Close

22.03.2013

Напустим туман на тепловизионную съемку

При тепловизионной съемке объектов на открытом воздухе оператор должен принимать во внимание метеоусловия. Солнечная засветка, ветер, осадки и другие атмосферные условия влияют как на состояние самого объекта, так и на прохождение излучения через атмосферу. В этой статье я приведу несколько примеров влияния тумана.

Туман — атмосферное явление, скопление воды в воздухе, когда образуются мельчайшие продукты конденсации водяного пара. При температуре воздуха выше −10°С это мельчайшие капельки воды, при температуре о −10°С до -15°С — смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15°С — кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей. Туман возникает в условиях, когда температура воздуха близка к точке росы воздуха, и имеется достаточно количество центров конденсации. Существуют различные виды тумана, подробнее в Википедии.

Несмотря на то, что тепловизоры работают в окнах прозрачности атмосферы (3-5 мкм и 8-14 мкм), рассеяние и ослабление излучения в основном связано с наличием и количеством паров воды и прочих помех (туман, дождь, снег). Это, впрочем, справедливо и для видимого света. Следует отметить, что в тумане, при дожде и снеге тепловизоры дают возможность видеть объекты лучше по сравнению с наблюдением в видимом свете. Примеры ниже дают сравнение видимого и инфракрасного излучения разноудаленных от оператора зданий при тумане и без него.

Термограмма здания туман 1

Термограмма здания

Как видно, дальность наблюдения зависит от плотности тумана. Можно сделать вывод, что распознаваемый визуально объект будет наблюдаться и на термограмме, так как дальность наблюдения в ик-спектре выше. У этого утверждения есть масса оговорок. Следует помнить, что у видимого и инфракрасного каналов разное пространственное разрешение (размер матрицы тепловизора и используемая оптика), в видимой и ик-области различаются контрасты (отличие объекта от фона по яркости), различается чувствительность и т.д.

Если объект наблюдается на экране тепловизора, даже в условиях тумана возможно проведение качественного анализа термограммы, выявление на поверхности участков с температурными аномалиями. Несомненно, контраст изображения в сложных метеоусловиях снижается, а значение температур искажаются. Так можно ли измерять тепловизором температуры в условиях тумана?

Термограмма здания туман 2

Термограмма здания

Дело в том, что настройки тепловизора, относящиеся к учету влияния атмосферы (дистанция, температура и влажность воздуха), используются программным обеспечением тепловизора для расчета пропускания на основе стандартной модели атмосферы. Наличие сконденсированной в туман воды на пути от объекта до тепловизора невозможно учесть в настройках стандартного ПО простым указанием влажности 100% (при тумане воды в воздухе больше, чем при 100% влажности). При больших дистанциях не стоит доверять измерениям. При необходимости измерений следует максимально сокращать расстояние тепловизионной съемки. Однако, лучшим решением в этом случае будет подождать подходящих метеоусловий.

Порой сложная ситуация складывается в работе наблюдательных тепловизоров. Например, в охранных системах туман сильно влияет на возможности обнаружения, распознавания и идентификации объектов. Подробнее об этом можно почитать в блоге Дмитрия Карнеева. В технической диагностике туман представляет проблему при необходимости количественного анализа и при обследовании удаленных или высоких объектов. Помогает то факт, что сильный туман не такое частое явление, а время обследования можно перенести.

Использованы материалы: ТТМ, FLIR, Теплонадзор

Место съемки: Цитадель ТТМ (Санкт-Петербург, Кораблестроителей 30)

22.03.2013

2 Comments on “Напустим туман на тепловизионную съемку

Дмитрий
10.02.2014 в 19:04

Недавно наконец-то купил бюдж.тепловизор.
Вопрос: На форуме АВОК наткнулся…Тепловизионная диагностика не даёт достоверную и актуальную информацию о состоянии объекта и его утечках тепла. Она дает информацию только о наличии дефектов без возможности получения количественной информации о возможности экономии теплоты. Возможность экономии можно определить тепловым расчетом, например по ГОСТ 23-02-2003, АВОК 8-2007, при этом желательно иметь реальный расход тепловой энергии на отопление и фактическую R стен…
Ваше мнение, спасибо.

Ответить
Денис Лездин
10.02.2014 в 22:14

Дмитрий, такое заключение сделано автором, как мне кажется, по итогам «работы» чудовищного числа начинающих термографистов, которые лепили свои отчеты о теплопотерях на основе НАРУЖНОЙ тепловизионной съемки, совершенно не разбираясь в комплексном контроле теплозащиты зданий.

Комплексный контроль включает оценку всех составляющих теплозащиты. Тепловизионная съемка выявляет места нарушений теплозащиты, места нарушения воздушного барьера, помогает рассчитать приведенное сопротивление теплопередаче. Контактный измерительный комплекс позволяет измерить R конструкций. Аэродверь позволяет создать условия для тепловизионного контроля и измерить воздухопроницаемость.

Так что все верно — надо знать где какие дефекты, фактическое сопротивление теплопередаче R, фактическую воздухопроницаемость конструкций. Это все получаем из обследования, в том числе с использованием тепловизора.

Ответить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *