Тепловизоры: принцип работы, советы по выбору и эксплуатации

Основные технические характеристики теплографического комплекса «Макро-1»

Когда без тепловизора не обойтись

• строительные дефекты как в частном, так и в многоквартирном строительстве. С их помощью можно провести полноценный энергоаудит здания;
• появление влаги, например, ещё не проявившуюся течь кровли;
• причины нарушения в работе теплого пола, отопления и водоснабжения;
• расположение скрытых коммуникаций;
• неисправность электропроводки;
• дефекты систем вентиляции и кондиционирования.
• Кроме того, некоторые модели тепловизоров можно применять для обнаружения цели во время охоты при недостаточной видимости.

Найти строительные дефекты и провести энергоаудит

Если затраты на отопление подозрительно большие, если батареи горячие, а в доме холодно, вам необходимо провести энергоаудит, то есть понять, куда же уходит тепло. При сканировании строения тепловизором на экране четко видно зоны утечек тепла из дома или проникновения холодного воздуха с улицы. Полученные данные помогут найти и ликвидировать мостики холода. Таким нехитрым способом решается проблема лишних финансовых затрат и формируется комфортный климат в доме.
 Тепловизионное обследование дома
Основные источники теплопотерь — это окна, двери, стыки стен и венцов, но бывают случаи, когда тепловые провалы обнаруживаются в самых неожиданных местах. Причины могут быть самыми разными, например, грызуны нарушили целостность теплоизоляции, или она намокла и потеряла свои рабочие качества. Случается, что при покупке каркасного дома новые хозяева обнаруживают приличные мостики холода из-за неправильно уложенной теплоизоляции или полного её отсутствия в некоторых местах. Вывод напрашивается сам собой: покупаете дом или квартиру – проведите тепловизионное обследование

Это займёт всего несколько минут, но поможет сэкономить массу времени, денег и, что немаловажно, нервов.
 Места теплопотерь не всегда очевидны. Выявить их без тепловизора невозможно

Предотвратить протечку, гниение стропил и пола, образование плесени

Течь кровли или подтопление со стороны соседей сверху не всегда очевидны. Размытые пятна на потолке проявляются, когда вода уже прошла сквозь перекрытия

Но с момента образования течи до момента её обнаружения может пройти немало времени, которое важно использовать грамотно. Тепловизор выявляет влажные области, еще не видимые глазу.Вот так на тепловизоре виден скат кровли, в котором уже образовались протечки
С тепловизором вы точно определите места протечки кровли или замокания перекрытий, тем самым предотвратите порчу имущества, гниение несущей конструкции и разрастание плесени. «Холодные» цвета на теплограммах показывают влажные области потолка и стен
Влага может проникать в помещение снизу — через подвал или подпол. И если эта проблема не обнаружена вовремя, она обернется не просто плесенью на стенах и испорченным микроклиматом помещения

Деревянные перекрытия пола могут прогнить и провалится. Такие проблемы знакомы многим владельцам частных домов с низким фундаментом или с недостаточно вентилируемым подполом. Порча деревянных перекрытий происходит быстро и практически бессимптомно, поэтому особенно важно выявить проблему ещё на начальной стадии. Учитывая стоимость ремонта полов, тепловизор лучше всегда держать под рукой.Черный цвет в углу показывает влажную область на стыке пола и стен

Точно определить место дефекта в работе систем отопления и водоснабжения

Холодные батареи и нарушение работы теплого пола для жителей некоторых регионов нашей страны — беда, недооценить масштаб которой невозможно. Если нет тепловизора, найти источник проблемы достаточно сложно. Если же инструмент имеется, выявить наличие и место образования воздушной пробки или течь водяного тёплого пола не составит труда. Здесь отлично видна воздушная пробка в радиаторе отопления
А когда есть четкое понимание проблемы, устранить её – дело техники. Так же быстро и просто тепловизор обнаружит место течи горячей или холодной воды.
 Результат тепловизионного обследования отопительной системы
Тепловизор можно использовать и для обнаружения скрытых коммуникаций, например, труб подачи воды. Достаточно отрегулировать температуру теплоносителя и просканировать поверхность. Хорошо различимый дефект теплого пола

Устройство тепловизора

Тепловизор состоит из нескольких компонентов от качества исполнения которых зависит функциональные возможности прибора:

• Объектив
• Матрица
• Блок электронной обработки сигнала
• Дисплей
• Корпус

Объектив

Объектив является важной частью тепловизора. Через линзы объектива инфракрасное тепловое излучение попадает на матрицу тепловизора

Линзы объектива тепловизора покрыты германиевым напылением, которое хорошо пропускает через себя ИК излучение. Оптика тепловизора имеет черный цвет и характерный блеск.

Важным параметром объектива тепловизора является его диаметр, от которого зависит угол обзора прибора. Чем больше диаметр объектива, тем больше угол обзора тепловизора, а чем больше угол обзора, тем удобнее им пользоваться на охоте.

Современные компактные тепловизоры имеют диаметр объектива от 20 мм, более дорогие и качественные приборы имеют диаметр объектива 50 мм и более.

Матрица тепловизора

Объектив тепловизора фокусирует тепловизоре излучение на болометрической матрице. Болометрическая матрица самая важная часть тепловизора и самая дорогая. Матрица состоит из терморезисторов, напыленных на кристаллическую решетку. Под воздействием ИК излучения терморезисторы матрицы меняют сопротивление, в результате на выходе матрицы образуется электрически сигнал, который передается на блок электронной обработки.

Болометрические матрицы, пригодные для использования в тепловизорах в России не производятся, только три страны в промышленном масштабе могут их производить: США, Франция и Китай. Более того, так как матрицы для тепловизоров являются продукцией двойного назначения, которая может применяться как в гражданских, так и военных целях, в этих странах существуют жесткие ограничения на экспорт таких матриц в другие страны.

Важнейшей характеристикой матрицы является ее разрешение. Чем больше разрешение матрицы, тем лучше. Матрица с высоким разрешением дает более высокое качество картинки и лучшую детализацию, а также позволяет различить животное на более далеком расстоянии.

В тепловизорах начального уровня разрешение матрицы обычно составляет 160х120 точек, что позволяет различит животное на расстоянии до 200 метров. Матрицы с разрешением 240х180 точек, позволяют различить животное на расстоянии до 800 метров. Более качественные тепловизоры имеют матрицу с разрешением 384х288 точек, с их помощью можно различить цель на дистанции до 1500 метров.

Блок электронной обработки сигнала

Блок получает электрический сигнал с болометрической матрицы, обрабатывает его и передает на дисплей для отображения. От характеристик блока зависит частота обновления картинки, чем выше частота обновления картинки, тем лучше.

Дисплей и окуляр из оптического стекла

Изображение от электронного блока обработки сигнала поступает на дисплей для отображения. Дисплей представляет собой жидкокристаллическую или светодиодную матрицу небольшого размера. В некоторых тепловизорах для удобства наблюдения имеется окуляр с резиновым наглазником.

В тепловизорах используются дисплеи двух типов: OLED-дисплеи и LCD–дисплеи. LCD-дисплеи имеют серьезный недостаток, они замерзают при температуре ниже -10С. OLED-дисплеи лишены этого недостатка, они дают картинку хорошего качества с высоким показателем яркости, что позволяет использовать их в любое время суток и при любой температуре окружающего воздуха.

Дисплеи тепловизоров различаются своим разрешением, чем разрешение больше, тем лучше.

Корпус

Корпус защищает внутренние компоненты тепловизора от внешних воздействий. Тепловизоры для охоты эксплуатируются в условиях далеких от идеальных, поэтому большинство из них изготавливается с защитой от ударов, пыли и влаги.

Надежная защита корпуса тепловизора защищает его во время охоты. Тепловизор для охоты должен обладать степенью защиты не ниже IP54, в противном случает такой прибор не заслуживает серьезного внимания.

Топ-10 лучших недорогих тепловизоров для охоты

Бюджетных охотничьих ИК-прицелов как таковых не существует, любые модели стоят довольно дорого. Но в магазинах можно выбрать устройства, выигрывающие в цене у топовых тепловизоров.

Quantum HD19s

Функциональный девайс имеет встроенные режимы для города и леса, а также функцию распознавания с высокой детализацией теплых объектов. Поддерживает FPS 30 кадров и цифровой зум, может работать на морозе.

Важно! Купить один из лучших тепловизоров для охоты выгодно еще и потому, что питается он не только от встроенных аккумуляторов, но и от переносного внешнего источника.
Стоимость ИК-прицела Quantum начинается от 93000 рублей

Dali S240

Датский тепловизионный монокуляр с матрицей 384 на 288 поддерживает частоту обновления кадров 50 Гц. Способен записывать видео, предусмотрено удаленное управление со смартфона. Если выбрать данную модель, можно будет самостоятельно настраивать цветовую палитру.

Цена тепловизора Dali начинается от 79000 рублей

Guide IR510 N1

Компактный девайс во влагостойком корпусе поддерживает высокую скорость смены кадров, обладает тихой автокалибровкой, оснащен режимом изотерма и лазерным указателем. Может записывать видео до 4 Гб.

Выбрать инфракрасный монокуляр Guide в магазинах можно от 89000 рублей

Pulsar Axion Key XM30

В сравнении тепловизоров Пульсар Хелион и Аксион последний выигрывает по популярности и цене. Подходит для применения при любой погоде, обладает малым весом и небольшими размерами. Поддерживает широкие настройки изображения, предоставляет высокое оптическое увеличение. Корпус у прибора водонепроницаемый и прочный.

Приобрести ИК-прицел Axion от Pulsar можно от 90000 рублей

Pulsar Axion Key XM22

Еще один недорогой прибор с высокой четкостью изображения и мгновенным стартом следует выбрать, если нужно автономное устройство с широкими возможностями видеозаписи. Поддерживает комбинированную систему питания B-Pack, функцию StreamVision и «кадр в кадре». Не боится влаги, поставляется в цельнометаллическом корпусе.

Цена тепловизора Axion X22 начинается от 75000 рублей

HT-320D Thermal Camera

Недорогой и качественный вариант можно выбрать для охоты и игры в страйк-болл. Устройство с разрешением 220 на 160 совмещает функции монокуляра и тепловизора, поддерживает ночной режим и быструю смену кадров.

Цена девайса HT-320D стартует от 50000 рублей

Pulsar Helion XQ28F

Чувствительный прибор со временем работы до 8 часов в автономном режиме обладает разрешением 384 на 288 пикселей. Поддерживает плавный цифровой зум и дистанционное управление, способен записывать видео.

Цена ИК-монокуляра Helion XQ28F начинается от 117000 рублей

Guide Trackir 25mm

ИК-монокуляр обладает высоким разрешением и встроенным дальномером, плавным масштабированием и частотой обновления кадров 50 Гц. Выбрать его рекомендуется также, если нужен встроенный модуль Wi-Fi и возможность настройки цветовой палитры.

Цена у тепловизора Guide Trackir начинается от 150000 рублей

Veber Night Eagle M13/240

Инфракрасный прицел с широким углом обзора и высоким разрешением окуляра предоставляет хорошую видимость в любое время суток, в туман и при задымлении. Работает 7 часов без подзарядки, непроницаем для воды и пыли.

Купить тепловизор от Veber можно от 610000 рублей

IRAY XEYE E3M

Надежный ИК-монокуляр в водонепроницаемом корпусе позволяет рассмотреть объекты сквозь туман, дождь и высокую траву. Дальность обнаружения составляет 1250 м. Прибор стоит выбрать за тихую автокалибровку и быструю смену кадров. Устройство удобно ложится в руку при использовании.

Стоимость тепловизора IRAY составляет около 89000 рублей

В чем особенность тепловизоров Pulsar

Чем лучше тепловизор, тем точнее его показания

На данный момент представлены следующие модельные ряды тепловизоров Pulsar:

• Helion (обновленный ряд – Helion 2);
• Axion (приборы Axion XM30S и Axion Key).

Качественный материал корпуса, легкий вес устройств, интеграция с мобильными устройствами, мягкое изображение, наличие встроенного видеорекордера, водонепроницаемость, максимально удобный в работе режим «картинка в картинке» – это только малая часть того, что предлагают современные тепловизоры Pulsar.

Если принцип работы и основные характеристики современных тепловизоров после прочтения этой статьи вам кажутся уже понятными, советуем вам посетить сайт PulsarNV, чтобы выбрать конкретный прибор, который подходит вашим задачам и сфере использования. Если у вас все еще есть вопросы технического характера, вы всегда можете обратиться за консультацией к представителю Pulsar, который с удовольствием поможет определиться с выбором вашего первого тепловизора.

Дополнительные возможности тепловизоров

Нужно отметить, что некоторые модели тепловизионного оборудования могут обладать расширенными возможностями (видеосъемка, Wi-Fi, компас и др), поэтому цена тепловизоров с одинаковой матрицей может сильно варьироваться.

• С помощью Wi-Fi вы можете управлять тепловизором через смартфон. В соответствии с вашей мобильной операционной системой вам понадобиться специальное приложение. Картинка с тепловизора будет передаваться на дисплей телефона и вам доступны некоторые функции анализа и управления.
• Электронный компас по координатам уточняет расположение исследуемого объекта, что в последствии упрощает анализ полученных данных.
• Видеокамера позволяет получить совмещенное изображение – наложение термограммы на видимую картинку.

Купить тепловизор, значит сделать первый шаг к решению целого ряда проблем на важных для вас объектах. Вы можете сделать заказ на нашем сайте или прийти к нам в магазин для получения более подробной консультации и непосредственного знакомства с оборудованием.

Для чего используют тепловизоры в строительстве

Обследование строительным тепловизором коттеджа, дачи или жилого дома дает возможность увидеть на термограмме то, что происходит внутри различных предметов и конструкций здания, вообще не касаясь их. Это называют неразрушающим контролем.

Такого рода осмотр покажет состояние отопительных трубопроводов в стенах и теплом полу без вскрытия штукатурки или кафельной плитки.

В основе тепловой диагностики лежит принцип фиксирования неоднородностей теплового поля, что позволяет судить о состоянии исследуемых объектов

Чувствительность некоторых моделей достигает сотых долей градуса, благодаря чему можно не только увидеть тепловой след на поверхности конструкций, но и узнать, что же происходит внутри.

Уникальным преимуществом современных тепловизоров перед другими средствами контроля является именно возможность заглянуть внутрь предметов без нарушения их целостности. Даже минимальное отклонение температурных показателей от нормы будет свидетельствовать о наличии неполадок, к примеру, в электросети.

Проверка частного дома тепловизором поможет решить самые разные задачи:

• локализовать места утечек тепла и определить степень их интенсивности;
• проконтролировать эффективность пароизоляции и выявить образование конденсата на различных поверхностях;
• правильно подобрать тип утеплителя и рассчитать необходимое количество теплоизоляционного материала;
• обнаружить протекание крыши, трубопроводов и теплотрасс, утечку теплоносителя из отопительной системы;
• проверить воздухонепроницаемость оконных стеклопакетов и качество монтажа дверных блоков;
• провести диагностику вентиляции и системы кондиционирования;
• определить наличие трещин в стенах сооружения и их размеры;
• найти места засоров в системе теплоснабжения;
• диагностировать состояние электропроводки и выявить слабые контакты;
• обнаружить места обитания грызунов в доме;
• найти источники сухости/повышенной влажности внутри частной постройки.

Строительный тепловизор дает возможность оперативно проверить соответствие параметров возведенного здания техническим требованиям, оценить качество недвижимого объекта перед его покупкой и диагностировать работу внутренних коммуникаций.

Проведенное обследование дома термографическим сканером до начала укладки теплоизоляционных материалов поможет правильно рассчитать расходы на утепление

А уже после окончания работ тепловизионная съемка позволит проконтролировать финальный результат и обнаружить недостатки монтажа, создающие теплопотери. Проверка покажет и мостики холода, которые можно быстро устранить при подготовке к зимнему сезону.

Перед реконструкцией или ремонтом старых сооружений прибор с инфракрасной камерой придет на помощь, чтобы выявить самые холодные зоны и места затеканий, проблемы с теплыми полами, и объективно оценить объем запланированных строительных работ.

Медицинские тепловизоры

Другим важным аспектом человеческой деятельности всегда была медицина. Применяются тепловизоры и здесь. Температура нашего тела – отличный показатель общего здоровья. Изменение температуры, как известно, сигнализирует о неполадках в работе организма, именно поэтому при первичном обследовании пациенту всегда ставят градусник. Но следует понимать, что обычный контактный термометр всегда измеряет температуру в одном и том же месте. Но на самом деле температура тела неоднородна, и для каждого органа характерна своя. Устройство тепловизора даёт возможность значительно углубить температурный анализ здоровья

Обследование тепловизором человека помогает найти область воспаления с точностью до мм и определить, например, патогенный процесс в одном из органов без внедрения различных зондов или оперативного вмешательства. Таким образом, применение тепловизора для диагностики не только даёт возможность определить, болен пациент или здоров, но и с высокой точностью указать источник проблемы и поставить диагноз. Основной областью применения таких приборов является диагностика опухолей и различных проблем с кровеносной системой.

Современный медицинский тепловизор – это, как правило, диагностическая система, состоящая из собственно детектора излучения и компьютера для быстрой обработки полученного сигнала. Одно из важнейших достоинств медицинского тепловизора является его полная безопасность для пациента в виду отсутствия постороннего излучения, оперативного вмешательства и – принцип работы тепловизора медицинского полностью аналогичен работе других приборов этого типа

Основные принципы работы тепловизора

Любой предмет является источником электромагнитных волн, которые излучаются в широком частотном диапазоне, включая ИК-спектр, который также называют тепловым излучением. Интенсивность ИК-излучения непосредственно зависит от температуры предмета, при этом влияние степени освещенности является незначительным.

Тепловизионный прибор позволяет визуализировать предметы и показать характеристики, которые являются недоступными для человеческого зрения и других технических средств. Это предоставляет новые возможности для проведения высокоточных измерений, мониторинга производственных процессов и обеспечения безопасных условий.

Принцип действия современных моделей основан на том, что некоторые материалы могут распознавать и фиксировать ИК излучение. С помощью оптического устройства, в конструкцию которого входят линзы, тепловое излучение предмета проецируется на матрицу, чувствительную к ИК-лучам.

С помощью микросхем данные считываются и преобразуются в видеосигнал, на котором участки с разной температурой показываются разными оттенками. Холодные места отображаются синим цветом, горячие – оранжево-красным.

Современные модели оборудования оснащаются функцией записи изображения, а также позволяют анализировать результаты сканирования в реальном времени.

Технические характеристики тепловизора определяются его назначением. Для лабораторных исследований используют сложные модели с минимальным шагом температурных значений. Для обследования квартиры, оборудования применяют устройства, которые работают в широком частотном диапазоне. Основной принцип функционирования прибора – измерение и визуализация ИК-излучения, успешно применяется в самых разных сферах.

Прибор для самостоятельных замеров: обзор тепловизоров и какой лучше приобрести

Для подобных целей не стоит выбирать слишком дорогое оборудование. Ведь в нем будет множество функций, которыми домашний мастер пользоваться не будет, а значит, нет смысла за них переплачивать. Но и слишком дешевый вариант здесь не подойдет. Если устройство стоит менее 20 000 руб., на него не стоит обращать внимания. Ведь низкая стоимость – это повод задуматься, проработает ли тепловизор дольше 10 мин. или откажет при первом нажатии на кнопку.

Нормальные устройства средней ценовой категории – это приборы, стоимостью от 50 000 руб. до 200 000 руб., не считая дополнительных объективов (если они требуются). Если же говорить о профессиональных тепловизорах с широким набором функций, то за них придется заплатить более полумиллиона (стоимость указана по состоянию на декабрь 2020 года).

Немного больше о тепловизорах можно узнать из видео ниже.

Как проверить дом тепловизором: принцип работы прибора

Строительный тепловизор представляет собой устройство для наблюдения за распределением температуры на исследуемой поверхности.

Он отображает на дисплее контуры сооружения в виде специального цветового поля, где каждой температуре соответствует свой цвет.

Работа тепловизора основана на бесконтактном замере теплового излучения, исходящего от того объекта, на который он направлен.

Конструктивно инструмент схож с современным фотоаппаратом. Кстати, для него также есть возможность приобретения различных объективов. Отличие лишь в том, что съемку производят в инфракрасной части спектра излучения.

Картинки можно сохранять в памяти прибора, а также копировать и просматривать на компьютере (файлы сохраняются в стандартном графическом расширении jpeg).

Для отображения информации в тепловизорах применяют цифровые матрицы (как экраны смартфонов). Каждый их пиксель содержит данные о температуре в той или иной точке объекта.

Однако такие тонкости человеческий глаз не способен отличить и увидеть, поэтому тот или иной цвет или оттенок соответствует не значению, а определенному диапазону температуры.

Например, точки с температурой до 60 °С отображают синим цветом, от 60 до 70 °С – желтым, от 70 до 75 °С – оранжевым, а от 80 °С и выше – красным.

На экране тепловизора явно видно распределение температуры по объекту. Благодаря этому можно легко проверить состояние поверхности и визуально обнаружить области, вызывающие сомнения и вопросы.

Там, где они появляются, – высока вероятность наличия или скорого появления недостатков (трещин, щелей, полостей и т. д.).

Правила и алгоритм проведения обследования

Для того чтобы подготовиться к внутреннему тепловому сканированию, домовладелец должен принять все меры для обеспечения точного результата. Это может включать перемещение мебели от внешних стен и удаление занавесок. Наиболее точные термографические изображения обычно получаются при большой разнице температур, не менее 14 C между температурой воздуха внутри и снаружи.

В холодный период года из-за явления, известного как «тепловая нагрузка», домовладелец перед проведением теста может поддерживать определенную разницу внутренних / внешних температур в течение четырех часов, например, запустив кондиционер или центральное отопление. Тепловизионные камеры можно использовать для сбора информации только от внутренней части стены, поскольку они не могут видеть сквозь стены.

Как выглядит обследования дома тепловизором

Чтобы получить лучшие тепловые изображения, выполняют следующие действия при обследовании:

1. Убеждаются, что контролируемый объект работает с нагрузкой не менее 40%. Низкие нагрузки не производят много тепла, что затрудняет обнаружение проблем.
2. Подходят как можно ближе к своей цели, не «фиксируют потери » через двери и особенно через окна.
3. Учитывают ветровые нагрузки и движение воздушных масс. Эти мощные конвективные силы охлаждают аномальные горячие точки, иногда даже ниже порога обнаружения.
4. Учитывают температуру окружающего воздуха, особенно на открытом пространстве. В жаркую погоду солнце может нагревать оборудование, в то время как холодная погода может маскировать эффекты перегрева компонентов.
5. Учитывают источники отражающего инфракрасного излучения. Предметы, которые имеют блестящие отражающие поверхности и являются излучающими, будут отражать инфракрасную энергию от других близлежащих объектов, включая солнце. Это может помешать измерению целевой температуры и захвату изображения.
6. Неокрашенные металлы сложно измерить. Чтобы повысить точность измерений, прикрепляют к таким компонентам «мишени», обычно бумажные наклейки, изоленту или окрашенные пятна.
7. Сохраняют архивы, как температурных показателей так и тепловые изображения для долгосрочного анализа данных.