Kamery Termowizyjne - Funkcje, które mają znaczenie

Artykuł opracował Artur Błażewicz i Antoni Klonowski z Merserwis

Kamery termowizyjne to wszechstronne narzędzia, które mogą być kosztowną inwestycją. Zrozumienie kluczowych funkcji tych urządzeń pozwala określić oczekiwania użytkownika, dzięki czemu można uzyskać najlepszy stosunek jakości do ceny, dostosowany do faktycznych potrzeb i wymagań.

Rozważ swoje obecne i przyszłe potrzeby

Istnieje wiele możliwości wykorzystania kamer termowizyjnych, dlatego ważne jest, aby wiedzieć, jakie będzie ich konkretne zastosowanie i dlaczego warto je dodać do zestawu przyrządów pomiarowych. Zamiast próbować zaspokoić wiele potrzeb jednocześnie, należy skupić się na spełnianiu konkretnych wymagań, ponieważ wybór kamery termowizyjnej do ogólnego użytku może prowadzić do sytuacji, w której kamera w zasadzie nie będzie spełniała żadnych potrzeb i w rezultacie nie będzie efektywnie używana.

Kamery termowizyjne posiadają szeroką gamę przydatnych i praktycznych funkcji. Urządzenia te mogą mierzyć temperatury w określonych punktach lub wyświetlać obrazy termiczne badanych obszarów w czasie rzeczywistym. Niektóre kamery są przeznaczone do pomiaru temperatury obiektów z daleka, inne do precyzyjnego skupienia się na ograniczonym obszarze w celu określenia szczegółowej analizy zmian temperatury. Rozmiar, poręczność, masa, łatwość przenoszenia, a nawet takie aspekty jak rodzaje tworzonych plików mogą się różnić w zależności od danego urządzenia.

Warto więc poświęcić chwilę na ocenę swoich potrzeb i określenie tych funkcji, które najlepiej je spełnią. Konkretne specyfikacje i szczegóły dotyczące sposobu użytkowania kamery mogą pomóc w ustaleniu niezbędnych i przydatnych funkcji oraz w dokładnym określeniu zakresu zakupu.

Kluczowe funkcje kamer termowizyjnych, na które warto zwrócić uwagę

Niektóre funkcje kamer termowizyjnych są ważniejsze od innych. Najistotniejsze z nich wpływają na poziom szczegółowości obrazu, ale także determinują ich dokładność, niezawodność i precyzję. Oto sześć funkcji, które decydują o jakości pomiarów wykonanych za pomocą kamery termowizyjnej.

1. Rozdzielczość w świetle podczerwonym

Rozdzielczość jest zazwyczaj pierwszym i najważniejszym parametrem branym pod uwagę przy wyborze kamery termowizyjnej, ponieważ decyduje ona o szczegółowości obrazu i efektywności pomiaru. Rozdzielczość opiera się na liczbie elementów detektora na płaszczyźnie ogniskowej i jest zwykle wyrażana jako liczba pikseli. Np. kamera termowizyjna o rozdzielczości 160x120 px ma detektor o szerokości 160 pikseli i wysokości 120 pikseli, co daje łączną liczbę 19 200 pikseli. Inne standardowe rozdzielczości to m.in. 256x192 px oraz dla bardziej wymagających użytkowników 384x288 px (110 592 pikseli). Obraz o wyższej rozdzielczości w świetle podczerwonym poprawia szczegółowość i możliwość pomiaru celów, nawet tych małych, z większej odległości. Dwa poniższe obrazy termowizyjne wyraźnie pokazują różnicę między rozdzielczościami obrazu.

2. Rozdzielczość kamery wizualnej

Wiele kamer termowizyjnych ma wbudowaną kamerę światła widzialnego, co umożliwia nakładanie obrazu termowizyjnego na obraz wizualny. To ułatwia obserwację dodatkowych szczegółów na zdjęciach, takich jak krawędzie badanych obiektów. Jeżeli w raportach mają być dołączane wysokiej jakości obrazy wizualne do zdjęć termowizyjnych, warto wybrać kamerę o wyższej rozdzielczości obrazu rzeczywistego, np. 8 MP. Łatwość wykonywania zarówno zdjęć termicznych, jak i wizualnych pozwala zaoszczędzić cenny czas w terenie podczas pomiarów i przy tworzeniu raportów.

Biorąc punkt 2 pod uwagę szczególnie polecamy: HIKMICRO Pocket 2

3. Ostrość obrazu

Istnieją trzy rodzaje ustawień ostrości – stała, ręczna i automatyczna. Z każdą z nich związany jest określony cel. Stała ostrość może zredukować czas i złożoność pomiaru, choć uzyskane obrazy będą mniej wyraźne w przypadku zwiększania odległości roboczej. Kamera termowizyjna ze stałą ostrością może być dobrym wyborem dla techników, którzy potrzebują szybkich pomiarów podczas pracy blisko badanego sprzętu lub gdy szczegółowe raportowanie nie jest wymagane.

Z kolei ręczne lub automatyczne ustawianie ostrości zapewniają ostre obrazy badanych celów, również z większych odległości, co istotnie poprawia jakość obrazu. Rodzaj soczewki, w połączeniu z możliwością ręcznego lub automatycznego ustawiania ostrości, decyduje nie tylko o wyrazistości obrazu, ale także o precyzji pomiaru. Nieostry obraz może spowodować rozmycie temperatury tła z temperaturą badanego obiektu, co może prowadzić do znaczących błędów podczas wyznaczania wartości mierzonej temperatury.

Biorąc punkt 3 pod uwagę szczególnie polecamy: HIKMICRO M30

4. Częstotliwość odświeżania

Częstotliwość odświeżania kamery określa liczbę zdjęć wykonywanych na sekundę. Większość produktów na rynku oferuje częstotliwość odświeżania 9 Hz lub niższą. Dla porównania, kamery termowizyjne HIKMICRO posiadają częstotliwość odświeżania 25 Hz lub wyższą. Wyższe częstotliwości odświeżania zapewniają płynniejsze wideo i łatwiejszy odbiór dla operatora. Jest to szczególnie ważne przy pomiarach na szybko poruszających się obiektach lub podczas przesuwania kamery po scenie w celu zbadania większego obszaru.

5. Gwarancja

Jak przy każdej znaczącej inwestycji w sprzęt kontrolno-pomiarowy, gwarancja i obsługa serwisowa klienta są niezwykle ważne. Aspekt często bagatelizowany lub wręcz pomijany podczas wyboru i zakupu narzędzia jakim jest kamera termowizyjna. Pewna i długa gwarancja pomaga skutecznie zabezpieczyć zakup. Dla przykładu HIKMICRO oferuje trzyletnią gwarancję na kamerę termowizyjną i jej podzespoły oraz aż 10 lat na detektor termowizyjny.

6. Żywotność baterii

Również często pomijaną funkcją przy decyzjach zakupowych kamery termowizyjnej jest żywotność baterii lub akumulatora. W przypadku pomiarów w terenie długie działanie urządzenia jest nieocenione. Z pewnością każdy chce uniknąć sytuacji, w których kamera termowizyjna rozładowuje się w trakcie wykonywania pomiarów. Kamery termowizyjne oferują baterie wewnętrzne lub wymienne (akumulatory). W przypadku baterii wewnętrznych należy upewnić się, czy czas pracy jest wystarczający na cały okres wykonywania pomiarów. W przypadku systemów z wymiennymi bateriami, należy upewnić się, czy zestaw zawiera co najmniej dwa akumulatory i czy ładowarka może ładować oba akumulatory jednocześnie.

Co tak naprawdę sprawia, że kamera termowizyjna jest użyteczna?

Kamera termowizyjna to nie tylko sposób na uchwycenie obrazów w spektrum podczerwieni (promieniowanie podczerwone) pozwalający zobaczyć to, czego nie można uchwycić gołym okiem. To rozwiązanie, które może pomóc wyprzedzić konkurencję, zaoszczędzić pieniądze, zapobiec katastrofom, a nawet uratować życie.

Zastosowania, w których kamery termowizyjne są przydatne

Kamera termowizyjna potrafi być używana z powodzeniem i w zaskakujący sposób w wielu branżach. Są stosowane m.in. w opiece zdrowotnej i weterynaryjnej do szybkiej oceny temperatury ciała ludzi i zwierząt z bezpiecznej odległości. Służby leśne kontrolujące szkodniki, ratujące zwierzęta i wykrywający termity również korzystają z termowizji. Służby ratunkowe, sanitarno-epidemiologiczne, wojsko, straż graniczna i organy ścigania regularnie korzystają z termowizji, aby zapewnić zdrowie i bezpieczeństwo publiczne, uczestniczyć w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych i wykrywać nielegalną działalność.

Poza tym wielu wykonawców, techników i inżynierów może skorzystać z przenośnych urządzeń termowizyjnych. Oto kilka zastosowań, które mogą pomóc indywidualnym użytkownikom, profesjonalistom, serwisantom i całym branżom w poszukiwaniu i zapobieganiu problemów oraz w rozwiązywaniu niektórych z najczęstszych wyzwań.

Inspekcja domowa

Badanie nieruchomości za pomocą kamery termowizyjnej pozwala zidentyfikować kluczowe problemy, które mogą w istotny sposób wpływać na oszczędności właścicieli domów, deweloperów i inwestorów. Termowizja pozwala wyróżnić się na tle konkurencji, oferując usługę wykrywania potencjalnych wad budynków.

• Wilgoć - Wykrywanie potencjalnej wilgoci w ścianach, sufitach i podłogach poprzez pokazanie różnic temperatur między mokrymi, a suchymi obszarami, w celu oznaczenia miejsca wymagającego osuszania.
• Izolacja - Identyfikacja obszarów z brakującą lub niewystarczającą izolacją termiczną.
• Instalacje wodne - Wykrywanie niewidocznych wycieków wody poprzez sprawdzanie anomalii cieplnych wokół i w pobliżu armatury wodnej. Ocena termowizyjna może również pomóc w określeniu najlepszego rozwiązania, które może wykorzystać hydraulik.
• Inspekcja tynków i EIFS - Kontrola pod kątem wnikania wilgoci i zgnilizny za tynkiem, a następnie identyfikacja problematycznych obszarów wymagających naprawy poprzez ocenę anomalii cieplnych.
• Aktywność szkodników i owadów - Śledzenie ciepła generowanego przez szkodniki i owady, takie jak termity czy osy, aby wykrywać i lokalizować aktywne infestacje i gniazda.
• Audyt energetyczny - Pomoc właścicielom budynków mieszkalnych w wykrywaniu strat ciepła i infiltracji powietrza, co może prowadzić do oszczędności energii.
• Inspekcja płaskich dachów - Przed wymianą całego dachu z powodu drobnego wycieku, użycie termowizji do zlokalizowania źródła wycieku i oznaczenia uszkodzonego obszar znacznie obniży koszty naprawy.
• Usterki elektryczne - Identyfikacja gorących punktów (hot spots) przed awariami sprzętu, które mogą prowadzić do kosztownych napraw lub stanowić zagrożenie bezpieczeństwa.

Utrzymanie obiektów

To, co jest nie widoczne dla gołego oka, może decydować o tym, czy systemy będą działały sprawnie, czy też będą stale sprawiały problemy. Termowizja może mieć znaczący wpływ na wykrywanie i rozwiązywanie takich problemów.

• Konserwacja w oparciu o stan vs. konserwacja w oparciu o czas - Kamera termowizyjna może pomóc zespołom i inżynierom ustalić bazowy stan systemów i urządzeń, co jest przydatne w przyszłych ocenach. Konserwacja zapobiegawcza jest kosztowna, a kamery termowizyjne pozwalają kontrolować stan urządzeń i zaplanować tylko wymagane konserwacje i naprawy.
• Zrównoważony rozwój - Termowizja umożliwia wykrywanie strat energii, takich jak mostki termiczne na dachach i ścianach, napływ zimna i ciepła w szczelinach drzwiowych i okiennych oraz w niszach grzejnikowych. Odkrywanie wadliwej lub brakującej izolacji.
• Rozwiązywanie problemów - Termowizja również umożliwia dostęp, szybką kontrolę i ocenę urządzeń i komponentów z perspektywy, której gołe oko nie jest w stanie ocenić.

Biorąc utrzymanie obiektów pod uwagę szczególnie polecamy: HIKMICRO SP60

Produkcja

Podobnie jak w przypadku zastosowań termowizyjnych w utrzymaniu obiektów, branże produkcyjne i przetwórcze mogą również korzystać z kamer termowizyjnych do prowadzenia konserwacji zapobiegawczej i predykcyjnej, monitorowania zrównoważonego rozwoju oraz rozwiązywania problemów technicznych.

• Kontrola procesów - Przemysł stalowy, naftowy, spożywczy, formowanie wtryskowe to tylko kilka przykładów branż procesowych, w których termowizja jest niezbędna. Monitorowanie temperatury urządzeń, poziomów cieczy i innych materiałów oraz szerokiej gamy innych urządzeń i komponentów specyficznych dla procesów jest możliwe tylko dzięki termowizji.
• Monitorowanie stanu - Wraz ze wzrostem skali i efektywności linii produkcyjnej niezbędne staje się zoptymalizowane pobieranie próbek i monitorowanie warunków. Termowizja sprawia, że proces ten jest bardziej wydajny i zrównoważony dla każdej wielkości linii produkcyjnej.
• Planowana konserwacja - Minimalizowanie przestojów w operacjach produkcyjnych poprzez monitorowanie linii i urządzeń procesowych oraz planowanie przerw na konserwację, zamiast reagowania na bieżące problemy. Dzięki możliwości obserwowania i kontroli działania urządzeń przy pomocy kamer termowizyjnych, można lepiej planować operacje i konserwacje.

Ropa i gaz

Branże naftowe i gazowe mogą czerpać ogromne korzyści z kamer termowizyjnych. Bez termowizji produkcja rafineryjna może spowolnić lub nawet zatrzymać się, a bezpieczeństwo urządzeń i personelu może być zagrożone.

• Wykrywanie gazów i chemikaliów - Wiele gazów i związków chemicznych jest niewidocznych dla ludzkiego oka. Wczesne wykrywanie i naprawa wycieków niewidocznych lotnych związków pomoże w spełnieniu wymogów regulacyjnych, maksymalizacji rentowności i zapewnieniu bezpiecznych warunków pracy.
• Utrzymanie obiektów i urządzeń - Rafinerie wymagają optymalnego utrzymania obiektów. Krytyczne zbiorniki wymagają monitorowania reaktorów i zewnętrznej powłoki. Zakłady przetwórcze wymagają ochrony obwodowej przed nieupoważnionymi osobami i zwierzętami, często w niekorzystnych warunkach pogodowych lub w nocy. Kamery termowizyjne są odpowiedzią na wszystkie te wyzwania.

Usługi elektryczne

Niezawodność jest niezwykle ważna w przypadku usług elektrycznych. Kamery termowizyjne mogą usprawnić efektywność inspekcji, zapewnić bezpieczeństwo pracowników i zwiększyć fizyczne bezpieczeństwo stacji i podstacji. Technologia termowizyjna może identyfikować problemy duże i małe, pozwalając na szybkie i efektywne podejmowanie decyzji dotyczących najlepszych rozwiązań. Oznacza to, że kamery termowizyjne mogą zapobiegać potencjalny, awariom zasilania w usługach elektrycznych, a także oferują wiele innych istotnych korzyści.

• Diagnostyka - Termowizja może być wykorzystana jako część diagnostyki do odkrywania potencjalnych problemów z usługami elektrycznymi, zapobiegając poważnym awariom. Nieprawidłowe odczyty termiczne umożliwiają szybkie zlokalizowanie usterek i punktów awarii.
• Wczesne wykrywanie - Termowizja pozwala wcześnie wychwycić potencjalne awarie, monitorując rozkład temperatur w wyłącznikach obwodów, przełącznikach powietrznych, odgromnikach, skrzynkach rozdzielczych i bankach kondensatorów. Można również użyć termowizji do wykrywania gorących punktów (hot spots) w systemach dystrybucyjnych, aby zapobiec awarii przed jej wystąpieniem.

Kamera termowizyjna w systemach wentylacji, klimatyzacji, ogrzewania i chłodnictwa (HVACR)

Kamera termowizyjna to niezastąpione narzędzie w projektowaniu, konserwacji i serwisowaniu systemów wentylacji, klimatyzacji (HVAC) oraz ogrzewania. Umożliwia szybkie i precyzyjne diagnozowanie problemów, które mogą wpływać na efektywność energetyczną oraz komfort użytkowników. Poniżej przedstawiamy kilka praktycznych zastosowań kamer termowizyjnych w tych branżach:

• Wykrywanie nieszczelności: Kamery termowizyjne pozwalają na szybkie zlokalizowanie nieszczelności w przewodach wentylacyjnych i grzewczych, które mogą prowadzić do strat ciepła lub chłodu. Dzięki temu możliwe jest szybkie uszczelnienie miejsc, gdzie powietrze lub ciepło ucieka, co poprawia efektywność systemu i zmniejsza koszty energii.
• Ocena izolacji: W systemach klimatyzacyjnych, wentylacyjnych i grzewczych izolacja przewodów ma kluczowe znaczenie dla utrzymania odpowiednich temperatur. Kamery termowizyjne mogą zidentyfikować obszary, gdzie izolacja jest niewystarczająca lub uszkodzona, co umożliwia jej szybką naprawę i zapewnienie optymalnych warunków termicznych.
• Monitorowanie wydajności: Kamera termowizyjna regularnie używana do monitorowania systemów HVAC oraz grzewczych pozwala na ocenę ich wydajności. Można na przykład sprawdzić, czy wymienniki ciepła działają poprawnie, czy nie dochodzi do przegrzewania się komponentów, co mogłoby prowadzić do awarii.
• Identyfikacja problemów z przepływem powietrza i ciepła: Nieprawidłowy przepływ powietrza lub ciepła w systemach HVAC i grzewczych może prowadzić do nierównomiernej dystrybucji temperatur w budynku. Kamery termowizyjne pozwalają na zidentyfikowanie takich problemów poprzez wizualizację rozkładu temperatury w różnych częściach systemu, co umożliwia precyzyjne dostrojenie przepływu powietrza i ciepła.
• Serwis i konserwacja: Podczas rutynowych przeglądów, kamery termowizyjne mogą być używane do szybkiego i bezinwazyjnego sprawdzenia stanu technicznego komponentów systemu HVAC i grzewczych. Wykrycie potencjalnych problemów na wczesnym etapie pozwala na ich naprawę, zanim doprowadzą do poważniejszych awarii i przestojów systemu.
• Weryfikacja systemów grzewczych: W branży grzewczej kamery termowizyjne są szczególnie przydatne do oceny wydajności systemów ogrzewania podłogowego, grzejników oraz kotłów. Pozwalają na szybkie zidentyfikowanie obszarów niedogrzanych lub przegrzewających się, co umożliwia ich szybkie dostrojenie i optymalizację.
• Kontrola rur grzewczych: Kamery termowizyjne mogą z łatwością wykrywać wycieki i inne problemy w rurach grzewczych, które są niewidoczne dla oka. Dzięki temu możliwe jest szybkie przeprowadzenie napraw, co zapobiega dalszym uszkodzeniom i zwiększa efektywność systemu.