Kamery termowizyjne

Kamery termowizyjne stanowią nieodzowne narzędzie diagnostyki w utrzymaniu ruchu. Na rynku działa kilku wiodących producentów i to właśnie ich kamery cieszą się dużym uznaniem między innymi w przemyśle. Nie brakuje przy tym polskich kamer.

 

Największe zastosowanie kamery termowizyjne znajdują w budownictwie. Spektrum ich zastosowania w tym zakresie jest bardzo obszerne. Wykrywane są bowiem mostki termiczne, wady konstrukcyjne, uszkodzone elementy instalacji czy też błędy o charakterze wykonawczym. Drugie miejsce w kontekście powszechności użytkowania termowizji obejmuje energetyka. Bez termowizji nie obejdzie się kryminalistyka, medycyna czy też elektronika.

Flir seria iNie ma wątpliwości co do tego, że poszczególne elementy funkcjonalne kamer ulegają rozwojowi celem dostosowania do zmieniających się potrzeb klientów. Dobrym przykładem w tym zakresie jest chociażby sektor badawczy oczekujący funkcji takich jak np. radiometryczny pomiar wideo. W zależności od zastosowania implementowane są funkcje w postaci pomiaru wilgotności, a także parametry takie jak odpowiednia czułość termiczna, rozdzielczość detektora czy też częstotliwość odświeżania obrazu.

Można powiedzieć, że na rynku obecne są dwa podejścia względem funkcjonalności kamer. Z jednej strony mówi się, że kamery powinny być projektowane z myślą o konkretnym zastosowaniu i dziedzinie. Tym sposobem odpowiednie urządzenie nabyć można chociażby do diagnostyki przemysłowej, pomiarów odporności na określone czynniki czy też do przeprowadzania audytów energetycznych. Stąd też podczas pomiarów budynków z pewnością zastosowanie znajdzie funkcja alarmu koloru wysokiej temperatury czy też alarmu koloru temperatury punktu rosy.

Z kolei zgodnie z drugim podejściem mówi się o uniwersalności kamer termowizyjnych. Jak podaje ekspert firmy Fluke biorąc pod uwagę możliwości zakupowe klientów firma Fluke wychodzi z założenia, że modele kamer (zwłaszcza z niższego i średniego segmentu) powinny być jak najbardziej uniwersalne. Wiele lat zbierania doświadczeń użytkowników z całego świata, nauczyło nas, że nie zawsze najważniejsze są wyśrubowane parametry techniczne. Zdecydowanie bardziej istotne są dodatkowe funkcje ułatwiające użytkownikom codzienną pracę – zapewniające ostry obraz przy każdym pomiarze, umożliwiające łączenie termogramów z obrazem widzialnym, dodawanie komentarzy głowowych czy umożliwiające błyskawiczne przesyłanie wyników do przełożonych czy klientów.

 

Gracze na rynku

Można zaryzykować stwierdzenie, że kamery termowizyjne Flir oraz Fluke cieszą się największym powodzeniem. Spory udział w rynku ma firma Testo, a potem Vigo i Sonel.

Firmę Flir Systems utworzono w 1978 r. celem rozwoju i wdrażania kamer termowizyjnych na potrzeby lotnictwa. Na chwilę obecną Flir (Forward Looking InfraRed) uznaje się za jednego ze światowych liderów w zakresie projektowania, produkcji oraz sprzedaży urządzeń przeznaczonych do pracy na potrzeby termografii. Produkowany sprzęt diagnostyczny cieszy się dużym uznaniem w wielu branżach przemysłu takich jak chociażby budownictwo, energetyka, przemysł (lekki i ciężki), a także energetyka i lotnictwo. Kamer Flir bardzo często używa się podczas badań naukowych i medycznych.

Sonel kt-140Od 1948 r. firma Fluke przyczynia się do rozwoju nowych technologii poprzez projektowanie i wytwarzanie narzędzi badawczych i diagnostycznych spełniających istotną rolę zarówno w produkcji jak i w szeroko rozumianych usługach. Chodzi przede wszystkim o instalacje, konserwacje oraz serwisowanie przemysłowych urządzeń elektronicznych. Odpowiednie przyrządy firmy Fluke pozwalają na wykonywanie precyzyjnych pomiarów i kontroli jakości. Najczęstszymi klientami i użytkownikami są pracownicy techniczni, inżynierowie, metrolodzy, producenci urządzeń medycznych i specjaliści obsługujący sieci komputerowe.

Z kolei firma Testo sp. z o.o. stanowi oddział niemieckiej firmy Testo AG oferującej nie tylko kamery termowizyjne, ale także przyrządy kontrolno-pomiarowe takie jak: radiowo-ethernetowy system rejestracji Saveris, rejestratory temperatury i wilgotności, higrometry, anemometry, przyrządy wielofunkcyjne, termometry elektroniczne, elektroniczne oprawy zaworowe czy też analizatory spalin.

Firmę Vigo System uznaje się za jednego ze światowych liderów w produkcji niechłodzonych, fotonowych detektorów podczerwieni. W latach 80. w Wojskowej Akademii Technicznej zespół pod kierownictwem prof. dr. hab. Józefa Piotrowskiego opracował unikatową technologię wytwarzania detektorów pracujących bez chłodzenia kriogenicznego. Oferowane obecnie detektory, wykorzystywane w przemyśle, medycynie, technice wojskowej oraz przy pracach badawczych, stanowią wyposażenie systemów pomiarowych w pracowniach najbardziej renomowanych ośrodków badawczych na całym świecie.

Opracowane i wyprodukowane przez firmę Vigo System detektory pracują na pokładzie łazika Curiosity, w ramach misji Mars Science Laboratory. Firma uzyskała status oficjalnego dostawcy podzespołów dla NASA. Ofertę produkcyjną Vigo System stanowią również zaawansowane urządzenia optoelektroniczne, w tym, wysokiej klasy kamery termowizyjne do zastosowań cywilnych i wojskowych.

Firma Sonel istnieje od czerwca 1994 r. Jej założycielami byli inżynierowie elektrycy – osoby dobrze znające potrzeby rynku w zakresie specjalistycznych przyrządów pomiarowych. Z oferty firmy Sonel wybrać można chociażby mierniki służące do pomiaru: rezystancji i impedancji pętli zwarcia, rezystancji izolacji, rezystancji uziemienia i rezystywności gruntu, zabezpieczeń różnicowoprądowych, prądów, napięć, a także temperatury i bezpieczeństwa sprzętu elektrycznego. Oprócz tego oferowane są mierniki wielofunkcyjne, kamery termowizyjne, mierniki małych rezystancji, testery kolejności faz, lokalizatory tras przewodów, analizatory jakości zasilania, mierniki cęgowe, multimetry, pirometry, luksomierze oraz przyrządy laboratoryjne.

 

Kamery termowizyjne w utrzymaniu ruchu

Za pomocą termowizji elektrycy niejednokrotnie przeprowadzają diagnostykę korpusów silników elektrycznych. Sprawdza się wirnik, prawidłową pracę szczotek oraz połączenia prętów z pierścieniami. Jest wykrywana wysoka temperatura, w tym przegrzanie stojana napędu. Termowizja odgrywa istotną rolę przy wykrywaniu usterek w pracy rozdzielnic elektrycznych. Przede wszystkim chodzi o kontrolę stanu złącz wysokoprądowych i zacisków. Analiza zawartości termogramu jest doceniana podczas badań generatorów, transformatorów oraz linii energetycznych wysokiego napięcia. Kontroli poddaje się również transformatory. Podczas prac w tym zakresie należy wziąć pod uwagę przyrosty temperatury na powierzchni kadzi.

Fluke Ti90Za pomocą kamer termowizyjnych bada się poprawność działania rozdzielnic elektrycznych a przede wszystkim szyn zbiorczych, a także odłączników, wyłączników mocy, przekładników i transformatorów.

W mechanice termografia stanowi zatem istotne narzędzie podczas diagnostyki łożysk a w szczególności ich nieprawidłowego smarowania. Przydatne rozwiązanie stanowi skuteczna diagnostyka pracy układów przeniesienia napędu. Są to pasy i koła pasowe, koła łańcuchowe, a także tuleje, przeguby i sprzęgła. Kamery stanowią kluczowe narzędzie diagnostyczne w procesach produkcji ciepła i obróbki termicznej. Kontroli poddaje się więc kotły grzewcze i piece hutnicze. Przeprowadzana jest diagnostyka instalacji chłodniczych i ciepłowniczych. Chodzi przede wszystkim chodzi o detekcję wycieków oraz określanie temperatury wymienników ciepła. Istotną rolę odgrywa wykrywanie strat cieplnych poprzez tzw. mostki termiczne. Termografia jest ważna podczas analizy stanu technicznego sprężarek i zaworów rozprężnych.

Warto zwrócić uwagę na ocenę działania instalacji odpowiedzialnych za przesył pary wodnej. Kamery termowizyjne są często używane przy określaniu temperatury obudowy skrzyni paleniskowej. Ważne jest bowiem wczesne wykrycie pęknięć osłon paleniska. W takim przypadku na obrazie widoczny będzie wzrost temperatury zewnętrznej metalowej osłony.

 

Oferta rynkowa

Z oferty firmy Sonel wybrać można w pełni radiometryczną kamerę KT-460, która rejestruje temperaturę każdego punktu obrazu wysokiej rozdzielczości. Obraz jest zapisany w rozszerzonym formacie jpg. Wszystkie dane zawarte są w pliku ale można przeglądać jak grafikę za pomocą dowolnej przeglądarki. Jest przy tym możliwe nagrywanie filmów w podczerwieni z zapisem na karcie SD w formacie MPEG4/H.264 lub bezpośrednio na dysk komputera. Transfer danych w czasie rzeczywistym odbywa się za pomocą złącza USB. Dzięki technologii Infra Fusion jest możliwy podgląd połączonych obrazów rzeczywistego i termicznego, co pozwala na skuteczną identyfikację miejsca pomiaru. Wyjście video VGA/PAL/NTSC zapewnia możliwość podłączenia do zewnętrznego monitora lub urządzenia rejestrującego i prowadzenie monitoringu w czasie rzeczywistym. W sposób automatyczny oznaczane są punkty o największej i najmniejszej temperaturze z ustawianą temperaturą alarmu (minimalną lub maksymalną). Na ekranie przeprowadzana jest analiza dla 8 dowolnych punktów, 8 linii (profili) oraz 8 obszarów. Oprócz tego wykonuje się analizę izotermiczna. Do dyspozycji użytkownika pozostaje menu w języku polskim.

VIGOcam v60VIGOcam v5 to wielofunkcyjna kamera termowizyjna, która znajduje zastosowanie jako narzędzie diagnostyczne w szeroko rozumianej branży przemysłowej. Kamera VIGOcam v5 wyposażona jest w jeden z trzech obiektywów (w cenie kamery): standardowy 15°×11°, szerokokątny 31°×23° lub teleobiektyw 9°×7°, które pozwalają dostosować obraz do indywidualnych potrzeb użytkownika. Obraz termiczny nagrywany jest z rozdzielczością 384×288 pikseli (czyli >110 tysięcy punktów pomiarowych). Pracę ułatwia wskaźnik laserowy oraz wbudowana kamera video (1600×1200 pikseli) wraz z mikrofonem i głośnikiem. Dodatkowo istnieje możliwość zdalnego sterowania kamerą za pomocą pilota wyposażonego we wzorzec temperatury.

W kamerze termowizyjnej Testo 870-1 przewidziano detektor 160×120 pix. Dzięki odpowiedniej czułości termicznej (<100 mK), szerokokątnemu obiektywowi 34°x26° i zakresowi pomiarowemu do 280°C urządzenie szczególnie sprawdza się podczas prac związanych z pomiarami instalacji elektrycznych oraz lokalizowaniem wycieków z ogrzewania podłogowego i instalacji grzewczych. Zakres pomiarowy mieści się pomiędzy -20 a 280°C przy częstotliwości odświeżania wynoszącej 9 Hz.

Z oferty firmy Fluke wybrać można między innymi kamerę Fluke Ti400. Przewidziano w niej opatentowaną technologię Fluke IR-Fusion z trybem AutoBlend. Wymiana danych z komputerem PC oraz urządzeniem Apple iPhone lub iPad odbywa się poprzez technologię bezprzewodową. Obsługa menu bazuje na pojemnościowym ekranie dotykowym o rozdzielczości wynoszącej 640×480. Jest możliwe wykonywanie dodatkowych zdjęć cyfrowych w celu pokazania lokalizacji lub dodania informacji o miejscu za pomocą systemu notatek IR-PhotoNotes. Zaawansowane opcje wyświetlania pozwalają na analizę szczegółów dzięki możliwości przesyłania obrazu do komputera lub monitora o wysokiej rozdzielczości (USB i HDMI).

Przyszłością branży jest współpraca przyrządów pomiarowych z urządzeniami mobilnymi. Rozwiązanie to zostało już wprowadzone w najnowszej serii kamer termowizyjnych Fluke (Ti200, Ti 300, Ti400), które w ramach systemu Fluke Connect łączą się bezprzewodowo ze smartfonami i tabletami pracującymi w środowisku iOS i Android. Dzięki temu użytkownicy mogą analizować wyniki pomiarów termowizyjnych, konsultować je z innymi członkami zespołu czy klientem oraz tworzyć i przesyłać raporty bezpośrednio z miejsca prowadzenia badania. System Fluke Connect obejmuje też szeroką gamę przyrządów pomiarowych (multimetry, wibrometry, mierniki procesowe) dzięki czemu można łatwo agregować wyniki różnych pomiarów badanego obiektu.

PathFindIR firmy Flir to kompaktowa kamera termowizyjna przystosowana do montażu na pojazdach. Usprawnia ona widoczność podczas nocnej jazdy. PathFindIR jest idealnym rozwiązaniem dla użytkowników, którzy potrzebują łatwej w integracji, ekonomicznej kamery termowizyjnej o wysokiej rozdzielczości i jakości obrazu. PathFindIR może być instalowana na ciężkich pojazdach, wozach strażackich, a także na maszynach górniczych, budowlanych i innych. Dzięki zastosowaniu niechłodzonego, mikrobolometrycznego przetwornika obrazu Indigo VOx, PathFindIR zyskuje się obraz o wysokiej jakości. Kamera tego typu bardzo często zastosowanie znajduje w pojazdach służb ratowniczych, dużych maszynach budowlanych i rolniczych, w środkach transportu publicznego oraz w samochodach osobowych.

 

Oprogramowanie

Funkcjonalność kamery termowizyjnej wspomaga odpowiednie oprogramowanie komputerowe. To właśnie dzięki niemu tworzone są raporty z przeprowadzonych badań. Wiele aplikacji komputerowych ma możliwość dostosowania raportu do indywidualnych potrzeb użytkownika. Można więc stworzyć optymalny formularz raportu, łącznie z logo firmy. Wiele programów jest w stanie współpracować z edytorami tekstów. Przeprowadzane są automatyczne obliczenia z narzędziami formuły.

Testo 875Przy diagnostyce maszyn i urządzeń elektroenergetycznych przydadzą się możliwości analityczne. Przede wszystkim chodzi o wyznaczanie trendów w oparciu o uzyskane dane. Szczegółowej analizie można poddać temperaturę obiektu, a co za tym idzie, zaplanować działania zapobiegawcze i korygujące.

W nowoczesnych kamerach niejednokrotnie przewiduje się funkcję „obraz w obrazie”, czyli nakładanie obrazu w podczerwieni na obiekt sfotografowany w świetle widzialnym. Można skorzystać z funkcji z przybliżenia cyfrowego. Przydatne rozwiązanie stanowi również odtwarzanie komentarzy głosowych, które są nagrywane w terenie. Do obrazu w raporcie dodaje się współrzędne GPS oraz link do Google Maps.

Przydatne rozwiązanie stanowi możliwość przeprowadzania obliczeń przy użyciu zaawansowanych narzędzi formuły. Oprogramowanie pozwala na odtwarzanie komentarzy głosowych nagrywanych w terenie, zmianę palety barwnej oraz użycie zoomu cyfrowego.

 

Wybór kamery

Na etapie wyboru odpowiedniej kamery należy uwzględnić przynajmniej kilka istotnych czynników. Przede wszystkim z punktu widzenia komfortu użytkowania warto zadbać o odpowiednią obsługę za pomocą ekranu dotykowego i trzech lub czterech programowalnych przycisków funkcjonalnych. Warto także sprawdzić jej błąd pomiarowy, rozdzielczość pomiarową oraz odpowiednią jakość obrazu. Ważne jest, aby obrazy były zapisywane w standardowym formacie. Z pewnością przyda się możliwość wyznaczania trendów, a więc śledzone są informacje o temperaturze analizowanego obiektu. Zyskuje się więc możliwość precyzyjnego planowania działań o charakterze zapobiegawczym i korygującym. Warto wybrać urządzenie o dopasowanej do użytkownika ergonomii. Zwraca się uwagę, że istotną ścieżką rozwoju funkcjonalności kamer termowizyjnych jest dążenie do maksymalnego ułatwienia pracy użytkownikowi. Np. w kamerach Ti200, Ti 300, Ti400 zastosowanie systemu LaserSharp – automatycznie regulującego ostrość w oparciu o laserowy pomiar odległości do celu czy funkcja IR-PhotoNotes pozwala na dodawanie do wyników pomiarów adnotacji tekstowych i dodatkowych zdjęć otoczenia punktu pomiarowego.

Raport tabela kamery

 

Autor: Damian Żabicki

Authors

Related posts

Góra
English