверок, калибровок, настроек специализированные центры выдают свидетельство, соответствующее установленным правилам. Результаты обследования протоколируются. Свидетельство содержит название тепловизора, серийный номер, информацию о пользователе. Документ дает право использовать прибор в профессиональных целях в течение года, затем тепловизор снова понадобится проверить.

Настройка тепловизора

По умолчанию большинство приборов работают в автоматическом режиме, которого достаточно для получения общего представления о ситуации. Авторежим дает черновую термограмму. Для более точного изучения деталей, выявления нюансов необходима ручная настройка тепловизора. Используемый режим зачастую отображается в верхнем правом углу экрана.

Ручной выбор параметров не представляет большой сложности, главное — разобраться в предназначении кнопок, пунктов меню. Подробности того, как настроить тепловизор, содержатся в инструкции, идущей с конкретной моделью. Для примера рассмотрим измерители производства Fluke.

Авторежим включается по умолчанию, он отображается сверху справа как AUTO. Для перехода в ручной режим нужно нажать кнопку F2 и выбрать MANUAL. Другой способ переключения — нажать и удерживать несколько секунд кнопку F1.

В ручном режиме MANUAL можно снова нажать F2 для выбора уровня LEVEL и диапазона SPAN. Выбрав настройку, снова нажимаем эту же кнопку, чтобы выбрать увеличение INCREASE или уменьшение DECREASE параметра.

Ручной режим помогает:

  • определить место нагрева электрооборудования — для этого диапазон SPAN ставится на минимум, а уровень LEVEL увеличивается до тех пор, пока на картинке не останется лишь необходимая видимая область;

  • повысить контрастность термограммы, когда известна разница температур между изолированным и неизолированным местом — для этого в SPAN задается эта температурная разница, а в LEVEL — температура изолированной стены;

  • определить, когда температура в постоянно изменяющейся системе достигает определенного уровня, например, в паровой ловушке;

  • получить четкое изображение, несмотря на мешающие посторонние объекты, которые можно обойти ручными настройками.

Для более полного охвата ситуации рекомендую сохранять термограммы как ручного, так и автоматического режима. Автонастройки показывают общий контекст ситуации, а ручные — более конкретное содержание проблемы.

Топ 10 вопросов от пользователей тепловизоров

Задайте свой вопрос специалисту по обследованию тепловизором Задать вопрос

Какую температуру регистрирует тепловизор

То, какую температуру регистрирует тепловизор, зависит от приобретенного устройства. Они бывают стационарными и переносными, а также наблюдательными и измерительными.

Стационарные модели зачастую обладают наибольшим температурным диапазоном. Они используются в промышленности, где нужно следить за горячими технологическими процессами. Такие приборы «видят» до +2000 градусов Цельсия. Они охлаждаются жидким азотом.

Переносные модели более компактные. То, при какой температуре работают тепловизоры такого типа, зависит от класса. Они могут быть бытовыми, имеющими предел до +150°C, строительными, верхняя отметка которых +350°C, промышленными и высокотемпературными с пределом выше +1000°С. Нижняя граница в разных аппаратах составляет -20…-50 градусов.

Все описанные устройства относятся к измерительным, поскольку они определяют точную температуру.

В отличие от измерительных наблюдательные модели отличаются небольшим диапазоном, но высокой чувствительностью. Зачастую они формируют монохромное изображение, поскольку главная их цель — дать четкую картинку, на которой отображаются люди, животные или их температурные следы. Это оборудование применяется в охране, охоте, спецподразделениях для обнаружения посторонних, злоумышленников или добычи.

Где лучше проверять дом, внутри или снаружи

Тепловизионное обследование здания проводится с обеих сторон. Идеальный вариант — аудит, включающий 30% наружных снимков и 70% внутренних термограмм. Наиболее важны внутренние картинки, сделанные с максимально близкого расстояния от обследуемого объекта.

В каких помещениях можно использовать тепловизор

Инфракрасные камеры подходят для обследования любых отапливаемых помещений. Они определяют качество теплоизоляции, выявляют дефекты монтажа дверей, окон, электрических приборов. Это особенно полезно перед покупкой недвижимости.

На каком расстоянии работает тепловизор

Тип устройства влияет и на то, на каком расстоянии работает тепловизор. Наблюдательные приборы определяют животное или человека за сотни метров. Измерительные устройства требуют более близкого расположения к объекту измерения. Расстояние зависит от характеристик конкретной модели и используемых объективов. Обычно фокусный диапазон составляет от нескольких сантиметров до нескольких метров (в среднем не более 25).

Чтобы повысить дальность действия, применяется телеобъектив. Если же нужно обследовать длинное здание, но отойти так, чтобы оно целиком вошло в кадр, невозможно, используется широкоугольный объектив.

Что можно проверить

ИК-камера проверяет изменения температуры поверхности материала. Устройство подходит для обследования:

  • дверей;

  • дверных коробок;

  • оконные рамы, их уплотнители;

  • кровля;

  • перекрытия;

  • пол;

  • стены.

Как расположить камеру

Желательно перед тем, как использовать тепловизор, убедиться, что он расположен перпендикулярно по отношению к изучаемому объекту. Чтобы получить наиболее точный результат, объектив должен располагаться максимально близко к исследуемой точке, насколько позволяет фокус.

Можно ли обнаружить влажные места

Да. Теплопроводность влажных материалов выше, чем у сухих. Это отображается на термограмме. Так определяются места протечек в коммуникациях, прорехи изоляции, области образования плесени без снятия отделки или покрытия.

Как расшифровать результаты и что их искажает

Внутри помещений наиболее внимательно проверяются углы. Они всегда холоднее, чем середина потолка или стен. Приемлемой считается разница температур в углах и середине поверхности в 2-3 градуса. Если же на улице 0°C, внутри в центре стены 20°C, а в углах 8-12°C, то это говорит об отсутствующей или недействующей теплоизоляции.

При наружной проверке результаты искажаются во время плотного тумана или осадков. Капли воды поглощают инфракрасное излучение. Также информация будет некорректной, если здание нагрето солнцем.

В какое время суток применять ИК-камеру

Частый вопрос — работает ли тепловизор днем. Да, работает, однако лучше избегать дневных проверок, особенно в солнечные дни. Солнце сильно нагревает поверхности, поэтому результат будет искаженным. Лучше диагностировать дома перед рассветом или поздним вечером, через несколько часов после заката.

Что лучше — купить тепловизор или заказать обследование

Зависит от цели. Если нужно проверить дом или квартиру перед покупкой либо ремонтом, то выгоднее заказать выезд профессионала на объект с тепловизором. Заказывая обследования у меня, услуга вам обойдется от 8 тысяч рублей — при том, что его покупка обошлась бы в 15-20 тысяч. Если же планируется профессиональная деятельность по энергоаудиту, то придется купить тепловизор соответствующего класса по цене от 60 тысяч рублей.

Выводы

Инструкция по эксплуатации инфракрасной камеры индивидуальна для конкретной модели. Иначе говоря, описание того, как пользоваться тепловизором для обследования частного дома, отличается от того, как применять устройство для охоты или наблюдения за охраняемым объектом. При этом каждый прибор поддерживает настройку и калибровку, что помогает задействовать все встроенные функции для достижения наилучших результатов.

Не стоит пугаться ручной настройки — она повышает точность исследования. Главное — разобраться в параметрах. Если инструкции кажутся непонятными, советую не стесняться обращаться к знающим людям, которые объяснят все нюансы. Например, ко мне.