Termokamery (infrakamery, infračervené kamery, termovize atd.), jsou pasivní přístroje, které jsou v infračerveném spektru schopny zjednodušeně řečeno měřit a zaznamenávat tepelnou energii vyzářenou z těles a tuto pak zobrazovat ať již na displejích či v různých vyhodnocovacích SW.
Z principů termografie plyne, opět zjednodušeně, že veškeré materiály vyzařují svou teplotu jako energii (emitují – emisivita). Zároveň však i na svém povrchu část cizí energie odrážejí (reflexivita) a ve velmi výjimečných případech některé materiály tuto energii i skrz sebe propouštějí (transmisivita). Platí přímá úměra, že čím více materiál energii vyzařuje, tím méně ji odráží a naopak. Svůj vliv na přesnost měření hraje i úhel snímání, vzdálenost, čistota(propustnost) atmosféry a další…
Tyto systémy pak otevírají pro vnímání člověka neviditelný svět infračerveného záření a umožňují mu popisovat a vyhodnocovat teplotní chování předmětů. Termokamerami pak můžeme běžně měřit teploty od cca -20°C po 350°C, u sofistikovanějších i pod -20°C a naopak vysoké teploty i 2.000°C a výše. Rovněž jejich citlivost hraje roli, špičkové přístroje mají citlivost 0,03°C i lepší! Velmi významným parametrem je rozlišení detektoru – zde zapomeňme na megapixely jako u klasických fotoaparátů, začínáme u nízkých hodnot jako 80x60 a jako základ pro profi je dobré alespoň 160x120 teplotních bodů, samozřejmě, čím menší jsou měřené objekty (čipy, desky plošných spojů apod.) nebo naopak vzdálené a velké objekty, tím je třeba sáhnout po vyššímu rozlišení, případně i po doplňkových objektivech. Momentálně jsou nejvíce používané detektory s rozlišením do 640x480 teplotních bodů, objevují se i s vyšším cca 1024x768. Zde je pak hlavním kritériem cena. Výhodou je možné současné snímkování jak termálního, tak i klasického digitálního snímku spolu s hlasovým komentářem, protože jedna fotka často vypoví víc než x minut vysvětlování. Hlasový záznam nám zase umožní si vybavit situaci, podmínky, které panovaly při měření, a to i po dlouhé době. Ve vyhodnocovacím SW bývá pak možné „kouzlit“ se snímky, vyhodnocovat je, prolínat vzájemně oba snímky (termo/digi), vyznačovat izotermy či do digi snímku prolnout problematické hodnoty z termálního obrazu. Samozřejmě, o to je jednodušší argumentace, každý vidí, kde se měřilo, kde je případný problém. Termokamerami lze s většími či menšími úspěchy měřit či popisovat ohromné množství jevů, procesů a jsme stále překvapováni vynalézavostí uživatelů a využitelností přístrojů.
Pár příkladů využití
Preventivní a prediktivní průmyslová údržba (elektro, trafa, točivé stroje, parní systémy, pece atd.)
Na obr. 1 až 4 jsou patrné problémy s vyššími teplotami na jističích, přechodový odpor na připojení k trafu, rozžhavený drát z přechodového odporu v pojistkové skříni či opět přechodové odpory nebo špatné zalisování ok na kabely. Nebezpečné může být i špatné vyhodnocení (podcenění) problému, neboť teplota spoje stoupá s druhou mocninou zatížení!!! Proto je nutné v řadě případů provádět podružné měření!
Kontrola fotovoltaických panelů, elektráren
Obr. 5 až 7 ukazuje sledování vad panelů jako defektní buňky, vadné závěrné diody i přechodové odpory na připojení.
Na obr. 8 a 9 je možné sledovat zvýšené teploty ložisek, vinutí motoru či hřející se řemeny. Výhodou této termografie je možnost sledovat děje on-line a z bezpečné vzdálenosti.
Přehřáté místo (obr. 10) na válcové peci cementárny až 425°C! (možná uvolněná vyzdívka), na dalším snímku (obr. 11) pak možnost jednoduchého odhalování kondenzátu v parních systémech.
Automobilový průmysl (motory, topení, chlazení, vyhřívání, elektro atd.)
Na obr. 12 až 14 jsou zobrazeny kontroly činnosti chlazení či topení u automobilů, kontrola funkčnosti vytápění sedadel, volantů či skel.
Vzduchotechnika a vytápění
Kontrola funkčnosti topných systémů, správného zapojení (na obr. 16 je radiátor zapojen obráceně, ale i trasování parovodů a horkovodů (obr. 17).
Výrobní procesy (kontrola teplot při zpracování plastů, skla, kovů atd.)
Na obr. 18 až 20 je sledování a ověřování dodržování správných teplot ve výrobním procesu (při nedodržení se můžou projevovat nedostatky např. při vnitřním pnutí vibracemi, změnou tvaru a následným praskáním atd..).
Zdravotnictví i veterina (sledování prokrvení končetin, svalů, kloubů atd.)
V místech poranění, pohmoždění atd. je patrné zvýšení teploty, obráceně v případě špatného prokrvení bude teplota nižší (obr. 21 až 23). Velká výhoda je v nulové zátěži pro sledovanou osobu či zvíře.
Stavebnictví (teplotní chování budov, tepelné mosty, podlahové topení, okna, dveře, střechy atd.)
Můžeme sledovat povrchové teploty objektů a odhalovat teplotní mosty, konstrukci, zazděné otvory, proces zateplování, zda jsou dodržovány kvalitativní požadavky (obr. 24 až 26)…
Obdobně jako zvenku i zevnitř můžeme sledovat případné problémy (obr. 27 až 29), jako teplotní mosty (uvnitř mívají za následek mj. tvorbu plísní) či vyhledávání uložení trámů (např. zda nejsou zazděny do komína apod.).
Na obr. 30 až 32 jsou zobrazeny problémové výrobky, problémové osazení či seřízení, ale i poškození kování či těsnění.
Sledování uložení podlahových (obr. 33), ale i stěnových vytápění (obr. 34), kontrola správných hodnot. Dále pak odhalování míst, kde by mohlo docházet k úniku kapaliny z topného systému (obr. 35).
Bezpečnostní složky
Termovize je vhodná i pro policii, armádu, hasičský záchranný sbor, např. pro pátrání po osobách, vozidlech apod., viz obr. 36 až 38).
Nicméně – vždy musíme mít na paměti, že termokamerou měříme jen a pouze POVRCHOVOU teplotu a NIKDY (s výjimkou pár propustných materiálů pro IČ záření ) nevidíme skrz ani pod povrch! NIKDY!
Na obr. 39 vidíme různé faktory – nám viditelný obraz, vyzářená energie z povrchu akvária, ale zároveň i odražená energie člověka se zvířetem ve skle. Nicméně, termokamera nevidí dovnitř do akvária….
K tomu, abychom se dobrali ke korektním závěrům, kde je problém, musíme mít na zřeteli i způsoby šíření tepla (energie) a to vedení, proudění či radiace. Rovněž je přínosné používat porovnávací a ověřovací měření (teploměry, vlhkoměry, anemometry, klešťové ampérmetry atd.), podle toho jaké jevy či procesy měříme.
AHLBORN měřicí a regulační technika spol. s r.o.
Oficiální zastoupení firmy AHLBORN GmbH pro ČR.
Autorizovaný distributor FLUKE EUROPE B.V.
Dvorecká 359/4 | 147 00 Praha 4
Tel.: +420 776 209 984
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.voltworld.cz
Zajímáte se o termodiagnostiku? Zučastněte se odborného semináře: Novinky v TERMODIAGNOSTICE pro rok 2019, který se pořádá již 14.11.2018 v Národním technickém muzeu v Praze.
