Kamera termowizyjna. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Transkrypt

1 Kamera termowizyjna Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

2 Działanie kamery termowizyjnej Badanie temperatury danego obiektu z wykorzystaniem kamery termowizyjnej jest całkowicie bezkontaktowe. Termografia w żaden sposób nie zakłóca działania, ani nie ingeruje w badany cel. Badanie termowizyjne jest dwuwymiarowe, uzyskany obraz pozwala na doskonały przegląd obiektu, a co najważniejsze badane obiekty skanowane są w czasie rzeczywistym, a wynik badania tzn. rozkład temperatur i ich wartości znane są natychmiast. Zasada działania kamery termowizyjnej opiera się na zjawisku niewidzialnego promieniowania podczerwonego. Każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego jest źródłem promieniowania podczerwonego, a jego intensywność zależy od temperatury i cech powierzchni ciała. Kamera rejestruje promieniowanie podczerwone wypromieniowane z badanego celu.

3 Promieniowanie to przechodzi przez soczewkę i skupia się na detektorze, tak samo jak promieniowanie widzialne na kliszy zwykłego aparatu. Każda kamera ma matryce detektorów i współpracujący z nią układ przeszukiwania obrazu (punkt po punkcie linia po linii). Detektor wytworzy na podstawie odczytu z matrycy detektorów pikseli (przy rozdzielczości 240 X 320 jest ich 76800) rodzaj sygnału elektrycznego, który będzie zmieniać się zależnie od intensywności padania na niego promieniowania podczerwonego. Sygnał ten jest przekształcany do postaci cyfrowej i takim widzimy go na wyświetlaczu kamery. Termowizja jest, więc rodzajem termometru działającego na odległość, który pozwala nam poprzez rejestracje różnic promieniowania podczerwonego badanego obiektu stworzyć jego obraz temperaturowy. Obraz taki nazywamy termogramem. Rozkład temperatury na badanych obiektach przedstawiany jest w postaci

4 barwnych izoterm, gdzie jeden kolor odpowiada punkom o tej samej temperaturze. Dla naszej wygody, kamera termowizyjna przekształca wartość temperatury w danym punkcie na zdefiniowany przez użytkownika kolor np.: obiekty o temperaturze minimalnej (użytkownik może dowolnie ją ustawić) odpowiada kolor czarny, a maksymalnej kolor biały.

5

6

7

8 Zastosowania kamer termowizyjnych: Systemy termowizyjne są stosowane dla celów diagnostyki cieplnej, na przykład do: wykrywania zawilgoceń, błędów w izolacji cieplnej budynków i urządzeń chłodniczych, miejsc ucieczki ciepła w instalacjach centralnego ogrzewania, lokalizacji miejsc pęknięć sieci grzewczej i wodociągowej, wykrywania pęknięć i niejednorodności materiałów, wykrywania mostów cieplnych w izolacji pieców elektrycznych, punktów przegrzania z powodu uszkodzeń izolacji pieców komorowych, pieców przelotowych, topielnych, suszarni, kotłów i rurociągów, wykrywania zbrojeń w betonie po uprzednim ich indukcyjnym nagrzaniu, projektowania odzieży zimowej,

9 badania urządzeń grzejnych gospodarstwa domowego, badania nagrzewania się opon samochodowych na stanowiskach próbnych i w ruchu, badania silników spalinowych i turbin, badania obwodów elektronicznych w celu określenia rozpływu ciepła oraz oceny jakości chłodzenia podzespołów, badań środowiskowych, np. rejestrowania z samolotu rozkładu temperatury powierzchni lądów i wód, wykrywania samozapłonów hałd węglowych, składowisk śmieci, silosów, lokalizacji skażeń cieplnych wód i gruntów, nadzoru pracy i wykrywania punktów przegrzania maszyn i urządzeń wirujących, łożysk, przekładni, wałów, sprzęgieł, pasków napędowych, łańcuchów, transporterów, kompresorów, pomp,

10 wykrywania punktów przegrzania urządzeń i instalacji elektrycznych, jak np.: bezpieczników, styków, łączników, linii napowietrznych i kablowych, podstacji, transformatorów, tyrystorów, silników, izolatorów, obwodów elektrycznych, dla celów diagnostyki medycznej do lokalizacji miejsc na ciele człowieka o podwyższonej temperaturze lub o asymetrycznym jej rozkładzie (onkologia, reumatologia, ginekologia, okulistyka), poszukiwań ludzi w ramach akcji ratowniczych (lawiny, zasypani pod gruzami itp.).

11 Literatura: Strona www: Strona www: Strona www: Robert Mędrzycki Widzieć tam, gdzie wzrok nie siega. CBC Poland (