Kamery termowizyjne i bezkontaktowe termometry na podczerwień (IR) są wykorzystywane do bezkontaktowych pomiarów temperatury w wielu różnych zastosowaniach. Oba narzędzia działają na tej samej zasadzie: wykrywają promieniowanie podczerwone i przekładają je na odczyt temperatury. Kamery termowizyjne mają jednak kilka zalet w porównaniu z termometrami na podczerwień.
Termometr na podczerwień, znany również jako pirometr punktowy lub pistolet termiczny, podaje pojedynczą liczbę – pomiar temperatury pojedynczego punktu na celu. Kamera termowizyjna podaje odczyty temperatury dla każdego piksela całego obrazu termowizyjnego i umożliwia wizualizację całej sceny w trybie termowizyjnym. Kamery termowizyjne mogą również mierzyć temperaturę z większej odległości, umożliwiając użytkownikowi szybką inspekcję dużych obszarów.
Kamera termowizyjna może szybko zidentyfikować gorące punkty na obrazie.
Ponieważ termometr działa na tej samej zasadzie co kamera termowizyjna, można go postrzegać jako kamerę termowizyjną z tylko jednym pikselem. Jest ona przydatna w wielu zadaniach, ale ponieważ mierzy temperaturę tylko jednego punktu, operator może łatwo przeoczyć kluczowe informacje.
Termometr na podczerwień może mierzyć tylko jeden punkt na raz, co oznacza, że znalezienie gorącego punktu lub innej usterki może zająć więcej czasu.
Pomiar temperatury na odległość
Główną zaletą kamer termowizyjnych w porównaniu z termometrami na podczerwień jest to, że mogą one dokładnie mierzyć temperaturę z większych odległości. Odległość, z której dana kamera termowizyjna lub termometr na podczerwień może dokładnie zmierzyć cel o danym rozmiarze i nadal uzyskać dokładny pomiar temperatury, jest znana jako stosunek odległości do rozmiaru (stosunek D:S).
Większość kamer termowizyjnych ma znacznie większy współczynnik D:S niż termometry na podczerwień. Na przykład przeciętny termometr na podczerwień może być w stanie zmierzyć cel o wielkości 1 cm z odległości od 10 do 50 cm. Większość kamer termowizyjnych może dokładnie zmierzyć temperaturę celu o tym rozmiarze (1 cm) z odległości kilku metrów.
Na przykład FLIR TG54 ma stosunek D:S wynoszący 24:1, co oznacza, że może zmierzyć cel o wielkości 1 cm z odległości 24 cm (lub cel o wielkości 1 cala z odległości 24 cali). FLIR E8, kamera termowizyjna o rozdzielczości 320 × 240 pikseli, ma stosunek D:S około 120:1, co oznacza, że może zmierzyć cel o wielkości 1 cm z odległości 120 cm.
(Uwaga: podczas gdy stosunek D:S jest zwykle wymieniany jako jedna ze specyfikacji termometrów na podczerwień, obliczenie stosunku D:S dla kamer termowizyjnych wymaga nieco więcej pracy – sprawdź nasz artykuł Zrozumienie stosunku odległości do rozmiaru, aby dowiedzieć się, jak doszliśmy do tej liczby).
Kamery termowizyjne, takie jak FLIR T865, są w stanie dokładnie mierzyć temperaturę z dużych odległości.
Wiele bardziej zaawansowanych kamer termowizyjnych posiada wymienne obiektywy, które wpływają na współczynnik D:S kamery. Na przykład kamera termowizyjna FLIR T865 może być sparowana z teleobiektywem o polu widzenia 6°, aby przeprowadzać inspekcje termiczne celów z dużych odległości.
Pomiar tysięcy temperatur punktowych w tym samym czasie
Nawet jeśli gorący punkt jest zbyt mały lub zbyt daleko, aby można go było dokładnie zmierzyć, kamera termowizyjna może nadal być w stanie go wykryć podczas skanowania obszaru, dając operatorowi szansę na zbliżenie się i uzyskanie dokładniejszego odczytu. Z drugiej strony, termometry na podczerwień zazwyczaj wymagają, abyś już wiedział, gdzie spodziewasz się gorącego punktu lub obszaru zainteresowania, zanim spróbujesz go zmierzyć.
Skanowanie dużych obszarów z wieloma komponentami za pomocą termometru na podczerwień jest czasochłonnym zadaniem, ponieważ trzeba skanować każdy komponent osobno. Kamera termowizyjna może znacznie szybciej wykryć nawet drobne usterki.
Narzędzia takie jak niektóre kamery z serii FLIR TG łączą w sobie wygodną formę tradycyjnego termometru na podczerwień z kamerą termowizyjną, aby pomóc w szybkim wykrywaniu usterek.
Pomiar małych celów
Termometry na podczerwień są również ograniczone pod względem możliwości pomiaru temperatury małych obiektów. Zdolność ta jest coraz ważniejsza w przypadku kontroli elektroniki. W miarę jak nasze urządzenia są coraz szybciej przetwarzane w jeszcze mniejszych obudowach, znalezienie sposobów na rozproszenie ciepła i identyfikację gorących punktów staje się coraz większym wyzwaniem.
Termometr na podczerwień może skutecznie wykrywać i mierzyć temperaturę, ale jego rozmiar plamki może być zbyt duży do pomiaru bardzo małych elementów. Kamery termowizyjne z optyką zbliżeniową mogą jednak ustawić ostrość na mniej niż 5 μm (mikrometrów) na piksel. Pozwala to inżynierom i technikom na wykonywanie pomiarów w bardzo małej skali.
Wysokowydajne kamery termowizyjne mogą dokonywać pomiarów na bardzo małą skalę.
Termometr na podczerwień jest doskonałym, niedrogim narzędziem do wielu zastosowań, zwłaszcza tych z bliskiej odległości, gdy masz dobre wyobrażenie o tym, gdzie dokładnie musisz dokonać pomiaru. Jednak w przypadku zastosowań na odległość lub szybkiego skanowania dużego obszaru, kamera termowizyjna jest zwykle lepszym narzędziem do tego zadania. Dowiedz się więcej o termometrach na podczerwień FLIR i ręcznych rozwiązaniach termowizyjnych FLIR.
Źródło artykułu i fotografii: https://www.flir.eu/discover/instruments/whats-the-difference-between-ir-thermometers-and-thermal-cameras/