"FLIR i7" Kamera termowizyjna

"FLIR i7" Kamera termowizyjna

Termowizja od niedawna zaczęła być powszechnie używana. Stało się tak głównie ze względu na spadek cen gotowych urządzeń. Dla przeciętnego użytkownika wystarczające są ka­me­ry o mniejszych rozdzielczościach i dzięki temu - o stosunkowo niedrogich sensorach. Bo to właśnie rozdzielczość sensora ma decydujący wpływ na ostateczną cenę gotowej kamery i jej przeznaczenie.

Obraz termiczny niesie ze sobą mnóstwo informacji, które trudno jest zdobyć w inny spo­sób. Owszem, temperaturę można zmierzyć bezdotykowo pirometrem, jednak jest to pomiar punktowy i trudno na jego podstawie wysnuć wnioski odnośnie do rozkładu temperatur. Aby go za uzyskać pomocą pirometru, to na jakimś szkicu obiektu trzeba by było nanosić ręcznie wyniki pomiarów punktowych. Mimo tej mrów­czej pracy i tak istniałaby szansa pominięcia pewnych obszarów. Dzięki kamerze termowizyj­nej rozkład temperatur można zobaczyć bez większego trudu. Na obrazie termicznym widać obszary zimniejsze i cieplejsze o kolorach za­leżnych od oprogramowania.
Przepływ prądu powoduje rozgrzewanie się przewodników. Miejscami newralgicznymi, rozgrzewającymi się do najwyższej temperatury, są zwykle punkty styku czy połączenia – to właśnie tam rezystancja jest największa. Moc wydzielana na rezystancji zależy od natężenia płynącego przez nią prądu oraz wartości rezy­stancji. Dobrze, jeśli rezystancja jest stała, a natężenie prądu nie przekracza wartości dopuszczalnych dla danego złącza. Gorzej, gdy na skutek korozji, przeciążenia, awarii lub błędów w projekcie, graniczne wartości są prze­kraczane i miejsce styku rozgrzewa się do znacznej temperatury. W konsekwencji może to doprowadzić do uszkodzenia izolacji, jej zapłonu itp. Przykładowy obraz termiczny i fotografię bezpieczników uzyskaną z kamery FLIR i7 pokazano na fotografii 1.

Fotografia 1. Obrazy widzialny i termiczny bezpieczników topikowych. Na obrazie termicznym widać przegrzewające się gniazdo środkowego bezpiecznika np. na skutek korozji, co nie jest widoczne na gołym okiem.

Obraz z kamery termowizyjnej to również doskonały materiał do badań dla osób zajmują­cych się maszynami, instalacjami grzewczymi, ociepleniami budynków itp. Łatwo i szybko można na nim zlokalizować przegrzewające się łożyska, panewki, miejsca nadmiernego tarcia, napływu zimnego powietrza itp. Przykłady takich obrazów umieszczono na fotografii 2. Dzięki temu istnieje możliwość reakcji na pojawiającą się, potencjalną możliwość awarii zanim ta wystąpi, jak również zaplanowania koniecznych napraw zamiast wykonywać przysłowiowe, chaotyczne łatanie dziur. Zastosowania można mnożyć.

a) nieszczelna rama okienna

b)wnętrze obudowy komputera PC

c) przyłącza kabli energetycznych

d) nieszczelność rury grzewczej

e)płytka z interfejsem USB podczas pracy

Fotografia 2. Przykłady obrazów termicznych uzyskanych z kamery FLIR i7.

Użytkowanie kamery jest łatwe. Żadnej ręcznie przeprowadzanej kalibracji, żadnych regulacji. Wystarczy włączyć, ewentualnie wybrać z menu rodzaje pomiaru i powierzchni, wymierzyć w stronę obiektu, a automatyka sama dokona nie­zbędnych nastaw. Na ekranie o przekątnej 2,8” otrzymuje się czytelny obraz termiczny, tj. rozkład temperatur obiektu normalnie niewidocznych dla nieuzbrojonego oka. Ten sam wyświetlacz służy również do wyświetlania menu użytkownika. Menu obsługuje się kilkoma przyciskami umieszczonymi pod wyświetlaczem. Trudno cokolwiek zarzucić estetyce ich wykonania, jednak moim zdaniem materiał, z którego są zrobione, jest zbyt sztywny, a klawisze +/- i lewo/prawo umieszczone są zbyt blisko siebie. Dlatego posługiwanie się menu sprawia trudność. Problematyczne jest np. naciskanie klawisza „+”. Klawisze są też zbyt małe, aby można było obsługiwać menu mając na rękach rękawiczki, co jest czasami konieczne podczas pracy w terenie. Menu jest dostępne aż w 21 językach. Jest wśród nich język polski. Korzystanie z menu jest tak proste, że nie powinno nastręczać trudności przeciętnemu użytkownikowi telefonu komórkowego. Odpowiednie opisy pozycji menu wyświetlane są na ekranie.
Sensor mikrobolometryczny zastosowany w kamerze FLIR i7 ma rozdzielczość 120×120 pikseli. Nie jest to dużo, jeśli porównać to z tradycyjnymi aparatami fotogra-ficznymi, ale całkiem sporo, jak na kamerę termowizyjną. Umożliwia on wyłącznie obserwację obrazu termicznego i nie nakłada go na obraz rzeczywisty, jak to jest w niektórych droższych kamerach.
Obudowę kamery wykonano z tworzywa sztucznego. Na jej rękojeści, pod gumową pokrywą, producent umieścił gniazda: USB, standardowej karty microSD, łado­warki oraz przycisk zerowania. Zestaw zawiera wszystkie nie­zbędne kable połączeniowe oraz kartę microSD o pojemności 512 MB, co pozwala na zapisanie do 5 tysięcy obrazów. Na rękojeści umieszczono też duży przycisk wyzwalania zapisu – wystarczy go nacisnąć, aby obserwowany obraz został zarejestrowany na karcie. Nie mając karty nadal można uży­wać kamerę przy zastrzeżeniu, że traci ona możliwość zapisu obra­zów. Na karcie zapisywane są wyłącznie obrazy termiczne i brak jest możliwości ich łączenia z obra­zami widzialnymi. Optyka kamery nie ma możliwości regulacji. Produ­cent podaje, że jest ona ustawiona na uzyskiwanie najlepszego obrazu z odległości od 50...60 cm. Dobrym pomysłem jest schowanie obiektywu za otwieraną osłoną. Zabezpiecza to szkła obiektywu przed uszkodzeniem.
Z kamerą jest dostarczany zestaw adapterów (fot. 3) umożliwiających podłączenie ładowarki do dowolnej, europejskiej sieci ener­getycznej. Ładowarka może być zasilana z sieci energetycznej o napięciu 90...260 VAC. Aku­mulatory wystarczają na przeszło 4 godziny pracy urządzenia. Zwykle czynności diagno­styczne, do których można zastosować kamerę FLIR i7 nie zajmują dużo czasu, więc śmiało można założyć, że akumulatory kamery trzeba będzie ładować nie częściej niż raz w tygodniu.
Kamera FLIR i7, zależnie od wybranego trybu pracy, może mierzyć temperaturę wskazanego punktu, wyszukiwać punkt o najniższej lub najwyższej temperaturze lub wreszcie sygnali­zować kolorami tylko te obszary, które mają temperaturę wyższą lub niższą od zadanej. Kamerę wyposażono w funkcję automatycznej kalibracji. Na obserwowanych obrazach kolorem jaśniejszym oznaczane są miejsca najgorętsze. Nie należy jednak oczekiwać, że np. +100°C zawsze oznaczone będzie tak samo. Na dole ekranu jest wyświe­tlana odpowiednia skala, a proce­dura autokalibracji dopasowuje obraz i jego kolory do zakresu mierzonych temperatur. Kamera FLIR i7 mierzy temperaturę w zakresie 0...350°C z niepewnością 2%. Rozdzielczość w temperaturze 25°C wynosi 0,1°. Zdolność do emisji promieniowania podczerwonego przez rzeczywisty obiekt jest zależna od składu chemicznego materiału, z którego jest wykonany i rodzaju jego powierzchni. Przez to, porównywanie temperatury muru wykonanego z cegieł i zamocowanej na nim metalowej skrzynki wymaga wykonania odpowiednich obliczeń lub dwukrotnego wejścia w menu nastaw i wyboru różnych współczynników emisyjności. Kamera FLIR i7 umożliwia zarówno wybór typowo stosowanych współczynników (0,95 powierzchnia matowa; 0,80 półmatowa; 0,60 lekko błyszcząca; 0,30 błyszcząca), jak i po wejściu w menu nastaw zaawansowanych, wybór zarówno mierzonego materiału, które w pamięci kamery skojarzono z odpowiednimi współczynnikami emisyjności, jak i nastawę ręczną, klawiszami kursora, co umoż­liwia dokładną jej kalibrację. Pomiar obejmuje promieniowanie podczerwone o długości 7,5...13 μm.
Zależnie od preferencji, użytkownik ma możliwość wyboru odpowiedniej palety kolorów. Zwykle zapewne posłuży się taką, którą produ­cent nazwał „tęcza”, jednak do wyboru jest jeszcze „żelazo” wyświetlająca obraz w odcie­niach takich, jakie znamy z hut (w kolorach od płynnego do zimnego żelaza) oraz „szary” tj. pokazujący obraz w odcieniach szarości.

Fotografia 3. Ładowarka i zestaw adapterów. Na fotografii jest widoczna też walizka, w której jest dostarczana kamera FLIR i7.

Kamera jest dostarczana z programem Therma CAM QuickReport. Podczas instalacji wgrywany jest odpowiedni sterownik portu USB, dzięki któremu kamera traktowana jest przez Windows jak pamięć masowa. QuickReport to stosunkowo prosta aplikacja umożliwiająca dokonanie oceny obrazu termicznego (pomiar i wyszukiwanie obszarów o najwyższej i najniższej temperaturze, powiększanie obrazów itp.), archiwizację oraz wykonanie dokumentacji wyników pomiarów itp.

Jacek Bogusz
j.bogusz@easy-soft.net.pl

http://www.tomaszbogusz.blox.pl/

Dodaj nowy komentarz

Zawartość pola nie będzie udostępniana publicznie.