93
Základy práce s termokamerou Ing. Jan Sova, Centrum termografie

Zaklady prace s termokamerou

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Záklay práce s termokamerou. Prezentace ke školení z Centra termografie www.centrumtermografie.cz

Citation preview

Page 1: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Ing. Jan Sova, Centrum termografie

Page 2: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Obsah

Ovládání a konstrukce termokamery

Měřicí funkce termokamery

Chyby měření

Základy termografie, tepelné záření

Software pro tvorbu zpráv (FLIR TOOLS)

Technické normy ČSN EN 18434-1 a ČSN EN 13187

Page 3: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Ovládání a konstrukce termokamery

Page 4: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Ovládání termokamery

Hlavní menu:

• měřící funkce a jejich nastavení

• nastavení parametrů měření

• nastavení termokamery, servisní menu

• režim zobrazení, měřící rozsah

Hlavní menu

termokamery v rámci

kterého probíhá veškerá

práce s termokamerou.

Page 5: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Rozložení obrazovky

Měřicí funkce oblast

Nastavení

kamery

Hodnoty

měřících funkcí Stupnice

zdánlivých

teplot

Izoterma

Page 6: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Nastavení parametrů

• Pět parametrů, které zásadním

způsobem ovlivňují výsledky měření

• Emisivita

• Odražená teplota

• Vzdálenost objektu

• Relativní vlhkost

• Atmosférická teplota

• Vliv těchto parametrů na přesnost

měření podrobněji probereme dále

Page 7: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měřící funkce a jejich nastavení

• Měřící funkce termokamery jsou

následující

• Bod (měření teploty v bodě)

• Obdelníková oblast

• Izoterma

• Teplotní profil

• Delta funkce

• Podrobnějšímu popisu jednotlivých

měřicích funkcí a jejich využití se

budeme věnovat dále

Page 8: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měřící funkce a jejich nastavení

• Každou z použitých měřících funkcí lze

nastavit:

• poloha

• rozměry

• zobrazení minima, maxima

• apod.

• Zde je například možnost nastavení

měřící funkce „oblast“ nebo též

„pravoúhelník“.

Page 9: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Další nastavení termokamery

Page 10: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Další nastavení termokamery

Page 11: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Servisní menu

Page 12: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Anotace snímků

Hlasové anotace (je potřeba připojit mikrofon), textové

anotace (nezbytné tam, kde je hluk).

Page 13: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Anotace snímků

Poznámky se stávají trvalou součástí snímků (jsou

uloženy v metadatech příslušného .JPG souboru)

Textová

poznámka

Možnost

přehrání

hlasových

poznámek

Page 14: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Teplotní rozsah

Rozsah (zdánlivých) teplot,

který je termokamerou měřen s

uvedenou přesností.

Pokud je zdánlivá teplota

předmětu větší (nebo větší) než

je maximální hodnota v

intervalu, nastane v daném

místě k saturaci.

Page 15: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Blokové schéma termokamery

Optika

Detektor záření

Obvody pro zpracování obrazu

Page 16: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Mikrobolometrické pole (FPA)

Mikrobolometrické pole

je složeno z 2D matice

mikrobolometrů, dnes

až 1024 x 768 u

termokamery Infratec

VarioCam HD.

Page 17: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Teplotní citlivost, NETD

NETD (Noise-Equivalent Temperature Diference) –

„teplotní rozdíl, který vyvolá signál, který je dostatečně

velký, aby byl větší než vlastní šum detektoru“. NETD

vypovídá o vlastním šumu celého IČ měřícího systému.

Závisí především na detektivitě detektoru, kvalitě použité

optiky a přesnosti A/D převodníku či nábojového

zesilovače.

Dnes typicky 100 mk (nejzákladnější modely) až 10 mK

(velmi drahé kamery s polovodičovým detektorem)

Page 18: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Teplotní citlivost, NETD

S rostoucí hodnotou NETD je výsledný termogram více „zašuměly“.

K „čistému“ termogramu se přičte šum o větší (střední) hodnotě.

Page 19: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měřicí funkce

Page 20: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Přehled měřicích funkcí

Měření teploty v bodě

Měřicí funkce oblast

Měřicí funkce teplotní profil

Delta funkce (rozdíl teplot)

Izotermy

Page 21: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měření teploty v bodě

• Funkce pomáhá stanovit teplotu v

jednom bodě (ve skutečnosti jde o

malou oblast o rozměru několik pixelů).

• Lze postupně přidávat další měřící

body.

• Měřicí body lze prakticky libovolně

posouvat po obrazovce a měnit jejich

polohu.

Jednotlivé měřící

body

Page 22: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měřicí funkce oblast

• Funkce umožňuje stanovit

• průměrnou teplotu v oblasti

• maximální teplotu v oblasti

• minimální teplotu v oblasti

• Tyto informace mohou či nemusí být

zobrazeny na obrazovce termokamery.

• Lze postupně přidávat další měřící

oblasti.

Jednotlivé měřicí

funkce, tj. „oblasti“

Page 23: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měřicí funkce teplotní profil

• Funkce umožňuje stanovit rozložení

teploty na horizontální přímce.

Stupnice teplot

Teplotní profil

Přímka na které

je stanoven

teplotní profil

Page 24: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Delta funkce (rozdíl teplot)

• Funkce pomáhá stanovit rozdíl hodnot

měřicích funkcí.

Nastavení měřicí funkce

„Delta funkce“. Měření

teplotního rozdílu mezi bodem

a průměrnou teplotou v

obdélníkové oblasti

Page 25: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Izotermy

• Příklad „izoterma nad“, přičemž jako

hraniční hodnota je nastavena teplota

35.0 °C.

• V menu si lze vybrat izotermy:

• nad,

• pod a

• interval.

Page 26: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Izoterma „teplota nad“

• Izoterma „teplota nad“ signalizuje

místa, kde byla překročena jistá hranice

maximálních přípustných hodnot.

V tomto případě jsou „funkcí izoterma“

identifikována místa na parovodu, kde

vlivem poškození tepelné izolace došlo

k intenzivnímu nárůstu povrchové

teploty. Dochází k nezanedbatelným

tepelným ztrátám. Podobné nálezy

nejsou na starších horkovodech žádnou

výjimkou a dochází k nim především

vlivem stárnutí izolace (degradace

materiálu, sesunutí vlivem navlhnutí,

prověšení apod.) či špatným

provedením izolace již na začátku.

Page 27: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Izoterma „teplota pod“

• Izoterma „teplota pod“ signalizuje

místa, kde byla překročena jistá hranice

minimálních přípustných hodnot.

Například v případě budov je podstatné,

aby nebyl porušen tzv. „teplotní faktor

vnitřního povrchu“, který stanovuje

norma ČSN 730540-2. Teplotní faktor

se stanovuje především s ohledem na

vyloučení vzniku plísní, přičemž za

hranici vzniku plísní je pokládána

relativní vlhkost vnitřního povrchu 80%.

Pokud je povrchová relativní vlhkost

nižší, vznik plísní je prakticky vyloučen.

Při vyšší relativní vlhkosti je naopak

riziko velmi značné.

Page 28: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Izoterma „interval“

• Izoterma „interval“ zobrazuje pouze ty

hodnoty v termogramu, které se

nacházejí v jistém intervalu teplot.

Používá se tam, kde předem víme,

v jakém rozsahu teplot se bude

nacházet hledaný jev.

• Vlevo je termogram kompenzační

tlumivky. Jedná se o tepelně značně

odolný výrobek, který může být

bezpečně provozován i v teplotách nad

180°C. Nejcitlivější součástí instalace

jsou přívodní vodiče. Jde o klasické

CYA s pryžovou izolací s vysokou

emisivitou, které jsou dimenzovány pro

teplotu do 70°C. Pomocí izotermy jsou

filtrovány nižší i vyšší teploty, které

nejsou v tuto chvíli zajímavé a

zobrazeny jsou tak tepelně přetížené

vodiče.

Page 29: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Izoterma – jako stupeň závady

• S pomocí více izoterm lze stanovit

stupeň závady. Stupni je přiřazena jistá

barva.

• V termogramu jsou pak touto barvou

identifikována místa, kde bylo podle

naměřených hodnot dosaženo tohoto

stupně.

• Na termogramu vlevo jednotlivé barvy

zobrazují místa s relativní povrchovou

vlhkostí 70% až 80% (žlutá), 80% až

90% (modrá) a nad 90 % (červená).

stupeň relativní vlhkost barva

I. stupeň 70% až 80%

II. stupeň 80% až 90%

III. stupeň 90% a více

Page 30: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Chyby měření

Page 31: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Chyb měření

Zdánlivá odražená teplota

Emisivita

Vlastní vyzařování a útlum atmosféry

Chyby interpretace

Nevhodná volba měřicí techniky

Nevhodné podmínky měření

Nejzásadnější

zdroje chyb Vyplývají z

rovnice

termografie

Způsobeno nevhodným

postupem při měření,

měřicí technikou,

interpretací výsledků

apod.

Page 32: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Chyby měření

Termografické měření je zatíženo třemi hlavními zdroji

chyb, které vycházejí z rovnice termografie:

• emisivita – nejproblematičtější zdroj nejistot, může způsobovat

chyby o velikosti desítek a více procent

• odražená zdánlivá teplota – také velmi problematická, naštěstí

méně pro materiály s vysokou emisivitou (stavební)

• vliv atmosféry – lze často úplně zanedbat

• vlhkost

• teplota

• vzdálenost

Page 33: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Zdánlivá odražená teplota

Bod [°C]

Sp1 20.0

Sp2 18.6

Sp3 20.8

Osoba odrážející se ve skle (váš lektor). Jak

uvidíte dále, sklo není (pro někoho možná

překvapivě) zdaleka nejlepším „odražečem“

(a jeho emisivita je poměrně vysoká).

Page 34: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Zdánlivá odražená teplota

Oblast [°C]

Ar1 27.0

Ar2 12.2

Ar3 20.8

Bod [°C]

Sp1 12.2

Sp2 27.0

Toto je již praktický příklad. Lesklá kovová plocha vodovodního potrubí snadno

odráží tepelné záření, které vyzařuje motor (má vysokou odrazivost).

Průměrná teplota

v oblasti

Page 35: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vliv emisivity

Bod [°C]

Snímek vlevo (ԑ = 0.95) 32.3

Snímek vpravo (ԑ = 0.30) 56.5

Nevhodně nastavená emisivita může mít

velmi zásadní vliv na přesnost měření.

V tomto případě způsobuje zcela

nepřijatelnou chybu.

ԑ = 0.95 ԑ = 0.30

Page 36: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Přenos atmosférou

Přenos atmosférou je ovlivněn především množstvím

molekul vody a oxidu uhličitého, které pohlcují

infračervené záření v různých vlnových délkách.

Atmosféra je navíc plynné těleso o jisté teplotě, které

vyzařuje tepelné záření.

V praxi proto měříme:

• relativní vlhkost,

• tloušťku atmosférického sloupce mezi termokamerou

• teplotu atmosféry.

Page 37: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Chyby interpretace

„Ofuk“ způsobený netěsností v

okenní spáře - stavební závada.

Snížený tepelný odpor. Vedení

tepla okenní mříží – důsledek

konstrukčního řešení.

Page 38: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Nedostatečné rozlišení

I nedostatečné

rozlišení vzhledem k

velikosti měřeného

detailu může vést ke

značným chybám

měření.

Page 39: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Nevhodné podmínky měření

Na výslednou „kvalitu“ má vliv i řada dalších

okolních vlivů. Při nesprávné volbě okolních

podmínek mohou právě tyto vlivu způsobovat

největší „chybu měření“.

Bod [°C]

Sp1 4.4

Sp2 -3.8

Sp3 -10.4

Page 40: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Základy termografie, tepelné záření

Page 41: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Termografie

Bezdotykové měření teplotních polí – snaha o více či

méně přesné určení teplotních polí na povrchu předmětů

(velký problém vzhledem k nejistotám měření, viz dále)

Srovnávací termografie – vyhodnocování rozdílů

„zdánlivých teplot“ u stejných objektů různého stavu za

stejných podmínek, někdy může být požadavek i na

přibližné stanovení teplot (90 % procent aplikací

termografie)

Page 42: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Způsoby přenosu tepla

Vedení (kondukce) – v pevných látkách, kapalinách a v

plynech. Teplo se takto šíří v látkách všech skupenství.

Proudění (konvekce) – v kapalinách a v plynech. Jedná

se o přenos tepla usměrněným pohybem částic.

Sálání (radiace) – není nutná přítomnost látkového

prostředí a nezáleží na tom, zda teplota prostředí je vyšší

nebo nižší než teplota zdroje. Záření vydává každé

těleso jehož teplota je větší než absolutní nula.

Page 43: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Způsoby přenosu tepla

Page 44: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Tepelné záření

Vystavíme-li své tělo slunečnímu záření, cítíme

intenzivně jeho tepelné účinky a dokonce i se

zavázanýma očima jsme schopni poměrně přesně určit

polohu Slunce. Stejné pocity v nás vyvolává např. zářeni

nahřátých kamen. Vnímáme, že záření kamen je stejně

„tepelné“ jako to sluneční.

Tělesa všech skupenství s teplotou vyšší než je absolutní

nula vyzařuji elektromagnetické záření, které má původ v

tepelných (termických) pohybech nabitých částic, z nichž

jsou tato tělesa složena. Vzhledem k tomu, že příčinou

zářeni je teplo, nazýváme jej tepelným zářením, v

angličtině pak hovoříme o thermal radiation.

Page 45: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Tepelné záření

Proč k tepelnému záření dochází?

Fyzikální tělesa vyzařuji tepelné záření, neboť obsahují

velké množství elektricky nabitých částic s nenulovou

kinetickou energií.

Tepelné zařeni je statistickým vysledkem velkeho

množství událostí, při nichž v blízkosti povrchu objektu

vzniká elektromagnetické záření zapříčiněné chaotickým

pohybem elektricky nabitých částic.

Page 46: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Tepelné záření

Tepelné záření černého tělesa je plně popsáno

Planckovo vyzařovacím zákonem, který byl objeven Max

Planckem v roce 1900.

Tento zákon popisuje rozdělení celkové vyzářené energie

černým tělesem do jednotlivých vlnových délek.

Planckův vyzařovací zákon si lze představit jako funkci

vlnové délky, přičemž parametrem je teplota černého

tělesa.

Page 47: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Planckův vyzařovací zákon

Page 48: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vztah mezi zákony

Planckův vyzařovací zákon je obecný zákon, který

vyčerpávajícím způsobem popisuje vyzařování černého

tělesa, tj. vyzářenou energii jako funkci vlnové délky.

Wienův posunovací zákon je derivací Planckova

vyzařovacího zákona podle vlnové délky. Vyjadřuje

vlnovou délku na které těleso dané teploty vyzařuje

maximum energie.

Stefanův-Boltzmannův zákon je integrací Planckova

vyzařovacího zákona podle vlnové délky. Vyjadřuje

celkovou energii, které těleso dané teploty vyzáří

prostřednictvím tepelného záření na všech vlnových

délkách.

Page 49: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Stefanův-Boltzmannův zákon

Sem zadejte rovnici.

Page 50: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Wienův posunovací zákon

Page 51: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Wienův posunovací zákon

Se zvyšující se teplotou se maximum vyzařování

posouvá směrem ke kratším vlnovým délkám.

Se zvyšující se teplotou vyzařují předměty maximum

tepelného záření od infračervené oblasti k viditelnému

světlu.

teplota [K] zdroj λmax

310 člověk 9,3 µm

500 vařič 5,8 µm

2000 žárovka 1,45 µm

cca 6000 Slunce 0,55 µm

Page 52: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Elektromagnetické spektrum

long wave

(dlouhovlnné)

middle wave

(středněvlnné)

short wave (krátkovlnné)

Page 53: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Emisivita

Reálná tělesa vyzařují méně energie, které by emitovalo

absolutně černé těleso při stejné teplotě. Poměr mezi

energií M vztaženou na jednotku plochy, kterou při dané

teplotě vyzáří černé těleso MČT a reálné těleso MRT se

nazývá emisivita:

𝜀 =𝑀𝑅𝑇

𝑀Č𝑇

< 1

Protože černé těleso při dané teplotě vyzáří maximum

energie, je emisivita pro reálná tělesa menší než jedna.

Page 54: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Názorný vliv emisivity

Povrchová teplota zatepleného panelového domu je přibližně homogenní. Na

termogramu se však zdá, že místa s nápisem jsou až o 5°C chladnější. Tato chyba

měření je způsobena rozdílnou emisivitou barev nápisu oproti barvám zdiva.

Page 55: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Názorná ukázka vlivu emisivity

Těleso s menší emisivitou, než je nastavena v IČT kameře se zdá být

chladnější, než ve skutečnosti je – „měřící systém od něj očekává více

energie pro danou povrchovou teplotu“. Těleso s větší emisivitou než je

nastaveno v IČT kameře se zdá být teplejší než ve skutečnosti je –

„měřící systém od něj očekává méně energie pro danou povrchovou

teplotu“.

Plocha s menší emisivitou

se zdá být chladnější.

Page 56: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Tabulka emisivit při 25 °C

Materiál emisivita

azbestová deska 0,96

beton neopracovaný 0,97

cihla, červená normální 0,93

cihla, šamot 0,85

omítnutá zeď 0,95

dřevo 0,98

hliníková fólie, nezoxidovaná 0.04

chrom, leštěný 0,10

měď, leštěná 0,02

měď, oxidovaná 0,60

Tabulka je pro vlnové délky 8μm až 14μm. Orientační hodnoty emisivit pro různé

materiály. Všimněte si vysoké emisivity stavebních materiálů a nízké emisivity

neoxidovaných kovů.

Pozor! U každé tabulky

emisivit musí být určeno,

pro jakou vlnovou délku

(či rozsah vlnových délek)

a teplotu (či rozsah teplot)

je stanovena. Bez tohoto

údaje tabulku nelze

použít.

Page 57: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Závislost emisivity na vl. délce

Se změnou teploty se povrch tělesa z daného materiálu může stát pro danou

vlnovou délku záření pohltivější či naopak méně polhtivý.

Page 58: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Závislost emisivity na úhlu

Vzdálenější FV panely se zdají být

zdánlivě chladnější, ale ve

skutečnosti zde hraje vliv závislost

emisivity na úhlu.

Doporučený odklon od

normály je 5° až 15°!!!

Page 59: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Zaostření a jeho vliv

Při nesprávném zaostření (rozostření) se objekty zdají být chladnější než

skutečně jsou!

Porovnání různě zaostřených termogramů A jsou zaostřené

obrazy, B zaostřeno před objekt, C zaostřeno za objekt.

Page 60: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Odražená zdánlivá teplota

Aby bylo možné změřit odraženou zdánlivou teplotu

objektu, jsou potřeba následující zařízení:

• kalibrovaná kvalitní IČT kamera, která umožňuje

termodiagnostikovi zadávat hodnoty odražené zdánlivé teploty a

emisivity

• odražeč (infračervený reflektor) jakým je např. „zmačkaná“ a

opětovně narovnaná lesklá hliníková fólie, která se připevní na

rovnou desku lesklou stranou nahoru

Page 61: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Odražená zdánlivá teplota

Aby bylo možné změřit odraženou zdánlivou teplotu

objektu, jsou potřeba následující zařízení:

• kalibrovaná kvalitní IČT kamera, která umožňuje

termodiagnostikovi zadávat hodnoty odražené zdánlivé teploty a

emisivity

• odražeč (infračervený reflektor) jakým je např. „zmačkaná“ a

opětovně narovnaná lesklá hliníková fólie, která se připevní na

rovnou desku lesklou stranou nahoru

Page 62: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Odražená zdánlivá teplota

Tepelné zář. z okolí (2) dopadá na povrch předmětu (3), odtud se

od odráží do IČT kamery (1). V detektoru kamery je toto

odražené záření přičteno k tepelnému záření detektoru a vede k

chybě měření.

Page 63: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Nepřímá metoda

Postup pro stanovení odražené zdánlivé teploty metodou

odrazu (nepřímá metoda):

a) v IČT kameře se nastaví emisivita na hodnotu 1, vzdálenost na

hodnotu 0

b) IČT kamera se umístí do požadovaného místa a vzdálenosti

objektu, který se má měřit, IČT kamera se zaměří na měřený

objekt

c) reflektor se umístí do zorného pole IČT kamery tak, že musí být

umístěn před objektem a jeho plocha musí být rovnoběžně s

plochou měřeného objektu; pracuje se v bezpečné vzdálenosti

od jakýchkoliv potenciálně nebezpečných objektů!

d) bez změny pozice se IČT kamerou změří odražená zdánlivá

teplota na reflektoru; takto zjištěná je v podstatě tou hledanou

od objektu se odrážející zdánlivou teplotou

Page 64: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Nepřímá metoda

e) pro větší přesnost se postup uvedený v bodech b) až d)

zopakuje nejméně třikrát a z naměřených hodnot se udělá

průměr

f) odražená zdánlivá teplota se kompenzuje vložením

zprůměrované hodnoty odražené zdánlivé teploty do vnitřního

software IČT kamery

Page 65: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měření odražené teploty

Zdroj tepelného záření

o teplotě 45 °C je

zakryt. Průměrná

povrchová teplota v

oblasti Ar1 při emisivitě

0,95 je 25,2 °C. Teplota

v místnosti je 20 °C.

Na plochu působí zdroj

tepelného záření o

teplotě 45 °C. Průměrná

povrchová teplota v

oblasti Ar1 při emisivitě

0,95 je 25,6 °C.

Před tělesem je

umístěn IČ odražeč. Na

něm je při emisivitě 1

naměřena hodnota

43,7 °C. To je hodnota

odražené zdánlivé

teploty, kterou jsme

chtěli změřit.

Page 66: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Metody stanovení emisivity

„Stanovení“ emisivity tabulkou

Kontaktní metoda

• „aniž se hýbá IČT kamerou, mění se nastavení hodnoty emisivity v

kameře tak, aby teplota vyhodnocené kamerou byla stejná jako

teplota změřená kontaktně“

Metoda využívající materiál s referenční emisivitou

• „při zastavení obrazu se mění hodnota emisivity tak dlouho, až má

měřená teplota stejnou hodnotu, jaká byla hodnota bezkontaktně

změřené teploty na upraveném povrchu“

Metoda s použitím černého tělesa

Metoda využívající fázový přechod

Page 67: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Potřebná technika

Pro měření emisivity objektu je doporučováno následující

vybavení:

• kalibrovaná IČT kamera s možností vkládání hodnoty odražené

zdánlivé teploty a emisivity

• zdroje tepla či chladu, které umožňují upravit teplotu

objektu/vzorku tak, aby byla větší nebo menší nejméně o 20°C

oproti odražené zdánlivé teplotě, kdy teplota objektu/vzorku je

stabilní a blízká teplotě měřeného objektu

• kalibrovaný kontaktní teploměr nebo

• vzorek natřený barvou nebo opatřený páskou, která má ve

vlnovém rozsahu měřeném použitou IČT kamerou známou

vysokou emisivitu

Page 68: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Kontaktní metoda

Postup při stanovení emisivity kontaktní metodou:

a) IČT kamera se umístí do požadovaného místa a vzdálenosti od

objektu, který se má měřit

b) změří a vykompenzuje se odražená zdánlivá teplota od objektu

c) IČT kamera se zaměří a zaostří na měřený objekt

d) pomocí vhodné měřící funkce se stanoví teplota měřeného

bodu nebo oblasti ve středu obrazu kamery

e) bez změny polohy IČT kamery, mění se nastavení hodnoty

emisivity v kameře tak, aby teplota vyhodnocená kamerou byla

stejná jako teplota změřená kontaktně

f) takto určená hodnota emisivity je emisivita měřeného objektu při

této jeho teplotě a ve vlnovém pásmu kamery

Page 69: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Kontaktní metoda

g) větší přesnosti se dosáhne, jestliže se postup uvedený v

bodech b) až f) zopakuje nejméně třikrát a z hodnot emisivity se

spočítá průměr

h) emisivita se vykompenzuje tak, že její průměrná hodnota se

vloží do vnitřního software IČT kamery

Page 70: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vhodný dotykový teploměr

Měřicí rozsah: -50 až +350

°C

Rozlišení: 0,1 °C

Přesnost: ±(1 °C +1% z

nam.h.)

Životnost bat.: cca. 1000 h

Princip měření:

termočlánek

Cena: 2 149 Kč bez DPH

Page 71: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Měření emisivity

Stanovte emisivitu

těchto povrchů

1. Nejprve stanovte odraženou

zdánlivou teplotu.

2. Odhadněte parametry

atmosféry (vzdálenost, vlhkost,

teplotu)

3. Pomocí dotykového teploměru

stanovte teplotu obou povrchů

4. Ze znalosti teploty povrchů

určete jejich emisivitu

Emisivitu stanovte postupnou

změnou emisivity, dokud se

nepodaří termokamerou změřit

takovou hodnotu, která byla předtím

stanovena dotykovým teploměrem.

Page 72: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Software

Page 73: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Software

Software slouží především k:

• úpravě a analýze snímků (poskytuje obvykle více funkcí než

samotná termokamera)

• vytváření uživatelských reportů (zpráv) o měření (ve formátě PDF)

• analýze trendů (vývoj teplot v čase)

• export dat (Excel, AVI apod.)

• atd.

Page 74: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

FLIR TOOLS

Základní software pro termokamery FLIR, je zdarma

Tvorba jednoduchých protokolů z předdefinovaných

šablon – export do PDF

Automatické aktualizace přes Internet

Základní analýza snímků, možnost radiometrického videa

(USB propojení s termokamerou)

Page 75: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

FLIR TOOLS+

Uživatelská tvorba šablon, prakticky libovolný vzhled,

omezený pouze možnostmi MS Wordu

Většina myslitelných funkcí pro analýzu snímků

Funkce teplotní prolnutí (thermal fusion), MSX, obraz v

obraze apod.

Záznam a analýza radiometrického videa

Export dat ve formátu Excelu

Není zdarma

Page 76: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Přehled snímků

Přehled

dostupných snímků

řazený dle

1) souborů

2) data pořízení

Přehled

vytvořených zpráv

v PDF

Aktuálně vybrané

snímky na základě

zvoleného souboru

či data pořízení

Page 77: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Možnosti

• V záložce MOŽNOSTI lze

• editovat záhlaví a zápatí

zjednodušené PDF zprávy

• nastavit jednotky (Kelvin, Celsius,

….)

• změnit jazyk

• změnit některé „drobnosti“ při

ukládání radiometrického videa

• „studený a horký bod“

• knihovna

• Nejdůležitější záložka je právě

knihovna, která vám umožňuje přidání

či odebrání souborů, ze kterých jsou

načteny snímky do přehledu snímků

Page 78: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Nápověda

• Záložka NÁPOVĚDA

kupodivu obsahuje:

• uživatelskou příručku

(v PDF)

• registrace (online na

webu)

• možnosti licence

(tools/tools+)

• vyhledání

aktualizace

• informace (verze

SW, sériové číslo)

Page 79: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Úprava termogramů

Tato nabídka se

otevře po dvojkliku

na libovolný

termogram, se

kterým chcete

upravovat.

Nastavení se uloží

po stisku tlačítka

„Uložit a zavřít“

Manuální volba

teplotního rozsahu

Nastavení konkrétního

manuálního rozsahu

teplot

Volba

automatického

rozsahu teplot

Page 80: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Úprava termogramů

Měřicí funkce (bod, oblast, delta funkce) a

další funkce (izoterma, paleta)

Informace o

snímku a měřicí

funkce

Page 81: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Úprava termogramů

Použitá měřicí technika, datum,

S/N apod.

Hodnoty měřicích funkcí

Parametry měření

Textová anotace snímku

Page 82: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vytvoření zprávy

Vybrané snímky, z nichž bude vytvořena zpráva, FLIR

TOOLS doporučuji pro zprávy do 10 stran, vytváření

obsáhlejších zpráv je značně nekomfortní a doporučuji

přejít na FLIR TOOLS+.

Page 83: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vytvoření zprávy

Jednotlivé stránky zprávy

Jednotlivé snímky zprávy

Page 84: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vytvoření zprávy

Vkládání nových listů zprávy z

předem vytvořených šablon

(včetně titulní stránky)

Page 85: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vytvoření zprávy

Editovatelný obsah

zprávy.

Komentáře, šipky,

měřicí funkce a

parametry měření.

Editují se jednotlivé

stránky výsledné

PDF zprávy.

Page 86: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vytvoření zprávy v TOOLS+

Plugin pro Word, který je součástí FLIR TOOLS+

Umožňuje tvorbu zpráv, jejichž vzhled a obsah je omezen

pouze možnostmi MS Wordu.

Při větším počtu snímků může být SW pomalý, pro

rozsáhlé reporty doporučuji SSD disk a větší operační

paměť (ideálně 4 GB RAM)

Page 87: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Vytvoření zprávy v TOOLS+

Jednotlivé stránky zprávy/protokolu jsou pak samostatné

stránky ve Wordu a lze je libovolně editovat.

Page 88: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Radiometrické video

Vývoj povrchové

teploty v čase. Živý či zaznamenaný

obraz z termokamery Parametry a hodnoty

měřicích funkcí.

Page 89: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Radiometrické video

Umožňuje sledování vývoje hodnot měřících funkcí v

čase (teplota v bodě, průměrná teplota v oblasti apod.)

Ve verzi FLIR TOOLS bez možnosti záznamu, ve verzi

FLIR TOOLS+ záznam i pozdější analýza.

Pozdější analýza snímků umožňuje měnit všechny

parametry snímku, včetně emisivity, odražené teploty

apod. Lze samostatně exportovat jednotlivé snímky ve

formátu radiometrického .JPG, i celou sekvenci ve

formátu AVI.

Grafy naměřených hodnot lze exportovat ve formátu

EXCELu.

Page 90: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Uložení dat a provázání dat

Data jsou u řady termokamer ukládána na SD kartu.

Fotografie jsou přes název souboru provázány s

termogramy

Page 91: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

Normy

Page 92: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

ČSN EN 13187

ČSN EN 13187 – Tepelné chování budov – Kvalitativní

určení tepelných nepravidelností v pláštích budov –

Infračervená metoda

Je národní verzí mezinárodní normy EN 13187:1998

Norma stanovuje kvalitativní metodu pro určení tepelných

nepravidelností v pláštích budov pomocí termografické

zkoušky. Metoda se používá k určení šíře odchylek v

tepelných vlastnostech, včetně vzduchotěsnosti,

jednotlivých prvků obvodového pláště.

Page 93: Zaklady prace s termokamerou

Základy práce s termokamerou

ČSN EN 18434-1

ČSN ISO 18434-1 – Monitorování stavu a diagnostika

strojů – Termografie – Část 1: Všeobecné postupy

Je národní verzí mezinárodní normy ISO 18434-1:2008

Norma je návodem pro použití infračervené termografie

(IČT), jako součásti programu pro monitorování stavu

strojů a jejich diagnostiku.