Hőkamerák ipari célokra

TESTO hőkamerák ipari célokra (magyar)

Fluke hőkamerák ipari célokra (magyar)

GALÉRIA

1 A termográfia elmélete
Minden tárgy az abszolút nulla fok (0 Kelvin = -273.15 °C) felett elektromágneses sugarakat bocsát ki magából infravörös tartományban. Ezt az infra sugárzást az emberi szem nem képes észlelni.
Max Planck fizikus már az 1900-as években bebizonyította, hogy egy test hőmérséklete és infra sugárzása között összefüggés van. A gyakorlatban használt hőkamerák a hosszúhullámú infra sugárzást mérik a 8 ... 14 μm hullámhossztartományban. Ez alapján számítják és jelenítik meg a mérendő felületek hőmérséklet eloszlását. A számítás a mért felület emissziós tényezőjének (ε) és a reflektált hőmérsékletének
(RTC = Reflected Temperature Compensation) figyelembe vételével történik, mindkét érték manuálisan állítható a hőkamerákban vagy utólagosan szoftverben. A detektor minden pixele egy egy hőmérséklet érzékelőt tartalmaz és egy hőmérsékleti pontot jelenít meg, mely a kijelzőn az emberi szem számára is érthetően színes pontként jelenik meg (ld. a "Mérőfolt és mérési távolság" c. fejezetet a 13. oldalon). A termográfia (hőkamerával végzett hőmérséklet mérés)
passzív, érintésmentes mérési eljárás. Ennek során a hőképen az első mérendő objektum felületének hőmérséklet eloszlása jeleníthető meg. Tehát a hőkamerával nem lehetséges bele vagy átnézni különböző felületeken.


1.1 Emisszió, reflexió, transzmisszió
A hőkamera által észlelt hosszú hullámú sugárzás - amit a hőkamera a látómezejében érzékel - a felület emissziójának, reflexiójának és transzmissziójának függvénye.
Emisszió (ε)
Az emissziót az adott anyag infra sugárzás emittálási (kibocsátási) képességét az emissziós tényezővel (ε) jellemezzük.
az ε függ a felület anyagától, kialakításától és a mérés tárgyának hőmérsékletétől.
Maximum emissziós tényező:
ε = 1 ( 100%) (ld. “fekete test sugárzó” című fejezetet a 40. oldalon).
ε = 1 a valós
körülmények között a gyakorlatban nem fordul elő.

Valós testek:
ε < 1, mivel a valós testek a környezetükből a
sugárzást visszaverik, egyes esetekben átengedik, elnyelik.
A nem fémes anyagok általában (pl. PVC, beton, szerves anyagok) magas - a hőmérséklettől függetlenül - emissziós tényezővel rendelkezik (ε≈0.8 ... 0.95) a hosszúhullámú infra tartományban.
Fémek, különösen a fénylő, csillogó felületek, alacsony, és a hőmérséklettel együtt ingadozó ε tényezővel rendelkeznek.
Az ε tényező manuálisan beállítható a hőkamerában és a szoftverében.

Reflexió (ρ)
A reflexió (ρ) a test a visszaverési képességét jellemzi.
ρ függ a felület kialakításától, hőmérsékletétől és az anyagától.
Egyazon anyag visszaverési képessége sima, polírozott felületkialakítás esetén magasabb, mint a durva, matt felülettel.
A reflektált sugárzás hőmérséklete manuálisan beállítható a hőkamerában (RTC).
Az RTC értéke számos mérési alkalmazás során megegyezik a környezeti hőmérséklet értékével, mely pl. a testo 110 levegő hőmérséklet mérővel mérhető.
Az RTC az u.n. Lambert sugárzás alapján is megadható (ld. “A reflektált hőmérséklet mérése (szimulált) Lambert sugárzóval” című fejezetet a 27. oldalon).

A visszatükröződő infra sugárzás kilépési szöge mindig megegyezik a beesési szögével (ld. “Tükörszerű reflexió” című fejezetet a 31. oldalon).
Transzmisszió (τ)
A transzmisszió (τ) egy adott anyag infra sugárzás átengedési képességét jellemzi.
τ függ az adott anyag fajtájától és vastagságától.

A legtöbb anyag nem transzmisszív a hosszúhullámú infra sugárzás tekintetében, tehát nem engedi át a sugarakat.

 

Kirchhoff sugárzási törvénye
A hőkamera által látható infra sugárzás az alábbiakból áll:
a mérés tárgyának emittált sugárzása;
a környezeti sugárzás visszaverődése (reflektálás) és
a mérendő felület sugárzásának transzmissziója.
(ld. az ábrát)
Ezen paraméterek összege mindig 1-et ad ki ( 100%): ε + ρ + τ = 1
Mivel a gyakorlatban a transzmisszió (τ) ritkán fordul elő, elhanyagolható, így a képlet ε + ρ + τ = 1 egyszerűsödik a ε + ρ = 1.

A termográfia szempontjából ez az alábbiakat jelenti: Minél alacsonyabb az emisszió, annál magasabb a visszavert infra sugárzás mértéke, annál nehezebb pontos hőmérsékletmérést végezni és annál fontosabb a visszaverődött hőmérséklet (RTC) kompenzációjának korrekt beállítása.
Az emisszió és a reflexió közti összefüggés
1. Magas emissziós tényezőjű (ε ≥ 0.8) testek esetén: alacsony reflexióval rendelkeznek (ρ):ρ= 1 -ε.
hőmérsékletük igen jól mérhető hőkamerával.

2. Közepes emissziós tényezőjű (0.6 < ε < 0.8) testek esetén: közepes reflexióval rendelkeznek (ρ):ρ= 1 -ε.
hőmérsékletük jól mérhető hőkamerával.

3. Alacsony emissziós tényezőjű (ε ≤ 0.6) testek esetén: magas reflexióval rendelkeznek (ρ):ρ = 1 -ε.
hőmérsékletük mérhető hőkamerával, de az eredmények kiértékelése nagy precizitást igényel.

elengedhetetlen a reflektált hőmérséklet (RTC) kompen-zációjának korrekt beállítása, mivel jelentős befolyással bír a hőmérséklet számításában. Különösen akkor döntő jelentőségű az emissziós tényező megfelelő beállítása, amikor nagy a különbség a mérés tárgyának hőmérséklete és a környezet hőmérséklete között.

1. Amennyiben a mérendő tárgy hőmérséklete magasabb a környezeti hőmérsékletnél (ld. fűtőtest 1.2 ábra, 11. oldal):

túl magasra beállított emissziós tényező túl alacsony hőmérséklet kijelzést eredményez (ld. 2. példa).

túl alacsonyra beállított emissziós tényező pedig túl magas hőmérséklet kijelzéshez vezethet (ld. 1. példa).
2. Amennyiben a mérendő tárgy hőmérséklete alacsonyabb a környezeti hőmérsékletnél (ld. ajtó 1.2 ábra, 11. oldal):

túl magasra beállított emissziós tényező túl magas hőmérséklet kijelzését eredményez (ld. 2. példa).

túl alacsonyra beállított emissziós tényező pedig túl alacsony hőmérséklet kijelzéshez vezethet (ld. 1. példa). Vegye figyelembe: Minél nagyobb a különbség a mérés tárgyának hőmérséklete és a környezeti hőmérséklet között és minél kisebb az emissziós tényező, annál nagyobb lesz a mérési hiba. Ezek a hibák felerősödnek a hibásan beállított emissziós tényező esetén.

1.2. Ábra: A hibásan beállított emissziós tényező hatása a hőmérséklet mérésére ε=0.7 65° 50° 35° 20° 5° ε =1 ε =0.9 60°C ε =0.9 15°C 1 2

1.2 Mérőfolt és mérési távolság
A megfelelő mérési távolság és a legnagyobb megjeleníthető, ill. mérhető felület meghatározásához három értéket kell figyelembe venni:
a látómezőt (FOV); a legkisebb felismerhető felületet (IFOV geo) és a legkisebb mérhető felületet (IFOV meas).

1.3. ábra: A hőkamera látómezeje FOV 32° 1 m

A hőkamera látómezeje (Field of View, FOV) a hőkamerával látható felület nagyságát adja meg (1.3. ábra, 13. oldal). Függ a használt objektív látószögétől (pl. 42° széles látószögű vagy 9° teleobjektív) a hőkamera felbontásától (pl.: 320 x 240 vagy SuperResolution funkcióval 640 x 480) és a felület távolságától.
Fontos, hogy ismerje a saját hőkamerája legkisebb felismerhető tárgyra vonatkozó adatait (IFOV geo). Ez mutatja meg egy pixel nagyságát a távolság függvényében.

3.5 mm 1 m IFOV geo IFOV mért 3.5 mrad Nagy látómező biztosításához széles látószögű objektív szükséges.



diagnosztika hőkamerákkal
hőkamerák ipari célokra
hőkamerák épületdiagnosztikára
FLUKE hőkamerák
TESTO hőkamerák
COX telepített termokamerák
Rendeljen műszert a legjobb forrásból!
Rövidesen felvesszük a kapcsolatot Önnel.