Termografia jakościowa, a ilościowa: kiedy i jak stosować?

749

Możliwość wykrywania i wizualizacji energii w podczerwieni za pomocą kamer termowizyjnych ma ogromne zalety dla użytkowników, od ratowania życia po ratowanie środków do życia. Szczególnie w ostatnim dziesięcioleciu innowacje w zakresie rozmiaru, wagi i kosztów kamery termowizyjnej, a także ulepszenia elementów konstrukcyjnych, oprogramowania analitycznego i przetwarzania danych sprawiły, że technologia ta stała się nieoceniona w każdej gałęzi przemysłu.

Przy tak wielu opcjach – od bezzałogowych systemów lotniczych z kamerami do celów poszukiwawczych i ratowniczych po optyczne kamery obrazujące gaz do wykrywania emisji niezorganizowanych – ważne jest, aby skupić się na kluczowych czynnikach przy wyborze odpowiedniego narzędzia do pracy.

Na początek pytanie, czy dane jakościowe czy ilościowe są najważniejsze?

Termografia jakościowa

W przypadku niektórych zastosowań operator potrzebuje jedynie kamery termowizyjnej lub danych w podczerwieni przedstawionych jako obraz, aby dokonać interpretacji  i zidentyfikować źródło problemu lub potrzebę naprawy. Ta jakościowa metoda termografii zapewnia wizualną wskazówkę niezbędną do działania.

Optyczna wizualizacja gazu jest techniką jakościową, która ujawnia wycieki gazu.

Jednym z cennych zastosowań termografii jakościowej są operacje poszukiwawczo-ratownicze z wykorzystaniem kamery termowizyjnej podłączonej do bezzałogowego systemu latającego (UAS). W tym scenariuszu poszukiwacze używają aparatu do zlokalizowania ciepłych ludzkich kształtów, które wyróżniają się na chłodniejszym tle krajobrazu. Obrazowanie termiczne jest szczególnie przydatne w nocy lub w innych sytuacjach o słabej widoczności, które stanowią wyzwanie dla ludzkich oczu lub kamer światła widzialnego; identyfikacja określonych temperatur nie jest konieczna.

Ta sama potrzeba jakościowa może dotyczyć zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS) lub pojazdów autonomicznych. Tutaj cel jest podobny: umiejętność identyfikacji określonych obiektów na jezdni, zwłaszcza ludzi i dużych zwierząt, które kierowcy chcą ominąć w sytuacjach słabej widoczności.

Drony z kamerami termowizyjnymi są często używane do wykrywania problemów w panelach słonecznych.

Termografia ilościowa

I odwrotnie, są chwile, kiedy zwykła kamera termowizyjna nie wystarcza do zinterpretowania problemu. W tych scenariuszach zdolność wykrywania i rejestrowania temperatury każdego piksela ma kluczowe znaczenie dla powodzenia misji. W takich przypadkach ważne jest, aby użyć pomiarowej kamery termowizyjnej – co oznacza, że kamera może mierzyć temperaturę danej powierzchni poprzez interpretację intensywności sygnału podczerwieni docierającego do kamery.

Dzięki funkcji pomiaru w kamerze operatorzy dronów mogą zapisywać dane do analizy obrazu po locie. Zgodne oprogramowanie może dokładnie mierzyć temperaturę poszczególnych pikseli zarejestrowanych obrazów, co jest krytycznym procesem w rolnictwie, diagnostyce budowlanej lub inspekcji przemysłowej. Niezależnie od tego, czy patrzą na dachy, panele słoneczne, podstacje czy uprawy, operatorzy dronów mogą analizować dane o temperaturze po locie i wysyłać szczegółowe raporty i obrazy, które zapewniają wymierne i praktyczne wyniki.

Dane radiometryczne z drona mogą pomóc w diagnozowaniu potencjalnych problemów.

Pomiarowa technologia termowizyjna odgrywa również kluczową rolę w monitorowaniu stanu i inspekcjach mechanicznych, ponieważ może nie tylko zidentyfikować gorące lub zimne anomalie, ale także zapewnia dodatkowe informacje o temperaturze potrzebne do prawidłowego zdiagnozowania potencjalnych problemów. Te gorące lub zimne punkty mogą oznaczać awarię lub potencjalną awarię systemu elektrycznego, mechanicznego lub krytycznego dla obiektu; wczesne zidentyfikowanie tych problemów umożliwia technikom zaplanowanie napraw lub wymiany bez konieczności kosztownych przestojów w pracy.

Pomiarowe kamery termowizyjne często zawierają przydatne funkcje, takie jak punkt pomiarowy temperatury, który użytkownik może przesuwać lub zmieniać jego rozmiar, aby lepiej dostosować się do konkretnych zastosowań lub wiele funkcji pomiarowych, które mierzą zakresy temperatury w różnych częściach obrazu. Może to mieć kluczowe znaczenie dla określenia źródła ciepła wyższego niż normalnie, które może wskazywać na problemy elektryczne, mechaniczne lub operacyjne.

Dokładne dane dotyczące temperatury pomagają inspektorom budowlanym w podjęciu właściwej decyzji.

Pomimo szerokiego zastosowania termografii pomiarowej, ważne jest, aby zdawać sobie sprawę, że podczas rejestrowania bezkontaktowych danych o temperaturze może występować zróżnicowanie w rzeczywistej temperaturze. Zdalne wykrywanie temperatury powierzchni zależy od możliwości dokładnej kompensacji właściwości powierzchni, zakłóceń atmosferycznych i samego systemu obrazowania. Emisyjność, czyli zdolność obiektu do emitowania podczerwieni i współczynnik odbicia, lub sposób, w jaki powierzchnia odbija podczerwień, może zarówno wpływać na ogólną dokładność zarejestrowanej temperatury, jak i zmniejszać ją o dwa stopnie Celsjusza lub więcej. Większość kamer termowizyjnych zapewnia ustawienia kompensacji, które mogą uwzględnić te właściwości powierzchni i poprawić ogólną dokładność pomiaru.

Określanie wybranego sprzętu

Chociaż kamery termowizyjne do ilościowego obrazowania wydają się być właściwym wyborem dla praktycznie każdego zastosowania – ponieważ działają równie dobrze dla potrzeb jakościowych – pomiarowe  kamery termowizyjne są bardziej złożone i często droższe niż kamery nieradiometryczne. Ostatecznie zrozumienie potrzebnych specyficznych potrzeb wpłynie na właściwy wybór aparatu.

Źródło: www.kameryir.com.pl