Сибирская энергосберегающая компания, энергоаудит, тепловизионное обследование, проектирование, техническое обследование зданий и сооружений

Теория термографии

Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (0 К = -273.15 °C), излучают инфракрасные волны. Человеческий глаз не способен увидеть инфракрасное излучение.

Еще в 1900-х гг. физик Макс Планк доказал наличие взаимосвязи между температурой тела и интенсивностью исходящего от него потока инфракрасного излучения.

Тепловизор измеряет инфракрасное излучение в длинноволновом спектре в пределах поля обзора. Исходя из этого, осуществляется расчет температуры измеряемого объекта. Факторы расчета излучатель-ной способности (?) поверхности измеряемого объекта и компенсации отраженной температура (КОТ = компенсация отраженной температуры) B значения этих переменных можно вручную задать в тепловизоре. Каждый пиксель детектора представляет собой инфракрасную точку, отображаемую на дисплее, с помощью видеоэффекта "ложный цвет".

видимое излучение тепловизором

Термография (измерение температуры посредством тепловизора) является пассивным, бесконтактным методом измерения. ИК-изображение отображает распределение температуры на поверхности объекта. Поэтому, с помощью тепловизора вы не сможете "заглянуть" вовнутрь объекта или увидеть его насквозь.

Излучение, регистрируемое тепловизором, состоит из излучаемого, отраженного и проходящего длинноволнового инфракрасного излучения, исходящего от объектов, расположенных в пределах поля зрения тепловизора.

излучение тепловизором
излучение тепловизором

Коэффициент излучения (?) это степень способности материала излучать (выделять) инфракрасное излучение. ? изменяется в зависимости от свойств поверхности, материала, и в случае с некоторыми материалами B от температуры измеряемого объекта. Максимальная излучательная способность: ? = 1 ( 100%) . ? = 1 в действительности не встречается. Живые тела: ? < 1, т. к. живые тела также отражают и по возможности пропускают излучение. Многие неметаллические материалы (например, ПВХ, бетон, органические вещества) обладают высокой излучательной способностью в длинноволновом инфракрасном диапазоне, которая не зависит от температуры (? ? 0.8 до 0.95).Металлы, особенно материалы с блестящей поверхностью, обладают низкой излучательной способностью, которая может меняться в зависимости от температуры. Коэффициент излучения ? можно вручную задать в тепловизоре.

Коэффициент отражения (?) это степень способности материала отражать инфракрасное излучение. ? зависит от свойств поверхности, температуры и типа материала. Как правило, гладкие, полированные поверхности имеют большую отражательную способность, чем шероховатые, матовые поверхности, изготовленные из одного и того же материала.

Компенсацию отраженной температуры можно вручную настроить в тепловизоре (КОТ). Во многих областях применениях отраженная температура соответствует температуре окружающей среды. Вы можете измерить ее, например, с помощью воздушного термометра. КОТ можно определить посредством излучателя

Коэффициент пропускания (?) это степень способности материала ропускать (проводить через себя) инфракрасное излучение. ? зависит от типа и толщины материала. Большинство материалов являются материалами не пропускающего типа, т.е. устойчивыми к длинноволновому инфракрасному излучению.

Сумма данных компонентов всегда принимается за 1 ( 100%): ? + ? + ? = 1

Поскольку коэффициент пропускания редко играет значительную роль на практике, ? опускается и формула упрощается до ? +?= 1

Материал и коэффициент излучения

Поверхность каждого материала обладает определенным коэффициентом излучения, на основе которого выводится количество инфракрасного излучения, испускаемого материалом, которое

  • отражается и
  • излучается (исходит от самого объекта).
коэффициенты излучения маиериалов

Цвет

При измерении температуры с помощью тепловизора цвет материала не оказывает значительного влияния на длинноволновое инфракрасное излучение, излучаемое измеряемым объектом.

Темные поверхности воспринимают больше коротковолнового инфракрасного излучения, чем светлые поверхности, и, как следствие, быстрее нагреваются. Однако, излучаемое инфракрасное излучение зависит от температуры, а не от цвета поверхности измеряемого объекта. Радиатор, окрашенный в черный цвет, например, излучает то же количество длинноволнового инфракрасного излучения, что и радиатор, окрашенный в белый цвет при одинаковой температуре.

Поверхность измеряемого объекта

Свойства поверхности измеряемого объекта играют решающую роль при измерении температуры с помощью тепловизора. Это связано с тем, что коэффициент излучения меняется в зависимости от структуры поверхности, загрязнения и покрытия.

Структура поверхности

Гладкие, блестящие, отражающие и/или отполированные поверхности, в основном, обладают более низким коэффициентом излучения, чем матовые, структурные, шероховатые, подвергшиеся атмосферным воздействиям и/или исцарапанные поверхности одного и того же материала. При работе с чрезмерно гладкими поверхностями часто возникает зеркальное отражение.

Влага, снег и иней на поверхности

Вода, снег и иней обладают относительно высоким коэффициентом излучения (приблиз. 0.85 < ? < 0.96), поэтому измерение данных субстанций обычно не вызывает трудностей. Температура измеряемого объекта может быть искажена из-за данных "натуральных" покрытий. Влага охлаждает поверхность измеряемого объекта, т.к. она испаряется, а снег обладает хорошими изоляционными свойствами. Иней обычно не создает изолированной поверхности, поэтому при измерении необходимо учитывать коэффициент излучения инея, а также поверхности под ним.

Загрязнение и инородные вещества на поверхности

Такие загрязняющие вещества на поверхности измеряемого объекта, как пыль, сажа или масло для смазки зачастую повышают коэффициент излучения поверхности. По этой причине, измерение на загрязненных объектах не представляет большой трудности. Однако, ваш тепловизор всегда измеряет температуру поверхности, т.е. пыли, а не точную температуру поверхности, покрытой пылью.

Температура окружающей среды

Для того, чтобы тепловизор правильно рассчитал температуру поверхности измеряемого объекта, в настройках вам необходимо задать как компенсацию отраженной температуры (КОТ), так и коэффициент излучения (?). Во многих сферах применениях отраженная температура соответствует температуре окружающей среды. Точная настройка коэффициента излучения особенно важна, когда температура измеряемого объекта и температура среды измерения значительно отличаются друг от друга.

Наверх