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Come scegliere una termocamera e un pirometro: raccomandazioni professionali

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I pirometri e le termocamere vengono utilizzati in modo molto efficace per rilevare perdite di calore negli edifici esistenti o perdite di freddo nei sistemi di raffreddamento. Per i costruttori, la diagnostica che utilizza dispositivi a infrarossi consente di identificare difetti nell’isolamento termico di una casa, determinare in modo non distruttivo la qualità dei materiali utilizzati e, sulla base dei dati ottenuti, eliminare le perdite, aumentando l’efficienza energetica dell’edificio. Considerando che all’uscita abbiamo dati precisi e sistematizzati (i valori di temperatura vengono salvati), è possibile analizzare la situazione nel suo insieme, determinare il grado di urgenza dei problemi e risolverli a loro volta, iniziando con più gravi.

Le termocamere e i pirometri sono insostituibili, ad esempio, se si decide di acquistare una casa sul mercato secondario e non si ha idea di come siano state isolate le strutture circostanti. Chiariscono molto bene la situazione con le condizioni tecniche delle installazioni elettriche: ad esempio, un aumento della temperatura di un conduttore o di un interruttore di circuito indica che è sovraccarico e, se la connessione si surriscalda, significa che c’è un contatto scarso in questo luogo. Inoltre, i dispositivi a infrarossi aiutano a identificare gli errori nell’attuazione della protezione termica di stufe, caldaie e caminetti, mostrano la potenza termica delle rotte di riscaldamento e dei luoghi di perdite, il livello di riempimento di serbatoi e serbatoi. Gli scanner termici sono in grado di rilevare facilmente il ristagno di elementi da costruzione, danni all’isolamento, colonie di parassiti colonizzati.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali

Quindi, lo scopo principale di una termocamera / pirometro per edifici portatili è il rilevamento dei difetti, l’audit energetico delle strutture e dei servizi di chiusura..

Come funziona un rilevatore termico senza contatto

Tutti gli oggetti che hanno una temperatura superiore allo zero assoluto emettono lunghezze d’onda infrarosse da 0,74 a 1000 micron. Lo affermò nel 1800 lo scienziato inglese William Herschel, il famoso esploratore del Sole. È diventato chiaro che le radiazioni speciali sono emesse non solo da un metallo rovente o da scariche elettriche (tutti lo hanno visto), ma anche da corpi a bassa temperatura, anche al di sotto di 0 ° C. I raggi infrarossi sono emessi da ioni eccitati e la lunghezza d’onda cambia con il diverso riscaldamento dell’oggetto (più calda è la superficie, più corta è l’onda e più intenso è il flusso). Una persona può percepire questa energia come calore con la sua pelle, ma non la vede..

Ci è voluto del tempo per imparare a registrare infrarossi, raggi di calore, riconoscerli ed elaborare le informazioni ricevute. Nel 1967, Wahl Instruments Inc. fu sviluppato il primo pirometro portatile.

Sia un pirometro che una termocamera sono dispositivi optoelettronici che catturano la radiazione infrarossa invisibile da oggetti con lenti e la convertono in un segnale elettrico nel ricevitore, ed è già elaborata in un tipo di indicazione di facile lettura (foto o numeri). La tensione elettrica risultante è proporzionale alla potenza del flusso di radiazione ricevuto, quindi è possibile ottenere valori di temperatura digitali accurati anche su fotografie termiche.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali

Una termocamera, come una fotocamera digitale, ha una matrice, ma ciascuno dei suoi pixel non mostra colore e luminosità, ma il valore della temperatura in un punto specifico dell’oggetto in studio. Sul display, l’utente riceve un’immagine raster, in cui le zone con riscaldamento diverso vengono visualizzate in determinati colori, in modo da poter ottenere rapidamente un’impressione generale della situazione della temperatura nella zona diagnosticata. Fondamentalmente, il dispositivo è costituito da:

  • lente (in germanio);
  • un ricevitore di radiazione infrarossa (il più delle volte basato su un bolometro – una resistenza che cambia la sua resistenza in base alla potenza del flusso di corrente);
  • unità di elaborazione.

Il pirometro è un ordine di grandezza più semplice nel design e molto più economico, non esiste un termogramma, “fotografia”, ma la temperatura superficiale media dell’oggetto testato è indicata in forma digitale / testuale.

La diagnostica con questi dispositivi è economica e rapida, secondo il principio del “tiro a segno”. È disponibile la massima velocità di lettura della temperatura, entro 0,15-0,5 secondi. La gamma della loro azione è limitata solo dal diametro del punto di lavoro (si espande quando viene rimosso) e dalla trasparenza dell’ambiente dell’aria (fumo, polvere, vapore acqueo, anidride carbonica, ozono – riducono la sensibilità). I dati possono essere ottenuti sia da pochi centimetri che da diverse decine di metri.

Caratteristiche di termocamere e pirometri

Per iniziare a scegliere un rilevatore IR, dovresti rispondere ad alcune domande di base che ti aiuteranno a determinare il tipo di dispositivo, quindi procedere a considerare modelli specifici:

  1. Di che materiale sono fatti gli oggetti che testerai??
  2. Qual è la temperatura approssimativa delle aree diagnosticate?
  3. Da quale distanza verranno effettuate le misurazioni?
  4. In quale ambiente funzionerà il dispositivo (temperature ambiente, trasparenza dello spazio tra il dispositivo e l’oggetto …).

Sensibilità spettrale (intervallo spettrale)

Si noti che materiali diversi emettono lunghezze d’onda diverse. Ad esempio, il metallo e il vetro riflettono bene, quindi emettono un’onda corta, mentre altri materiali – uno lungo. Esiste un concetto di “oscurità superficiale” e un coefficiente corrispondente, che è più volte diverso per i metalli e per i materiali organici. La realtà è che alcuni pirometri e termocamere non leggono tutte le onde e non possono testare tutti i materiali. Hanno una specializzazione ristretta, poiché sono progettati per una gamma specifica, per lavorare con materiali specifici. Ma ci sono anche dispositivi universali ad ampio spettro che sono adatti per la maggior parte delle condizioni di diagnostica di costruzione. Le lunghezze d’onda che catturano sono generalmente nell’intervallo di 6-14 micron, ad esempio MicroRay RIDGID IR-100 o ADA TemPro 1600. I produttori indicano quasi sempre questo parametro nei loro passaporti.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionaliMicroRay RIDGID IR-100

Intervallo di temperatura misurato

Il pirometro e la termocamera possono percepire la temperatura in un ampio intervallo: da -50 a +3000 gradi, a volte vengono “affilati” per valori bassi (compresi quelli meno), e talvolta solo per corpi riscaldati. Per risultati più accurati, selezionare il dispositivo con l’intervallo più stretto. Non ha senso acquistare un rivelatore termico che misura ben oltre i mille gradi, se il nostro compito è diagnosticare una casa – anche un PTD 1 Bosch domestico (da -20 a +200) è abbastanza, ma per monitorare una flotta di motori elettrici, sarà necessario qualcos’altro, ad esempio DeWalt DCT 414 S1 (da -30 a +550). La cosa principale è osservare la regola d’oro: “l’intervallo di temperatura dovrebbe sovrapporsi al 25% della temperatura dell’oggetto”. Va notato che maggiore è l’intervallo di temperature misurate, più costoso è il dispositivo. Alcuni modelli avanzati hanno filtri di frequenza sostituibili, il che consente di regolare il dispositivo su un intervallo di temperatura più ampio.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali DeWalt DCT 414 S1

Errore dei dati di temperatura (precisione della misura)

Questo parametro è sempre indicato dai produttori del pirometro o della termocamera, viene calcolato in condizioni di laboratorio su corpi assolutamente neri e, prima di tutto, dipende dal metodo di elaborazione delle informazioni, tuttavia le realtà (in particolare, la trasparenza dell’ambiente e la correttezza delle azioni dell’utente) apportano le proprie regolazioni. La maggior parte degli scanner termici portatili ha una precisione del 2 percento dei risultati..

Velocità di misura

Questa caratteristica del pirometro è anche chiamata “inerzia”, ​​”tempo di risposta”. Le prestazioni di questi dispositivi sono incomparabili con le prestazioni dei dispositivi di contatto per la diagnostica della temperatura. Gli indicatori di 0,25-0,5 secondi sono considerati normali (X-Line pIRo-850M – 0,5 s), gli scanner termici ad alta velocità sono con inerzia entro 0,15 secondi, tuttavia questo è più importante per testare oggetti in movimento o cambiare la tua condizione fisica.

Risoluzione ottica

Il secondo nome della proprietà più importante dei pirometri e delle termocamere è “indice di avvistamento”, che dipende direttamente dall’ottica del dispositivo. La risoluzione ottica mostra il rapporto tra la distanza del dispositivo dalla superficie testata e il diametro del punto diagnostico (è la sua temperatura media che viene studiata). In questo caso, è necessario scegliere un pirometro in base alle dimensioni dell’oggetto in esame, poiché la regola diagnostica principale afferma che l’oggetto deve cadere completamente nel campo di lavoro del rilevatore e sovrapporlo in modo che nessun corpo estraneo con le loro “temperature” ci arrivi. In altre parole: un indicatore di avvistamento specifico determina la distanza dalla quale è possibile misurare oggetti di una certa dimensione; allo stesso tempo, questa caratteristica del dispositivo determina la dimensione minima dell’anomalia termica registrata. La risoluzione ottica con un rapporto da 10: 1 a 40: 1 è considerata universale; per lunghe distanze, sono necessari dispositivi con un rapporto di osservazione di 100: 1 e superiore.

Per non legare l’utente a distanze specifiche, viene applicata una messa a fuoco variabile (zoom), mentre la messa a fuoco può essere manuale o automatica. Anche le lenti intercambiabili vengono utilizzate per lavorare in varie condizioni.

Soglia di sensibilità alla temperatura (caratteristica NETD)

L’indicatore di sensibilità termica della termocamera mostra possibili errori durante il test della temperatura in due punti adiacenti. Questa è una caratteristica della matrice, che determina quanto piccola può essere la differenza registrata tra la temperatura dell’oggetto e il suo sfondo. L’indicatore normale è di 0,1 gradi a +30 ° C (a volte i produttori indicano in kelvin), ma molti dispositivi funzionano con un ordine di grandezza più dettagliato, che consente di determinare con precisione non solo la presenza, ma anche la forma dell’anomalia della temperatura e, di conseguenza, la causa del suo verificarsi. Quindi, ad esempio, la termocamera Testo 881 ha un indice di sensibilità di 0,05 gradi.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Testo 881

Compensazione automatica delle misurazioni

L’accuratezza della diagnostica dipende in gran parte da fattori esterni e può essere abbastanza difficile configurare manualmente il dispositivo, pertanto molte moderne termocamere in modalità automatica possono compensare alcuni momenti negativi. Ad esempio, la riflettanza della superficie dell’oggetto (“emissività”) può essere corretta – da 0,2 a 1 (con incrementi di 0,1). La temperatura ambiente e l’umidità dell’aria possono essere rilevate e compensate. Nel frattempo, alcuni dispositivi economici a volte non hanno nemmeno impostazioni manuali per tenere conto di questi fattori..

Sistema di guida (vista)

La mira visiva aiuta a controllare l’area della termografia. In linea di principio, la guida può essere ottica e laser. L’ottica aiuta a diagnosticare a lunghe distanze, testare oggetti molto caldi (da 1200 gradi) o se il raggio non è semplicemente visibile in una forte luce naturale. I mirini laser sono disponibili in “punti”, “raggi doppi”, “cerchi” e in un dispositivo è possibile scegliere tra diverse opzioni. “Punto” e “doppio” sono puntati sull’oggetto da una distanza di 2-3 decine di metri e il “cerchio” è conveniente per test ravvicinati (fino a 7 metri). Il “doppio” mirino forma anche un punto nel posto giusto, ma qui è l’intersezione di due raggi laser. La vista sotto forma di un cerchio è buona perché mostra i contorni del punto di lavoro dello scanner termico. La maggior parte delle moderne termocamere e pirometri utilizzano un laser di seconda classe sicuro, il bagliore rosso.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Bosch PTD 1

Display dello scanner termico remoto

Dimensione matrice (dimensione del rivelatore IR): questo indicatore si applica solo alle termocamere. La dimensione della matrice determina il numero di elementi sensibili (bolometri elementari) e, di conseguenza, la chiarezza dell’immagine disponibile. Questo indicatore implica un’importante caratteristica di uno scanner termico (qual è la superficie per pixel) – “risoluzione spaziale” o “campo visivo”. Come abbiamo già detto, ogni pixel sul display è una visualizzazione della temperatura misurata in un punto specifico nella zona testata. Migliore è la risoluzione, maggiori dettagli possono essere distinti sul termogramma e trarre conclusioni sulle cause delle anomalie della temperatura. Ad esempio, un dispositivo con un rilevatore di pixel 160×120 misura 19.200 punti, mentre una matrice con dimensioni di 320×240 pixel (Testo 882) diagnostica già 76800 punti.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Testo 882

Alcune termocamere sono dotate di un display touchscreen, che non influisce sulle caratteristiche tecniche del dispositivo..

Display pirometrico. Nei pirometri, le informazioni digitali o di testo sono visualizzate sullo schermo LCD, che può essere posizionato su una o più righe (Ryobi RP4030). Quasi tutti i pirometri hanno un display retroilluminato, che consente misurazioni in stanze buie.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Ryobi RP4030

Lenti intercambiabili opzionali

Cambiando l’obiettivo, l’utente può diversificare in modo significativo la funzionalità della termocamera. L’ottica telescopica consente di ingrandire / rimpicciolire l’area di ripresa e quindi testare piccoli oggetti a grande distanza. Se è necessario esplorare un oggetto grande ed esteso, è possibile utilizzare un obiettivo grandangolare e ottenere un’immagine panoramica. Vale la pena notare che maggiore è l’angolo di “vista” dell’obiettivo, minore sarà la distanza di lavoro e viceversa.

Condizioni d’uso

Quando si sceglie un pirometro o una termocamera, è molto importante prestare attenzione a quale temperatura ambiente può essere utilizzata il dispositivo ea quale umidità. I produttori non nascondono queste informazioni, ma non le confondono con le condizioni di conservazione: esiste una gamma più ampia. Alcuni dispositivi economici sono limitati a questo proposito e sono progettati per uso interno (temperatura da 0 a +40 gradi, umidità fino all’80%). Scanner termici più versatili funzionano all’aperto, con temperature e umidità inferiori al 90%. Confrontando diversi modelli, dai un’occhiata al grado di protezione IP dell’alloggiamento, la media è IP54.

segnalazione

Questa funzione consente di impostare l’indicatore di temperatura massima o minima, al rilevamento di quale segnale acustico viene emesso automaticamente o quando viene attivata un’indicazione luminosa. In questo modo l’utente non perderà i cambiamenti critici di temperatura e reagirà in tempo al problema (Fluke Ti25).

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Fluke Ti25

Memoria integrata

La memorizzazione delle misurazioni viene eseguita sia nei pirometri che nelle termocamere. Può trattarsi di una memorizzazione a breve termine di nuovi dati fino alla misurazione successiva, nonché di scrivere su supporti integrati e rimovibili (varie schede di memoria). Le termocamere costose possono registrare commenti vocali, salvare i dati di diagnostica come video (in modalità IR o nell’area visibile).

Varie modalità di visualizzazione

Una moderna termocamera, oltre alla modalità “full IR”, è in grado di realizzare una normale fotografia digitale o una normale registrazione video con una frequenza di aggiornamento dei fotogrammi elevata (oltre 40 Hz). L’immagine visibile può essere sovrapposta a quella a infrarossi, facilitando così l’identificazione dell’area difettosa. In alcuni dispositivi, è possibile impostare temperature estreme alle quali solo le aree fuori scala in temperatura verranno visualizzate nella foto visibile in modalità IR, è possibile semplicemente impostarle per essere selezionate in un’immagine completamente a infrarossi (Flir InfraCAM). Inoltre, il display può visualizzare i punti di rugiada trovati e le aree bagnate. Per comodità di orientamento, sullo schermo viene visualizzata la proiezione del designatore laser. A volte la funzione isoterma è disponibile nelle termocamere: un intervallo di temperatura specificato viene visualizzato in un colore specifico.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Flir InfraCAM

Rilevazione dell’umidità superficiale

In modalità manuale, vengono immessi umidità e temperatura dell’aria e il dispositivo stesso mostrerà le aree problematiche nell’area testata. L’umidità può anche essere misurata in modalità automatica dopo aver collegato una sonda radio speciale. Un’ulteriore funzione è un allarme sul punto di rugiada trovato.

Comunicazione PC

Le immagini ottenute a seguito dell’esame sono disponibili per la visualizzazione direttamente sul display. Tuttavia, per analisi e report, per l’utilizzo del dispositivo come registratore, le informazioni vengono inviate a un computer. La connessione può essere effettuata tramite uscite analogiche o digitali. La presenza di un connettore USB è considerata una buona forma, ad esempio Optris LaserSight (LS) e altri. Il software è generalmente incluso nel pacchetto e viene aggiornato gratuitamente, ma a volte è necessario acquistarlo separatamente.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Optris LaserSight

Illuminazione dell’area di lavoro

Molti pirometri e termocamere hanno luci a LED integrate che illuminano l’oggetto di studio, quindi la diagnostica è possibile anche in condizioni di scarsa visibilità.

Ergonomia, tipo di esecuzione

Le termocamere e i pirometri moderni vengono utilizzati in modo permanente o portatile. I primi sono utilizzati in produzione, sono alimentati dalla rete e spesso hanno una specializzazione ristretta, mentre i secondi sono più versatili, si differenziano per il loro peso ridotto e le dimensioni contenute..

Le termocamere e i pirometri industriali sono rivestiti in una custodia di metallo, ben protetti da tutti i tipi di influenze (polvere, vibrazioni, umidità, trucioli, alte temperature). In genere, gli strumenti fissi forniscono dati più precisi..

I dispositivi portatili per la diagnostica a infrarossi possono apparire come una videocamera o una videocamera, ma molto spesso sono realizzati sotto forma di una pistola in plastica strutturale, in cui il grilletto viene utilizzato per avviare il test, alla fine del caso è presente un display di controllo con pulsanti di controllo del menu. Il loro peso raramente supera i 500 g, molti di loro sono più leggeri di 200 grammi (ADA TemPro 900 – 170 grammi). L’apparato ben progettato è tenuto e gestito con una mano. I dispositivi di qualità sono protetti dalla caduta da un’altezza di 2 metri (Fluke TiR1), almeno, il produttore afferma con sicurezza.

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali Fluke TiR1

Opzioni di alimentazione dello scanner termico a infrarossi

I dispositivi fissi sono alimentati dalla rete tramite dispositivi step-down. I rivelatori termici portatili sono generalmente alimentati da batterie alcaline (AA, CZK, AAA, “pillole”). Molti produttori forniscono ai loro scanner termici varie batterie ricaricabili (nichel-cadmio e ioni di litio), a proposito, puoi anche collegare l’alimentazione tramite la porta USB. Quelli di loro che sono impegnati nella creazione di elettroutensili e dispongono di sistemi completi di batterie installano batterie da unità di potenza sui loro pirometri e termocamere. Ad esempio, DeWalt DCT 414 S1 e il modello S1 DCT416S1 sono configurati con un’unità da 12 volt con una capacità di 1,5 Ah. Milwaukee è andato un po ‘oltre e vende la termocamera e il pirometro senza batteria o caricabatterie. Un consumatore che possiede già uno strumento mobile di questa azienda può risparmiare molto fornendo una batteria di sistema M12 allo strumento diagnostico..

Come scegliere una termocamera e un pirometro. Consigli professionali DeWalt S1 DCT416S1

La scelta delle caratteristiche tecniche e funzionali adatte alle proprie condizioni, nonché la corretta configurazione di uno scanner termico è certamente un compito importante, ma è necessario prestare attenzione anche al supporto metrologico del produttore in modo che i risultati di un audit energetico (se necessario) possano essere legalizzati dalle autorità competenti. Il dispositivo deve essere standardizzato! Considerando la complessità tecnica e l’alto costo di questi dispositivi di misurazione, raccomandiamo di essere scrupolosi sui problemi di garanzia e assistenza..

Il costo

Un pirometro, a differenza di una termocamera, è un dispositivo più semplice e relativamente economico. I modelli entry-level possono essere acquistati per circa 2.500 rubli, ad esempio ADA TemPro 300 con un intervallo di temperatura da -32 a +350 gradi, o un Laserliner ThermoSpot simile. Con l’espansione della gamma, il costo aumenta in modo quasi proporzionale (il prezzo per ADA TemPro 1200, in grado di misurare fino a 1200 gradi, è 9500 mila). Altri modelli di prezzo sono difficili da vedere: i produttori agiscono a loro discrezione, offrendo diversi set di opzioni aggiuntive. Si noti che buone caratteristiche tecniche e operative, a un costo ragionevole, sono possedute da dispositivi di aziende che creano utensili elettrici (DeWalt DCT 414 S1 – 5000, Ryobi RP4030 – 3500, Bosch PTD 1 – circa 4500 rubli).

Con le termocamere (per scopi di costruzione), la situazione è più complicata. In questi dispositivi, oltre alle funzionalità operative fondamentali (il 90% del prezzo è formato dalle caratteristiche della matrice e dell’ottica), è necessario tenere conto di un numero enorme di funzioni aggiuntive che semplificano la vita dell’utente. Non dimenticare l’ampiezza del set di consegna di base e la “promozione” del marchio. Pochi imager termici costano circa 30.000 rubli, questi sono modelli economici, ad esempio Fluke VT04 e modello VT02, nonché DeWalt DCT416S1. Leggermente superiore al prezzo minimo per il dispositivo FLIR i3 – circa 43.000. Le termocamere che costano circa 100.000 rubli (Testo 875-1 o Fluke TiS) possono essere considerate nella media. Esistono modelli per 250.000 (Testo 875-2) e 430.000 rubli (FLIR T335). Per riferimento, un FLIR P640 puramente professionale costa oltre 1,5 milioni.

Il costo stimato di un audit energetico (sondaggio + relazione) di una casa privata da parte di organizzazioni specializzate è di 50 rubli per metro quadrato dell’edificio. Di norma, ne richiedono almeno 10.000 per un edificio a un piano.È possibile noleggiare una termocamera, un giorno in cui si utilizza un dispositivo medio ti costerà circa 2-3 mila rubli, ovviamente, è necessario lasciare circa 20-40 mila a titolo di deposito. Puoi risparmiare un po ‘se noleggi un modello più semplice e per lungo tempo, ad esempio, collaborando con qualcuno.

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Arturuc Narratore
Suggerimenti su qualsiasi argomento da parte di esperti
Comments: 1
  1. Marco Costa

    Quali caratteristiche professionali dovremmo prendere in considerazione quando scegliamo una termocamera e un pirometro? Vorrei sapere quali sono le raccomandazioni degli esperti per fare un’acquisto consapevole.

    Rispondi
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