Тепловизор — что это и для каких целей предназначен….

По информации от 13.03.2020  mail.ru  — в связи с опасностью распространения коронавируса в России взлетел спрос на тепловизоры — оборудование, с помощью которого можно быстро и точно измерить температуру тела человека на расстоянии.

Тепловизор для измерения температуры тела человека

Тепловизионные системы не новы. На самом деле, они регулярно используются в ряде областей. Первоначально разработанные военными для обнаружения, распознавания и идентификации вражеского персонала и техники, они теперь регулярно используется в работе полиции, противопожарных мероприятиях, пограничных контрольно-пропускных пунктах, наблюдении за периметром и работе в окружающей среде (мониторинг для контроля загрязнения и энергосбережения), а также в различных медицинских, промышленных и строительных приложениях.

Инфракрасная термография позволяет обнаружить и остановить распространение опасных вирусных заболеваний.

Повышенная температура тела и лихорадка в подавляющем большинстве случаев однозначно свидетельствуют о наличии вируса. Термография — быстрый, простой, бесконтактный, неинвазивный и надежный метод выявления повышенной температуры тела у людей.

Тепловизор позволяет наблюдать температурное поле человеческого тела в режиме реального времени. Вдобавок к этому, тепловизор — это еще и очень чувствительный прибор. К примеру, тепловизоры производства FLIR позволяют улавливать разницу температур на уровне 0,08°С.

Обзор тепловизоров российского и импортного производства

Наглядно и точно

Появление тепловизоров открыло перед учеными новые возможности в исследовании тепловых процессов. Этот прибор позволяет визуализировать распределения температуры, давая наглядную и, что важно, точную информацию о степени нагрева различных участков изучаемого объекта. А увидев собственными глазами целостную картину происходящих изменений, можно лучше и быстрее понять физический смысл происходящего.

Тепловизор «Свит» был разработан под руководством заведующего лабораторией микроэлектроники Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова, д.  н., профессора Г. Л. Курышева (1945 — 2012 гг.). С 1990-х гг. он активно занимался фотоэлектроникой, а именно – созданием многоэлементных фотоприемных устройств ближнего и среднего инфракрасного диапазонов, среди которых, помимо «Свита», важно отметить инфракрасный микроскоп высокого пространственного разрешения и спектрометр на основе линейчатых фотоприемных устройств

В качестве иллюстрации рассмотрим динамику падения капли нагретой (до 38 °С) воды на поверхность воды комнатной температуры. Трудно представить, какой другой метод исследований, помимо инфракрасного, смог бы дать более подробную картину этого достаточно сложного и быстрого процесса, занимающего не более 0,2 с.

Итак, сначала от кончика пипетки отрывается сферическая теплая капля воды, окруженная тонкой, более холодной водяной оболочкой. По мере падения поверхность капли остывает. Примерно через 0,1 с капля встречается с холодной водой: ее холодная оболочка разрушается, однако внутри капля остается нагретой. В дальнейшем над частью упавшей капли образуется водяной султан, от которого отделяется мелкая капелька, которая движется вверх и также остывает. В какой-то момент эта «дочерняя» капля зависает и ее поверхность нагревается благодаря теплопроводности воды, поскольку внутри капелька остается теплой. Падая, она остывает, но даже при встрече с поверхностью воды тепловизор «видит» ее нагретую сердцевину. Исследование поведения нагретой капли – хорошая модельная задача, очень полезная при изучении теплофизики и гидродинамики струйных течений и формирования эмульсий.

Еще один интересный эффект можно наблюдать при впитывании капли воды комнатной температуры в сухую ткань. При этом в начальный момент видна только ровная, однородно нагретая поверхность ткани. Затем вокруг капли появляется температурный ореол (красное кольцо), температура которого на 6 °С выше температуры середины капли. Ореол смещается по ткани вместе с фронтом впитывающейся воды и существует лишь непродолжительное время.

Наблюдаемый нагрев связан с выделением теплоты адсорбции в капиллярах ткани. Эффект будет тем сильнее, чем выше будет впитывающая способность ткани: например, на синтетических тканях он выражен слабо, либо вовсе отсутствует. Это явление имеет прикладное значение при исследовании разных поглотителей типа цеолитов или разработке спортивных тканей и лечебного белья.

Очень наглядным примером применения тепловизоров является визуализация так называемых ячеек Бенара – диссипативных самоорганизующихся структур, формирующихся в неоднородно нагретых жидкостях при зарождении турбулентных течений. Прибор дает практически моментальную картину распределения температур, помогает увидеть форму и оценить масштаб возникающих конвективных ячеек.

Читайте также:  Выбираем насос для скважины для индивидуального водоснабжения

Тепловизор можно эффективно использовать при поиске неисправностей печатных плат по наличию перегрева в электронных компонентах. А добавив к нему специальный инфракрасный микроскопический объектив, можно изготовить инфракрасный сканирующий микроскоп с высоким пространственным разрешением. Такой прибор можно использовать, например, при исследовании неравномерности излучения в ИК-свето­диодах.

Какие бывают тепловизоры?

Для начала необходимо знать о том, какие бывают тепловизоры по назначению, и чем они отличаются. Обратить внимание следует на различные параметры. Так, приборы по функциональности (возможности применения в тех или иных сферах деятельности) могут быть следующих типов:

  • Наблюдательные (предоставляют визуализацию предметов в монохромном виде). Используются на охоте, в силовых, правоохранительных органах, у военных, спасателей.
  • Измерительные (или технические – выдают радиометрическое изображение). Высокая чувствительность позволяет использовать их при исследовании зданий, сооружений, конструкций и агрегатов на предмет утечки тепла, а также в строительстве, промышленности, медицине, электронной отрасли.
  • Визуальные пирометры. Используются для выявления аномальных температур. Позволяют получать радиометрическое изображение, которое используется в исследованиях.

В зависимости от конструктивных особенностей можно подобрать следующие варианты:

  • С охлаждаемым сенсором. Имеют высокую чувствительность. Позволяют использовать прибор в стационарных условиях (на технике, в лабораториях)
  • С неохлаждаемым сенсором (микроболометр). Компактный вариант с высокой чувствительностью.
  • Строительные (распознают до +350 °C). Применяются для поиска утечек, исследования крыш, теплоизоляции. Для аудита зданий и сооружений достаточно небольшого диапазона в пределах +100…+250 °C.
  • Промышленные (свыше +350 °C) – используются при диагностике электрических и механических агрегатов, при проверке электрооборудования.
  • Высокотемпературные (более 1000 °C) – необходимы для высокотемпературных технологических процессов.

По разрешающей способности ИК-датчика матрицы приборы бывают следующих уровней:

  • Базового — до 160×120 пикселей;
  • Профессионального (полупрофессионального) — от 160×120 до 240×180 пикселей;
  • Экспертного— свыше 240×180 пикселей.

Если у вас остались вопросы о том, как выбрать тепловизор, то обратитесь к нашим специалистам. Опытные консультанты помогут подобрать прибор, который позволит вам справиться с конкретными техническими задачами.

К списку новостей

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ РУБЛЕЙ -cena-na-teplovizor-nuctech-f2122-t1/

Бинокулярная сетевая камера разработана для быстрого измерения температуры тела человека. Благодаря объединению инфракрасного теплового изображения и оптического изображения с помощью встроенного устройства с двойным полем зрения, камера позволяет быстро измерять температуру у большого количества людей.

Технология определения положения лиц и их отслеживания позволяет повысить точность измерения температуры тела человека и одновременно с этим позволяет устранить влияние внешних факторов на показания температуры.

Скорость обследования равна 60 человек в минуту, что позволяет выполнять обследования потоков людей.

Отличительные особенности тепловизора

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ РУБЛЕЙ -cena-na-teplovizor-nuctech-f2122-t1/

Безопасный

  • Бесконтактное измерение температуры в нескольких точках, позволяющее устранить риск инфицирования посредством контакта и позволяющее выполнять обследование большого количества людей.

Эффективный

  • Измерение температуры в реальном времени и быстрое выделение температуры, отличающейся от нормальной, производительность комплекса 60 человек в минуту.

Точный

  • Точность измерения повышенной температуры ±0,5 °С (без дополнительной калибровке по черному телу).

Интеллектуальный

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ РУБЛЕЙ -cena-na-teplovizor-nuctech-f2122-t1/
  • Точное нахождение лица человека с помощью алгоритма искусственного интеллекта, позволяет уменьшить количество сигналов ложной тревоги, обеспечивает получение сигнала, сообщающего о наличии повышенной температуры тела человека, а также обеспечивает получение отслеживаемых записей сигналов повышенной температуры.

Тепловизионный комплекс может использоваться в общественных местах с требованиями по эффективности разграничения по температуре, например: офисные здания, стойки регистрации в отелях, заводские проходные, рестораны, школы, общежития, и т. д.

Технические характеристики тепловизора

Способ формирования сигнала изображения Неохлаждаемые матрицы в фокальной плоскости VOx
Разрешение тепловизора 256 х 192
Шаг пикселя 12 мкм
Спектральный диапазон 8 мкм~14 мкм
Поле зрения 42° — 32° (В х Ш)
Диапазон измерений 30 °С — 45 °С
Точность измерения ±0,5°С (без черного тела) при комнатной температуре

Технические характеристики оптического датчика

Датчик изображения 1/1,8 дюйма, прогрессивная развертка, КМОП-структура
Разрешение 1920 х 1080, 2MP
Минимальная освещенность Цветное изображение: 0,001 лк
Увеличение динамического диапазона Черно-белое изображение: лк Усиление 120 дБ
Фокусное расстояние 4,4 мм -10 мм F1,2
Поле зрения По горизонтали: 96° ~ 43°, по вертикали: 68,7° ~ 32°

Технические характеристики комплекса

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ РУБЛЕЙ -cena-na-teplovizor-nuctech-f2122-t1/
Интерфейс связи Адаптивный Ethernet-порт RJ45 10M/100M/1000M
Интерфейс сигналов тревоги 2 входа, 2 выхода
Аудиоинтерфейс 1 вход, 1 выход, динамическое шумоподавление
Интерфейс управления 1 RS485
Питание 12 В постоянного тока, 1,5 A
Потребляемая мощность <12 Вт
Условия эксплуатации 10°С ~ 40°С, отн. влажность: 10% — 90% (без образования конденсата)
Читайте также:  16 Лучших сварочных аппаратов для дома и дачи

Камера не является медицинским прибором. Она не предназначена для диагностики, лечения или предотвращения смертей и заболеваний.

Из чего состоит тепловизор

Так как тепловизоры — приборы относительно дорогие, что в первую очередь связано со стоимостью матрицы, то, выбирая их, важно учитывать несколько факторов, которые напрямую влияют на стоимость тепловизора.

Матрица прибора

Матрица влияет на разрешение прибора и точность отображения переходов тепловых зон, чем больше разрешение матрицы тепловизора, тем точнее можно определить место утечки тепла или перегрева. Но при этом нужно понимать, что чем больше разрешение, тем дороже прибор. Минимальное разрешение матрицы в промышленных портативных тепловизорах 160×120. Каждый “шаг” увеличивает разрешение по высоте и ширине вдвое и соответственно делает прибор дороже. Использование матриц с низким разрешением целесообразно для проведения измерительных работ на относительно небольших площадях с плавными перепадами температуры. Чем более точные и детальные изображения требуются, тем нужнее прибор с высоким разрешением матрицы.

Матрица тепловизора состоит из массива чувствительных к излучению пикселей

Оптика

У разных производителей разное оптическое оборудование. Оно предлагается в разных комплектациях. Обычно на портативных промышленных тепловизорах используется фиксированная оптическая система. Следовательно важно подбирать правильно комплект объективов, чтобы максимально упростить работу. Широкоугольные объективы позволяют снижать временные затраты на обследование больших по площади объектов (зданий, сооружений). Узкоугольные объективы используются для анализа оборудования расположенных удаленно от анализирующего (например для анализа целостности линий электропередач).

Возможности программной обработки

Современные тепловизоры поставляются на рынок с ПО, которое позволяет программными способами обрабатывать и анализировать полученное инфракрасное изображение. За счет программного обеспечения можно анализировать термограммы объектов с низким коэффициентом излучения или оптимизировать анализ больших площадей. Но при этом нужно помнить, что это программное обеспечение работает только для материалов полученных тепловизорами конкретной фирмы, таким образом, информация, полученная с приборов Testo не будет “прочитана” с помощью программного обеспечения для тепловизоров Fluke или Flir.

Хотя сегодня в России тепловизоры используются в относительно небольшом спектре сфер производства и оказания услуг, однако тепловизоры могут применяться на абсолютном большинстве предприятий, например, для анализа износа оборудования или проверки качества производимой продукции. Сегодня многие производители тепловизоров наладили производство недорогих приборов (и даже карманных тепловизоров), которые позволяют получить общее представление о возможностях использования тепловизоров для тех, кто впервые сталкивается с необходимостью выбрать и купить тепловизор.

Наши инженеры помогут выбрать тепловизор под ваши задачи и бюджет. Звоните +7 (383) 363-18-50.

Купить тепловизор Fluke

Купить тепловизор Testo

Каким образом производится обследование дома тепловизором

Перед началом производства тепловизионного обследования здания или сооружения производится множество различных замеров. Проверяют такие параметры, как скорость ветра (не должна превышать 7 м/с), направление солнечного света (здание не должно находиться в зоне прямых солнечных лучей в течение 12 ч до производства обследования) и т.п.

Важно! Наиболее благоприятными считаются предутренние часы или глубокая ночь. Если обследование производится днём, то погода должна быть облачной. В противном случае точность показаний не гарантируется.

Смысла в обследовании при солнечной погоде нет

Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы тепловизора, проверка здания после утепления на наличие дефектов и правильная интерпретация изображений в инфракрасных лучах в видео:

Функциональные возможности термографических сканеров:

Видеоролик о том, как провести анализ и создать технический отчет диагностики дома тепловизионным устройством с использованием программного модуля Testo IRSoft:

Сегодня тепловизионное обследование ИК-камерой – передовая технология неразрушающего мониторинга, которая позволяет контролировать состояние различных конструкций, коммуникационных сетей и электрооборудования.

Изучение теплопотерь с помощью тепловизора проводят, чтобы предотвратить возникновение аварийных ситуаций, обнаружить дефекты тепло- и гидроизоляции, выявить неисправности инженерных систем дома.

Что дешевле — один тепловизор, или несколько видеокамер?

Сразу оговоримся, что вопрос вне контекста задачи абсолютно некорректен. Тепловизор, как было сказано ранее, решает иные задачи, и сравнивать его напрямую с обычной камерой неверно. Однако именно в такой формулировке вопрос звучит достаточно часто, поэтому сформулируем задачу максимально одинаково для тепловизора и камер.

Читайте также:  Почему не заводится снегоуборщик: причины поломки и варианты ремонта

Задача: Требуется обеспечить обнаружение объектов на прямом участке периметра в 500 метров в условиях отсутствия внешних источников освещения в нормальных погодных условиях с вероятностью решения задачи 50%.

Решение с использованием тепловизора:

Два тепловизора AXIS Q1932-E 19 mm, два коммутатора TFortis PSW-2G, сопутствующее оборудование, материалы и работы.

Стоимость решения: 1 143 696 р. (подробная смета)

Решение с использованием видеокамер и ИК подсветки:

Восемь камер AXIS P1365-E Mk II, восемь прожекторов AXIS T90B20 IR-LED, три коммутатора TFortis PSW-2G, сопутствующее оборудование, материалы и работы.

Стоимость решения: 1 161 539 р. (подробная смета)

Из расчетов видно, что стоимость решения задачи защиты и обнаружения целей на периметре с использованием тепловизоров и камер сопоставимы. Решение на тепловизорах даже немного дешевле. Значит ли это, что теперь стоит повсеместно переходить на тепловизоры? Конечно, нет. Задачи, решаемые тепловизорами и камерами значительно отличаются, и принимать решение о тактике охраны объекта следует из контекста угроз.

В каком виде выдаётся отчёт о термографии после обследования объекта

После того как работы по обследованию объекта завершены, организация, выполнившая работы, предоставляет целый пакет документов, регламентированных ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций», в состав которого входят:

  • сведения об исследуемом объекте;
  • ссылки на методики, стандарты и прочие нормативные документы, на основании которых выполнялись измерения;
  • условия, при которых проводились работы (температура, влажность, атмосферное давление и т.д.);
  • дата и время выполнения исследований;
  • информация об использованном оборудовании, его проверке, а также квалификации персонала, проводившего измерения;
  • термограммы, полученные в результате выполнения работ;
  • описание обнаруженных дефектов;
  • рекомендации по способам устранения обнаруженных замечаний.
В каком виде выдаётся отчёт о термографии после обследования объекта

В техническом отчёте на тепловизионное обследование зданий и сооружений обязательно должны быть термограммы исследованного строения

Все документы подписываются специалистами, выполнявшими работы, и утверждаются руководителем организации (лаборатории), выполнившей тепловизионное обследование с обязательным указание даты составления отчёта. В связи с тем, что для получения официального документа о выполнении энергоаудита необходимо обращаться только к аккредитованным специалистам, а им, в свою очередь, приходится нести определённые затраты на получение разрешений, поверку оборудования и обучение персонала, то стоимость выполнения подобных работ достаточно высока.

В разных регионах нашей страны цена обследования может разительно отличаться, что обусловлено такими параметрами, как:

В каком виде выдаётся отчёт о термографии после обследования объекта
  • место проведения исследований (удалённость от месторасположения организации, выполняющей работы);
  • объём выполняемых работ, зависящий от площади (объёма) обследуемого объекта;
  • количество заявленных измерений (перечень) и необходимость наличия рекомендаций по устранению выявленных замечаний.

Пример оформления отчёта о выполненных измерениях

Модели различных производителей отличаются по техническим характеристикам и цене

В каком виде выдаётся отчёт о термографии после обследования объекта

Какие бывают измерительные тепловизоры

Ручные камеры

По виду не отличаются от фотоаппаратов или видеокамер. Оборудуются цветными дисплеями, кнопочным управлением и несколькими режимами измерения. Выпускаются с функцией установки времени и даты съемки, встроенной памяти. Кроме того, устройство может работать со съемной флэшкартой и оборудуется USB разъемом для передачи данных на ПК. Батареи питания или АКБ позволяют автономно работать продолжительное время.

Стационарные станции

Какие бывают измерительные тепловизоры

Используются в системах слежения за технологическими процессами. Часто интегрируются в различные системы видеонаблюдения. Способны к записи цифрового видео и дистанционному управлению.

Мобильные устройства

Могут быть исполнены в виде насадки к смартфону или как нормальный мобильный девайс, (изделия компании Seek). Некоторые модели, например, Flir One Pro, имеют две камеры, тепловизионную и видимого диапазона. Мобильные тепловизоры весьма удобны при ремонте неисправной электропроводки, в быту для обнаружения теплопотерь при монтаже оконных и дверных заполнений в местах заделки стыков монтажной пеной и т.д. Они способны показать разницу температур даже в два градуса. Приставка подключается к смартфону через порт подзарядки и может иметь автономное питание.

Оригинален мобильный вариант тепловизора в виде накладки на смартфон. Таковым, например, является FLIR ONE. Устройство состоит из двух накладок, которые нужно поочередно надеть на тыльную поверхность iPhone. Та, что надевается первой, играет роль защиты, вторая – превращает ваш гаджет в тепловизор. Изделие, снабженное тепловизионной и обычной камерами, активируется ползунковым выключателем.

Какие бывают измерительные тепловизоры

Весьма удобны пирометры и мультиметры с функцией тепловизора. Электромонтер может быстро отыскать неисправный участок электросхемы, определив перегретую зону.