Изучаем прибор: для чего нужен, и как работает тепловизор для обследования зданий и сооружений

Что собой представляет подобный прибор

Тепловизор – устройство, способное улавливать температуру поверхности и выводить данные о ней на экран. Работает он по схожему алгоритму с прибором ночного видения (ПНВ) на основе инфракрасного излучения, которое преобразовывается в сигнал, выводимый на дисплей. Картинка на экран выводится в различных цветах, от красного (горячая область) до синего (холодная). Предупреждая вопрос о том, чем отличается тепловизор от прибора ночного видения, следует отметить, что ПНВ фиксирует отраженный сигнал, в то время как рассматриваемое сегодня устройство «ловит» инфракрасное излучение, идущее от предметов.

Первые подобные устройства появились еще в тридцатые годы прошлого столетия. Конечно, они были громоздкими и практически ничего общего с современными подобными приборами не имели. Исключение составляет лишь инфракрасное излучение. Оно-то и рисовало «карту температур» на фотомишени. Принцип действия тепловизоров тех лет можно было сравнить с электронно-лучевой трубкой.

Правила проведения тепловизионное обследование домов и зданий в СПб и ЛО

Важно! Порядок проведения тепловизионного обследования домов и зданий регламентирован на уровне государственных и отраслевых стандартов, так как его результаты могут служить поводом для подачи иска в суд, либо осуществления дорогостоящей реконструкции построенного объекта. Любой тепловизионный контроль проводится для выявления отклонений от утвержденных нормативов в конструкции зданий, либо электрического оборудования

Проверка теплоизолирующих ограждений строительных конструкций осуществляется на основании следующих нормативных документов:

  • СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;
  • МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях».

Важно! В этих документах отражены нормативы теплового баланса между внутренней атмосферой и температурой стен. Именно на эти требования можно ссылаться при оформлении претензий к подрядчикам

Главный стандарт, в котором изложены понятия, числовые соотношения и методические указания по проведению графических проверок – это ГОСТ P 5485-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».

Квалификация специалистов, проводивших тепловизионное обследование, должна соответствовать положениям ПБ 03-372-00 «Правила аттестации и основные требования к лаборатории неразрушающего контроля».

Требования, предъявляемые к специалисту, работающему с подобным оборудованием

Стоит сразу оговориться, что эта тема относится к работникам организаций, осуществляющих аудит. Требования определяются нормативными документами – СниП и ГОСТ. Согласно их положению правила проведения проверки следующие:

  • проверяющий обязан во всех деталях знать, как работает тепловизор, уметь им пользоваться, иметь на руках все допуски и лицензии;
  • перед осмотром зданий прибор должен пройти поверку, о чем в его техническом паспорте делается отметка;
  • запрещается работа с тепловизором в дождь или снег – показания могут быть неверными;
  • обязательна разница температур в помещении и вне его, если она отсутствует, то прибор никаких утечек уловить не сможет;
  • при производстве повторных замеров с другого ракурса следует убедиться, что расстояние до объекта одинаково;
  • при производстве платных проверок в допуске аудитора в обязательном порядке проставляется стоимость услуги.

Принцип работы тепловизора

Работа тепловизоров заключается в преобразовании излучения инфракрасных волн в электрический сигнал и его вывод на устройство индикации. Простыми словами можно так описать этот процесс:

  1. Объект, имеющий температуру выше абсолютного нуля (-273.15 °С), испускает инфракрасное излучение.
  2. Объектив тепловизора фокусирует его на инфракрасном детекторе.
  3. Детектор направляет сигнал электронному блоку, в котором происходит обработка сигнала.
  4. На дисплей выводится тепловизионное изображение.

Спектральный диапазон работы тепловизоров в пределах от 3 до 5.5 мкм и от 8 до 14 мкм позволяют хорошо видеть инфракрасное излучение в приземных слоях атмосферы. Лучше и дальше всего видны объекты с температурой от -50 °С до +500 °С. Кроме этого, такой диапазон волн позволяет не замечать помех от тумана, дождя или снега.

Еще одним принципиальным моментов является зависимость чувствительности тепловизора от собственной температуры. Поэтому детектор ИК-излучения необходимо охлаждать. Сначала стали применять охлаждение с помощью жидкого азота. Но более удобным способом стало применение элементов Пельтье. Эти полупроводники, пропуская через себя ток, охлаждаются сами и принимают тепло от детектора.

Сферы применения

Применение тепловизоров в военном деле

Область применения связана со способностью преобразовывать тепловое излучение в спектр, который воспринимает человеческий глаз, обнаруживать самые незначительные объекты, излучающие электромагнитные волны. Если определить интенсивность излучения, то можно рассчитать температуру исследуемого объекта и предположить, что это. При помощи аппарата определяется разница температур, при отсутствии контакта с объектами, они не реагируют на помехи, не могут быть обнаружены системами слежения, имеют большую дальность действия: от 100 м до 3 км. Эти принципы работы позволяют применять их в самых различных областях.

В военной технике

Новая современная техника поступает сегодня на вооружение, имея в своем арсенале встроенные тепловизорные камеры. Их использование позволяет вести боевые действия в условиях плохой видимости, обнаруживать противника и технику. Помимо этого, устройства устанавливаются на беспилотных самолетах и на технике, управляемой дистанционно.

Возможность «видеть» объекты в ночное время – основной показатель, имеющий значение приборов в военной сфере. Принцип успешной работы аппаратуры заключается в четком обнаружении теплового излучения. Для армии производятся специальные аппараты в виде биноклей, прицелов для оружия, ими оснащаются системы наведения. Они оснащены мощными оптическими механизмами, что увеличивает возможности военных тепловизоров многократно.

В морских приборах

Морской или речной порт является сложным транспортным узлом, и его безопасность может обеспечить только самая совершенная охранная аппаратура. Морские тепловизоры предназначены для обеспечения безопасности водных и прибрежных объектов: портов, причалов, складов, речных вокзалов.

Охота

Тепловизор для охоты – хорошее подспорье для тех, кто увлечен выслеживанием добычи

Использование прибора позволяет отслеживать самого осторожного зверя в любое время суток независимо от погоды и видимости

Обследование зданий

С помощью тепловизорных датчиков есть возможность обследовать любое сооружение, чтобы определить место утечки тепла. Результаты исследования станут весомым аргументом для того чтобы доказать плохое качество теплоизоляции стен. Для коммунальщиков применение тепловизора для обследования зданий – хорошее средство правильно определить проблемные зоны и направить силы на утепление конкретных мест.

Применение тепловизора в медицине

Медицина

Использование тепловизора в медицине производилось еще во времена СССР. Приборы позволяют распознать характер заболевания, а также увидеть инфицированного человека среди здоровых по температуре тела, характерной для той или иной болезни.

Обследование с помощью специальной аппаратуры, реагирующей на электромагнитные волны, помогает обнаружить воспалительный процесс с точностью до микрона и найти область патологии. Использование аппарата позволит определить, болен пациент или здоров, увидеть источник заболевания, поставить диагноз.

Чрезвычайные ситуации и АСР

Пожарные, вооруженные прибором, могут увидеть наиболее безопасный путь выхода из огня, минуя самые горячие участки. Спасатели, вооруженные аппаратом, в самых трудных ситуациях имеют возможность найти человека в зоне плохой видимости.

Помимо перечисленных сфер, где применение измерительной тепловой техники – необходимое условие успешной деятельности, данные приборы используются и в других областях промышленности и в повседневной жизни людей. Поэтому сегодня производится много их разновидностей, и выбор тепловизора зависит только от цели его использования.

Технические характеристики устройства свидетельствуют о том, можно ли использовать его как универсальный или его специализация более узкая. Границы температур, на которые ориентирован прибор – главный критерий при выборе. Чтобы не допустить ошибку при покупке, необходимо учитывать, что температурный диапазон устройства должен быть больше температуры исследуемого объекта как минимум на 25%.

Для чего нужен тепловизор при производстве строительных или ремонтных работ

Тепловизор – это сложное электронное устройство, определяющее температурные зоны и реагирующее на любые малейшие отклонения. Говоря простым языком, на жидкокристаллическом дисплее прибора можно увидеть изображение в различных тонах – от ярко-красного до синего. Эти цвета обозначают зоны от горячей до холодной, соответственно. Отклонение даже на 1˚С приведёт к изменению оттенка.

Прибор удобен и прост в работе, однако, стоимость его высока, позволить себе его приобретение может не каждый. Сегодня существуют дешёвые (а иногда и бесплатные) приложения для смартфонов. Их разработчики утверждают, что погрешность программ минимальна, но профессионалы сомневаются в этом. По ходу сегодняшней статьи мы подробно рассмотрим такие приложения. Но сначала стоит понять, по какому принципу работают профессиональные устройства подобного типа.

В промышленности тепловизор также очень полезен – своевременное отключение двигателя спасёт его от перегрева

Fluke Ti32 (США)

Съёмка

Прибор использует технологию IR-Fusion («Картинка в картинке»): она объединяет ИК-изображения со снимками в видимом диапазоне. Это поможет специалисту быстрее найти отклонения в конструкции и сделать отчёты более информативными.

Чтобы получить качественные снимки, используйте сменные объективы: широкоугольный для съёмки элементов здания крупным планом с близкого расстояния и телескопический — с дальнего.

Обработка результатов

Чтобы получить не просто изображение в формате JPG, PNG или BMP, а интерактивную картинку с радиометрическими данными, речевыми комментариями и другими полезными параметрами для отчётов, производители придумали формат IS2: он открывается в SmartView. Это будет полезно для тех, кто привык формировать отчёт на ПК.

Как выбрать тепловизор: основные характеристики

Несмотря на всю простоту эксплуатации и устройства прибора, он обладает большим списком характеристик, правильный выбор которых позволит остановиться на наиболее подходящем в данном случае аппарате.

Разрешение

Как и в матрицах объективов видео или фотокамер, тепловизоры тоже имеют свое разрешение. Причем здесь две разновидности этой характеристики. Существует разрешение дисплея и разрешение самого детектора.

Разрешение экрана может сильно отличаться от разрешения теплового детектора

Это абсолютно разные величины. Кстати, будьте внимательны, так как иногда производители выставляют высокое разрешение экрана вперед, затеняя тем самым низкое разрешение детектора.

Но в любом случае оба разрешения отражают детальность отображения тепловой карты. То есть чем выше разрешение детектора, тем более точно картинка будет соответствовать температуре реального объекта. То же самое касается и разрешения экрана. Оно отображает детальность уже полученной тепловой картинки.

Диапазон измеряемых температур и термочувствительность

Светлые зоны на стыке кровли и стены говорят о неправильном утеплении и утечке тепла

Термочувствительность характеризует минимальные границы определения двух соседних температур. Говоря проще, это точность определения температуры. Например, у исследуемого объекта есть зоны тепла и холода. При термочувствительности прибора в 0,05ºС он сможет отобразить разницу между зонами не меньше 0,05ºС, чего, в принципе более чем достаточно для бытовых нужд. Но в общем, чем меньше эта цифра, тем лучше.

Температурный диапазон — это максимальное и минимальное значение тепловизора, которое он способен отобразить. Чем шире диапазон — тем лучше.

Режим отображения и сохранения данных

Режимы отображения могут варьироваться в зависимости от программной платформы и аппаратного обеспечения. Основной режим практически всегда — полноэкранное инфракрасное изображение. То есть теплые зоны выделены более светлыми цветами, а холодные наоборот темными. Экран может иметь и дополнительные особенности, расширяющие возможности. Например, иногда удобной функцией бывает наложение реальной фотографии на тепловую картинку. Это позволяет более точно и подробно разглядеть точки изменения тепла.

Термограмма — это своеобразный отчет от тепловизора, на котором можно температуру определенных зон в зависимости от его цвета

Данные, полученные с тепловизора можно сохранять и анализировать или обрабатывать. Для этого возможен экспорт данных в картинку наиболее популярных графических форматов — JPEG, TIFF или PNG. Такая возможность присутствует не на всех моделях тепловизоров. Реже встречаются такие, которые помимо простой тепловой картинки умеют наносить прямо на изображение таблицу точных температур

Если нужна полная аналитика всех тепловых процессов исследуемого объекта, то стоит обратить внимание именно на такие модели

Дополнительные объективы и функционал

Тепловизор — это прибор, который, как правило, покупается не для разовых нужд, а для постоянного использования. Это в большей степени связано с тем, что аппарат довольно дорогой, обладает узким спектром решаемых задач. Поэтому профессиональный прибор лучше дополнить сменными объективами, упрощающими работу и расширяя функционал. Например, телескопический объектив может помочь произвести съёмку с дальних расстояний. А широкоугольный, наоборот, дает возможность захватить большую часть картинки в условиях небольших пространств.

Объективы, в основном используются для профессиональных моделей тепловизоров

Все остальные характеристики можно отнести к дополнительным. Например, наличие GPS, Wi-Fi, Bluetooth, лазерный указатель, компас — все это не влияет на качество и производительность тепловизора, однако, повышает удобство обращения с прибором.

Fluke TiX580 (США)

Съёмка

Четкость снимков обеспечивает функция MultiSharp: она накладывает несколько изображений объекта с фокусировкой на близко расположенных и удаленных объектах. В результате получается точное изображение, резкое по всему полю зрения.

Как и Testo, производители Fluke TiX580 используют функцию SuperResolution с увеличением разрешения снимка до 1280х960 пикселей. А широкий угол обзора объектива — 34°x24° позволяет специалисту снимать крупные объекты без дополнительных объективов.

Обработка результатов

В отличие от предыдущей модели Fluke в нашем обзоре, функция IR-PhotoNotes позволяет сохранять прибору Fluke TiX580 не 3, а 5 изображений видимого диапазона вкупе с инфракрасным. Также в приборе доступна запись обычных или радиометрических видео. Используйте эти возможности, чтобы заказчик понял ваш отчёт с полуслова.

Одна из главных фишек прибора — беспроводное соединение с любыми смартфонами, планшетами и ПК. Прибор через систему Fluke Connect способен вывести изображение с экрана на 5 устройств одновременно. А для глубокого анализа результатов Fluke TiX580 поддерживает связь с ПО MATLAB и LabVIEW: здесь данные о температуре, видео и инфракрасные снимки объединяются, чтобы специалист выполнил расчёты в рамках научных исследований или опытно-конструкторских работ.

Опасность тепловизоров

Опасность тепловизионного устройства — это один из мифов. Неспециалисты думают, что раз прибор может на расстоянии зафиксировать электромагнитные волны, значит он использует какое-то излучение. Но выше мы уже разобрались, что никакого излучения не существует. Поэтому можно с уверенность сказать, что тепловизор никакой опасности для жизни и здоровья человека не несет.

Единственное, что может вызывать опасение, так это то, что неисправный прибор покажет нормальную температуру у инфицированного человека, который заразит окружающих. Но, поставив прививку, можно легко избежать этой угрозы легко.

Прибор для самостоятельных замеров: обзор тепловизоров и какой лучше приобрести

Для подобных целей не стоит выбирать слишком дорогое оборудование. Ведь в нем будет множество функций, которыми домашний мастер пользоваться не будет, а значит, нет смысла за них переплачивать. Но и слишком дешевый вариант здесь не подойдет. Если устройство стоит менее 20 000 руб., на него не стоит обращать внимания. Ведь низкая стоимость – это повод задуматься, проработает ли тепловизор дольше 10 мин. или откажет при первом нажатии на кнопку.

Нормальные устройства средней ценовой категории – это приборы, стоимостью от 50 000 руб. до 200 000 руб., не считая дополнительных объективов (если они требуются). Если же говорить о профессиональных тепловизорах с широким набором функций, то за них придется заплатить более полумиллиона (стоимость указана по состоянию на декабрь 2020 года).

Немного больше о тепловизорах можно узнать из видео ниже.

Требования к оборудованию и специалистам по тепловизионному обследованию зданий

Как и любое исследование, тестирование объекта с помощью тепловизора требует определённых знаний и подчиняется нормативным актам. Существует ряд СНИпов и ГОСТОВ, согласно которым производятся замеры. Энэргоаудит считается лицензированной услугой, поэтому проводить его необходимо строго по правилам.

Энергоаудит тепловизором на промышленном объекте

Перед работой прибора его необходимо проверить, о чём делается запись в специальном допуске к работам. Специалист должен иметь необходимые допуски и лицензию на работу с прибором, так как любое обследование предполагает экспертное заключение. Обследование тепловизором проводится строго в определённое время. Обычно это раннее утро или поздний вечер, что упрощает визуальное определение специалистом проблемных участков.

Во время исследования вне зданий нельзя допускать выпадение осадков, это может исказить картину измерений. Если специалист производит несколько замеров, они должны выполняться на одинаковом расстоянии.

Сколько стоят тепловизоры высокотехнологичного класса

Открывает данную группу модель тепловизора Tеsto 890-2 с разрешением детектора 1280х960р и экрана 480х272р. Для камеры видимого диапазона данный параметр равен 5 Мп. Тепловая чувствительность прибора составляет 0,04 ºС. Тепловизор может работать на протяжении 4,5 часов благодаря быстрозаряжаемому литий-ионному аккумулятору. Прибор способен увеличивать снимки в 3 раза, что не влияет на качество изображения.

В комплектацию к тепловизору входят сменные телескопический и широкоугольный объективы, позволяющие выполнять обследование с некоторого расстояния или очень близко к объекту. Прибор может измерять влажность поверхности, которая сканируется. Для выполнения такой процедуры вручную устанавливается температура точки росы поверхности. Такая опция дает возможность определить места с высоким риском образования конденсата и зарождения плесени. Стоимость прибора составляет 890 тыс. руб.

Тепловая чувствительность прибора Tеsto 890-2 составляет 0,04 ºС

Важно! Данная модель тепловизора умеет формировать панорамные изображения в случае обследования протяженного объекта. Другой высокотехнологичной моделью является тепловизор Flukе TіХ580, стоимость которого достигает 1,3 млн

руб. Такой прибор отличается от многих других устройств. Благодаря нетрадиционной форме и возможности вращать дисплей, тепловизор внешне схож с видеокамерой. Прибор имеет увеличенную диагональ экрана. Управление работой устройства осуществляется при помощи сенсорного экрана

Другой высокотехнологичной моделью является тепловизор Flukе TіХ580, стоимость которого достигает 1,3 млн. руб. Такой прибор отличается от многих других устройств. Благодаря нетрадиционной форме и возможности вращать дисплей, тепловизор внешне схож с видеокамерой. Прибор имеет увеличенную диагональ экрана. Управление работой устройства осуществляется при помощи сенсорного экрана.

Благодаря особой функции оборудования удается получить четкие изображения с хорошей резкостью. Модель имеет широкоугольный объектив, позволяющий обследовать крупные объекты без использования дополнительного объектива. Разрешение дисплея и экрана равно 640х480р. Тепловая чувствительность устройства – 0,05 ºС. Может записывать обычные и радиометрические видеоизображения.

Прибор обладает возможностью беспроводного соединения с планшетами, ПК или Аndroid. Тепловизор одновременно может вывести изображение на 5 устройств. Прибор непрерывно работает в течение 3 часов благодаря наличию двух батареек с функцией определения уровня заряда.

Благодаря нетрадиционной форме тепловизор Flukе TіХ580 имеет возможность вращать дисплей

Тепловизоры являются удобным и эффективным оборудованием для определения качества теплоизоляции здания и выявления возможных дефектов

Для получения корректных данных важно правильно подобрать прибор. Для этого следует учитывать его основные характеристики и функциональные возможности

Краткая инструкция для начала работы с тепловизором

Коротко о том, как пользоваться тепловизором, говорится в инструкции, которой сопровождается прибор. Указания для каждой модели могут несколько различаться. Порядок работы зависит от исследуемого объекта.

Для обследованиячастного дома на предмет тепловых утечек необходимо:

  • отойти от здания на расстояние не более чем 25 метров;
  • найти ракурс, при котором объект не закрывается растениями, автомобилями, камнями, другими препятствиями;
  • включить устройство, направить объектив или локатор на изучаемый объект;
  • после наведения фокуса прибор нужно зафиксировать на несколько секунд;
  • сохранить полученную термограмму в памяти устройства.

Передвигаясь в другое место для дальнейшей съемки, не нужно менять настройки. Частотность, диапазон, другие параметры должны оставаться прежними. Рекомендую убедиться, что после каждой смены ракурса снятые данные сохранены.

Инструкции изучения электроустановок несколько шире. Перед тем как использовать тепловизор, нужно надеть средства индивидуальной защиты — резиновые перчатки, каску, т.д

Это особенно важно, если требуется определить, нет ли повреждений в электрической сети, поскольку поможет уберечься в случае их наличия

Порядок действий:

  • нужно отойти на расстояние не больше 70 сантиметров от изучаемого объекта;
  • после включения аппарата настраивается максимальная чувствительность;
  • для тестирования прибор направляется сначала на обесточенный кабель, затем — на питаемый, результаты должны отличаться;
  • убедившись, что тепловизор работает правильно, можно приступать к детальному обследованию.

Главное — не прикасаться к проверяемому оборудованию или установке даже при наличии средств защиты. Не стоит трогать в том числе закрытые узлы и коробы. Напоминаю, что полученные термограммы нужно сохранять. Все изображения, на которых обнаружены неисправности объекта, должны сохраняться с аннотациями (текстовыми или голосовыми), в которых указывается точное местоположение дефекта, например, номер опоры, расстояние от точки подключения на кабеле, т.д.

Написать

Что собой представляет подобный прибор

Тепловизор – устройство, способное улавливать температуру поверхности и выводить данные о ней на экран. Работает он по схожему алгоритму с прибором ночного видения (ПНВ) на основе инфракрасного излучения, которое преобразовывается в сигнал, выводимый на дисплей. Картинка на экран выводится в различных цветах, от красного (горячая область) до синего (холодная). Предупреждая вопрос о том, чем отличается тепловизор от прибора ночного видения, следует отметить, что ПНВ фиксирует отраженный сигнал, в то время как рассматриваемое сегодня устройство «ловит» инфракрасное излучение, идущее от предметов.

Первые подобные устройства появились еще в тридцатые годы прошлого столетия. Конечно, они были громоздкими и практически ничего общего с современными подобными приборами не имели. Исключение составляет лишь инфракрасное излучение. Оно-то и рисовало «карту температур» на фотомишени. Принцип действия тепловизоров тех лет можно было сравнить с электронно-лучевой трубкой.

В заключение

Подводя итог можно отметить, что тепловизор для обследования зданий и сооружений − действительно очень полезный прибор. Однако для разового использования приобретать его нет смысла – стоимость слишком высока. Но можно купить более дешёвый мобильный тепловизор, который поможет сэкономить на оплате счетов за отопление.

Надеемся, что информация, изложенная сегодня, была полезна нашему уважаемому читателю. Если остались вопросы, мы будем рады на них ответить в обсуждении ниже. Пишите, спрашивайте, общайтесь. У вас есть опыт использования подобного оборудования? Напишите об этом – такая информация будет полезна другим читателям. А напоследок предлагаем посмотреть небольшое, но весьма информативное видео по сегодняшней теме.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий