Close

25.12.2012

Отраженная радиационная температура

Как мы узнали в статье про измерительные тепловизоры, в каждом измерительном тепловизоре имеется настройка двух параметров: коэффициент излучения и отраженная температура. Следует отметить, что настройка этих двух параметров в тепловизоре вызывает наибольшее количество вопросов.

В этой статье я расскажу про второй параметр — отраженную температуру. Этот параметр может называться по-разному: кажущаяся или радиационная отраженная температура (reflected), температура фона (background), окружающая температура (ambient). В англоязычной литературе мы чаще встретим устоявшийся термин «reflected apparent temperature» (RAT).

Все окружающие нас объекты испускают собственное тепловое излучение, чем теплее объект, тем мощнее это излучение. Тепловизор может пересчитать мощность излучения в температуру объекта, для этого используются фундаментальные зависимости и калибровочная кривая тепловизора. Ситуация осложняется тем, что все объекты в ик-области отражают ик-излучение окружающих их объектов. В итоге тепловизор получает из каждой точки контролируемого объекта и его собственное, и отраженное постороннее излучение, которое является для наших измерений помехой. Чтобы учесть наличие отраженного излучения, тепловизору надо знать его мощность. Именно за это отвечает настройка в тепловизоре отраженной кажущейся температуры. Вводя в меню тепловизора значение отраженной или фоновой температуры, мы сообщаем тепловизору, в каком окружении находится контролируемая поверхность, что в ней сейчас отражается.

Так как все вычисления происходят в программном обеспечении тепловизора, от нас никаких расчетов не требуется. От нас требуется понимать, что такое отраженная температура в каждом конкретном случае, и проводить ее грамотное измерение (если сочтем это необходимым). Давайте перейдем методам измерения отраженной кажущейся температуры.

Сначала разберемся, как поверхность отражает излучение. Всего есть два крайних случая отражения: диффузное и зеркальное. Тип отражения зависит от состояния поверхности.

Если поверхность ровная, неровности меньше длины волны, то она называется зеркальной. Зеркальная поверхность отражает падающие лучи направленно. При зеркальном отражении падающий луч отражается точно под углом падения. В зеркальных поверхностях мы видим отражение объектов, можем мысленно определить, в каком направлении находится отраженный в зеркале объект. Напротив, шероховатая поверхность состоит из разнонаправленных участков и перпендикулярно им рассеивает лучи по всем направлениям. Такое отражение называется рассеянным или диффузным.

Измерение отраженной радиационной температуры

Сперва я выскажу свое мнение относительно зеркальных поверхностей. У зеркальных в ик-области поверхностей коэффициент излучения довольно низкий. Теория и практика показывают, что при низком коэффициенте излучения точность измерений температуры неудовлетворительная. Не стоит пытаться настроить КИ и RAT, например, для бака из нержавейки или оцинковки, небольшие погрешности знания этих двух параметров приводят к значительным погрешностям измерения температуры. В программе обучения ITC Level 1 мы выполняем лабораторную работу, которая наглядно демонстрирует этот эффект.

С диффузными поверхностями относительно проще. Пожалуй, лучшим способом измерения отраженной температуры является метод с мятой чистой алюминиевой фольгой (crinkled clean aluminum foil), описанный в стандарте ISO 18434-1:2008-03 Condition monitoring and diagnostics of machines — Thermography — Part 1: General procedures. Annex A (normative) Field measurements of reflected apparent temperature and emissivity.

Мятая алюминиевая фольга используется в качестве диффузного инфракрасного отражателя. Поверхность фольги является хорошим отражателем инфракрасного излучения, множество различно ориентированных участков отражают весь окружающий радиационный фон на тепловизор. Фольгу располагают вдоль поверхности объекта контроля.

В тепловизоре устанавливают КИ = 1 (дистанцию D = 0, если есть такая настройка). При этом тепловизор не вносит поправки и показывает радиационную температуру. Это важный момент, отраженная температура именно радиационная, измеренная только таким способом. С поверхности фольги снимают значение температуры. Рекомендую использовать элемент анализа область, среднюю температуру в области. Измеренное значение — это и есть отраженная радиационная (кажущаяся) температура фона.

Не забывайте, что при изменении условий тепловизионной съемки (изменение дистанции, ракурса, положения объекта, изменения в окружении), отраженная температура фона изменится. Наиболее точное указание отраженной температуры в тепловизоре позволяет повысить точность температурных измерений.

Q&A → ВОПРОС/ОТВЕТ

Вопрос: А что, температура может отражаться?

Ответ: В действительности температура не может отражаться, отражается тепловое излучение. Просто это такой термин. Пошло все от того, что в настройки тепловизора вводится значение радиационной температуры фона, по которому тепловизор вычисляет мощность фоновой засветки.

***

Вопрос: В моем пирометре есть только настройка коэффициента излучения, настройку отраженной температуры я не обнаружил. Как мне проводить измерения?

Ответ: С большой осторожностью, особенно в тех случаях, когда КИ ниже 0,9 и/или фон сильно отличается от температуры объекта.

***

Вопрос: В помещении, где я выполняю тепловизионную съемку, нет горячих источников. Похоже, отраженная температура тут не важна. Я устанавливаю значение 0. Так можно отключить эту настройку?

Ответ: Если вы принимаете решение о состоянии объекта только на основе качественного анализа термограммы, можно не заботится о КИ и RAT. Но в отчете термограммы с ошибочными настройками покажут неестественные значения температуры на шкале, это выглядит странно и непрофессионально. Если вам важно измерить истинную температуру объекта контроля, значение отраженной температуры надо устанавливать наиболее близкое к действительному. Не ставьте 0°С постоянно, это выдает отсутствие понимания основ ик-термографии.

***

Вопрос: Какую алюминиевую фольгу надо использовать?

Ответ: Толщина алюминиевой фольги не является критичной. Подходит обыкновенная фольга, например, для приготовления пищи. Не стоит использовать слишком тонкую фольгу (Space Blanket), она может быть частично прозрачна в ик-диапазоне вашего тепловизора.

***

Вопрос: Бывают ли ситуации, когда можно указать температуру воздуха в качестве отраженной температуры?

Ответ: Бывают, обычно когда температура воздуха равна отраженной температуре фона. Если серьезно, при тепловизионной съемке материалов с высоким коэффициентом излучения в закрытых помещениях часто фоном являются потолок и перегородки, температура которых практически равна температуре внутреннего воздуха. В строительном тепловидении отраженная температура как правило, близка к температуре воздуха (при внутреннем обследовании).

***

Вопрос: Дайте пример, когда важно измерить и ввести в тепловизор правильное значение отраженной температуры фона. Ясно, что «всегда важно», ну какой-нибудь из промышленности.

Ответ: Мы внутри цеха, снимаем стенку работающего котла. Позади нас холодная стенка здания, так как зима, а теплоизоляция никудышная. Температура воздуха между тепловизором и котлом +25°С. Но воздух не отражается в котле, отражается стенка здания. Ставим фольгу, настраиваем в тепловизоре коэффициент излучения на 1, измеряем отраженную радиационную температуру, например +16°С получается, вводим это значение через меню в тепловизор.

***

Вопрос: Почему отраженную температуру измерять нужно при КИ=1. Ведь тогда КО=0, и, следовательно, отраженная температура (излучение) вообще не должно улавливаться.

Ответ: От настройки КО = 0 тепловизор не перестает улавливать отраженное излучение, а собственное не исчезает при КИ = 0. Тепловизор сколько улавливал через объектив, столько и продолжает. Считается, что фольга очень хорошо отражает, ее собственное излучение в тепловизор не попадает. Говоря про отраженную температуру, не забываем, что это именно радиационная температура. Для ее измерения надо установить КИ = 1. При этом тепловизор свяжет все отраженное от фольги излучение с температурой фона. Эта температура (интенсивность отраженного излучения) будет использована тепловизором, когда мы начнем измерение температуры объекта контроля с известным КИ.

25.12.2012

57 Comments on “Отраженная радиационная температура

Денис Лездин
25.12.2012 в 02:09

Статья написана в ответ на вопрос Антона из Перми.

Ответить
Сергей
27.02.2013 в 12:21

Здравствуйте, Денис!
Если при съёмке объекта точно установлен КИ, например по самоклеящейся плёнке с известным КИ и последующим измер-ем температуры на её пов-ти, разве аппарат сам не учитывает по соответствующему коэф-ту отражения и отраженную температуру?

Ответить
Денис Лездин
27.02.2013 в 14:55

Сергей, нет.

Вы еще раз прочтите, в статье все написано. Коэффициенты излучения и отражения характеризуют поверхность объекта контроля. RAT характеризует падающее на этот объект ИК-излучение, отраженное им в сторону тепловизора. Это не связанные между собой величины. КИ величина постоянная, а RAT меняется (в зависимости от ракурса тепловизионной съемки, дистанции до поверхности, окружающих объектов и их положения).

Пленка с известным КИ (изолента 0,95) используется в процедуре измерения КИ поверхностей, но перед этим RAT уже должна быть измерена и введена в тепловизор. Иначе никак!

К сожалению, я слышал от некоторых ведущих семинары и вэбинары ошибочную технологию измерения КИ поверхностей. Ахтунг, эти люди учат других. Ошибочная схема измерения КИ: измерьте температуру поверхности контактным термометром, подгоните в тепловизоре КИ, чтобы результаты измерений тепловизором и термометром совпали. Всё готово, измерили! А где RAT? Они просто ничего не знают об отраженной температуре, часто ставят 0°С. Можете сами проверить ошибочность приведенной схемы: если температура поверхности равна RAT, можно поставить любое значение коэффициента излучения, показания тепловизора при этом не изменятся.

Ответить
Сергей
27.02.2013 в 15:51

Денис, я Вашу статью читал, потом ещё просматривал и пользуюсь методом с мятой фольгой. Мой вопрос возник, когда я просматривал учебник курса ITC Level 1, который проходили коллеги. Так вот, там написано, что вклад в полное излучение посторонними источниками оценивается мощностью отраженного излучения, которая вычисляется через коэф.отражения, который в свою очередь равен 1-КИ. И судя по указанной информации этого достаточно. Или я что-то не понял?

Ответить
Денис Лездин
27.02.2013 в 16:04

Все правильно там написано.

На основе значения отраженной радиационной температуры тепловизор вычисляет мощность падающего на исследуемую поверхность ИК-излучения. Через коэффициент отражения (который вычисляется как 1–КИ) тепловизор вычисляет, какая доля этого излучения отразилась от поверхности и смешалась с собственным излучением контролируемого объекта.

Ответить
Сергей
27.02.2013 в 16:27

Понял, спасибо!

Ответить
Алексей
08.04.2013 в 07:43

Ценная статья. Иногда сомневаюсь — а правильно ли я ввожу параметры отраженной температуры при измерении коэффициента излучения. Ну, значит правильно, пальчики помнят, спасибо… Но все же, в специфике моих измерений есть нюансы, с которыми я пока окончательно не разобрался. Например, какое установить значение отраженной температуры при измерении соединителя провода (минимум 10,5 м от поверхности земли), если съемка производиться с земли и наоборот, когда съемка ведется с воздуха (с вертолета на расстоянии 40-50 м)? Мне ничего не остается, как вводить в параметры RAT значение окружающей температуры воздуха…. Есть ли иные способы измерений RAT, в приведенных выше условиях и что бы Вы могли мне посоветовать в данной ситуации? Спасибо.

Ответить
Денис Лездин
08.04.2013 в 23:14

Вообще говоря, довольно трудно указать правильное значение отраженной радиационной температуры для объектов сложной формы. В каждой поверхности отражается что-то свое. Тем боле сложно, если сам объект расположен далеко от оператора. Также важно понимать в какой именно зоне объекта производится измерение, достаточно ли пространственного разрешения тепловизора для измерений на таком расстоянии? Это первое, на что нужно обратить внимание.

Если разрешающей способности тепловизора достаточно для измерений на таких расстояниях, то можно воспользоваться такими соображениями:

1) Если смотрим на элемент ВЛ снизу вверх, в нем отражается преимущественно поверхность земли/снега. Берем их радиационную температуру для настройки тепловизора.

2) Если смотрим на элемент ВЛ сверху/сбоку, в нем отражается преимущественно небосвод. Берем его радиационную температуру для настройки тепловизора.

Ответить
Алексей
09.04.2013 в 10:21

Хм…. есть над чем задуматься. Когда снимаю с вертолета 100-300 км лини небосвод (практически всегда не постоянен) контролировать как-то сложновато. Если только «тепловое зеркало» поможет… Что ж, спасибо, приму на вооружение.
P.S.: Работаю тепловизором FLIR SC660RP

Денис Лездин
09.04.2013 в 11:46

Тепловизор FLIR SC660RP + какой объектив?

Можно и без зеркала. При установке КИ = 1 смотрите прямо тепловизором на небосвод и снимайте показание средней температуры (второй способ из курса ITC).

Ответить
Алексей
11.04.2013 в 08:22

В нашей комплектации 3 объектива: стандартный(38мм с углом в 24гр), длиннофокусный (76мм с углом в 12гр) и широкоугольный (19мм с углом в 45гр). Когда снимаю с вертолета использую длиннофокусный либо стандарт (зависит от опыта пилотов — как близко он может вести свой аппарат вдоль воздушной линии электропередачи, + зависит от конструктива ВЛ — чтобы все токоведущие части в кадр попадали). На небо смотрю, только если пасмурно и плотность облаков позволяет определить в диапазоне возможности тепловизора (мой меньше -60гр. в принципе не показывает). А когда снимаю сверху-вниз, на небо нет возможности смотреть, при скорости 80-100 км/ч, каждая секунда дорога, да и лопасти сверху мешают. Похоже, снова придётся полагаться на визуальное наблюдение и опыт (в определении температуры облаков по их внешнему виду . Гы… Смеюсь, конечно.). Но идея правильная, буду экспериментировать.

Денис Лездин
12.04.2013 в 23:20

Получается, что FLIR SC660 с узким объективом 12° при идеальной фокусировке на расстоянии 50 метров можно измерять цилиндрический объект диаметром не менее 6 см.

Расчет IFOV для FLIR SC660: http://tinyurl.com/c6puhf6

Алексей
15.04.2013 в 09:16

Извините. С минимальным размером объекта контроля в 16,4мм, при мгновенном поле зрения 0.33 мрад на расстоянии 50 м, согласен. А с размером цилиндрического объекта меня терзают сомнения. Как получена величина в 6 см?

Денис Лездин
15.04.2013 в 10:35

16,4 мм — один пиксель на расстоянии 50 м
16,4 х 3 = 49,2 мм — минимальная зона измерения t (3х3 пикселя)
49,2 / Sin(60°) = 56,8 мм — бока цилиндра не измерить под углом более 60°

Остается только центральная часть цилиндра, примерно 60 мм

И это в лучшем случае. При идеальной фокусировке.
Также иногда берут зону измерения не 3х3, а 4х4 пикселя.
А для металлических поверхностей угол может быть и 40°.

Алексей, у вас хороший дорогой тепловизор.
Вам на курсах это рассказывали? II уровень?

Алексей
16.04.2013 в 08:25

С углами все объяснялось, но о размере минимальной зоны (3х3 пикселя) я сейчас узнал от Вас. В курсе ITC нам объясняли, что для того, чтобы измерить температуру в одном элементе, нам нужно иметь несколько элементов, визирующих зоны объекта с такой же температурой, а вот сколько зон не оговаривалось. И эти важные тонкости меркнут на фоне темы для FLIR Systems о размере мишени, необходимой для корректного измерения температуры, где, цитирую: «Если Ваша мишень достаточно велика и выходит за пределы внутренней части «крестика», то, по крайней мере, один пиксель в центре «крестика» будет корректно измерять температуру.», что отбрасывает, выше оговоренное, как не нужное. Я Вам очень благодарен за Ваши ценные ответы. Для меня это еще один аргумент в определении анализа обследований с вертолета.

Денис Лездин
16.04.2013 в 20:40

Обе части вашего сообщения имеют одинаковый смысл. Не понял, что перед чем меркнет, а что чего отбрасывает как ненужное.

«для того, чтобы измерить температуру в одном элементе, нам нужно иметь несколько элементов, визирующих зоны объекта с такой же температурой» Что это значит? Нужно чтобы точку измерения (пиксель) окружали соседние пиксели, которые также смотрят на такую же измеряемую температуру. Один пиксель окружают 8 соседних, т.е. получается квадрат из 9 пикселей. По центральному выводится результат измерения.

«если мишень выходит за пределы внутренней части крестика, то, по крайней мере, один пиксель в центре крестика будет корректно измерять температуру» Что это значит? Нужно чтобы зона измерения, имеющая одинаковую температуру по площади, была больше центральной зоны перекрестия, которая равна 3х3 пикселя, т.е. это квадрат из 9 пикселей. По центральному выводится результат измерения.

В курсе ITC очень четко сказано, что невозможно измерить температуру объекта, который отображается на экране одним пикселем (и расположен на другом температурном фоне).

Алексей
17.04.2013 в 08:03

Извиняюсь. Поясняю. Когда затронули расчеты Вы спросили: «Вам на курсах это рассказывали?» Отвечаю: нет, подобных расчетов на курсе не было, нам сказали, что одного пикселя для получения корректной температуры не достаточно (ВСЕ!) и, что на «флирах» нужная зона определена в «крестике», работайте «крестиком». Но им не всегда можно отработать. Есть ситуации, когда нужно предварительно определить расстояние от объекта исследования (с дальних расстояний в движении). Моя ошибка в том, что я считал достаточным двух пикселей для расчетов. С Уважением!

Ответить
Денис Лездин
18.04.2013 в 11:14

Я обычно специально обращаю внимание слушателей, что минимальная зона измерений, показанная в центре перекрестия, относится ко всем остальным элементам анализа (линия, область, изотерма). На этих элементах программное обеспечение тепловизтра не показывает предупреждение, что часто приводит к ошибкам.

К сожалению, FLIR онлайн IFOV Calculator не дает значение IFOVmeasured, который в три раза шире IFOVgeometrical. В калькуляторе TESTO есть такой расчет, а у FLUKE есть упоминание.

Ответить
Алексей 2
19.04.2013 в 22:03

Появился у нас тепловизор. Nec Thermotracer TH9100.
Вопрос 1.
При измерениии температуры +- от 0 до 500,600,700С, вроде бы как-то показания правильные (с пирометром сравнивали).
От 700 до 900 С — не было таких температур.
А вот при измерении, например, мотка проволоки с температурой 1100 С (пирометр), тепловизор показывает +-1318. И есть еще похожие случаи расхождений. :-( Зрительно, по цвету металла, верю показаниям пирометра на 99,9%. Так чего сделать нужно с тепловизором, чтобы правильно показывал? Пирометр Raynger 3i 1M.
Вопрос 2.
Почему отраженную температуру измерять нужно при КИ=1. Ведь тогда КО=0, и, след-но, отраженная температура (излучение) вообще не должно улавливаться. КИ+КО=1.

Ответить
Денис Лездин
21.04.2013 в 00:02

Я так понял, у вас TH9100 с диапазоном до 2000°С. Он прошел поверку в этом диапазоне? А пирометр прошел поверку? Правильность показаний зависит от самого тепловизора (проверяется при поверке на АЧТ) и настроек тепловизора (это уже от вас зависит). Я не знаю условий вашего эксперимента, поэтому не могу ничего посоветовать. Сравнивать нужно измерения в одних местах с одинаковой площадью. Надо выставить на тепловизоре область «круг» и брать среднее значение (также как усредняет пирометр в своем пятне). Повторяйте опыты, сверяйте расхождения показаний, проверяйте настройки тепловизора, сравните с другим пирометром (лучше с термопарой).

Ответить
Алексей 2
21.04.2013 в 12:26

Спасибо.
Ответ 1.
— Диапазонов у тепловизора — 3. -40 +120, 0-500, 400-1600. Показания двух первых не вызывают сомнений, третий — заказали доп. опцией. Поверка пройдена до получения нами. (Думаю, что пройдена на всех диапазонах. Иначе — зачем он такой ,тепловизор, вообще нужен?). Следующий срок поверки в мае 2013.
— Пирометр регулярно проходит поверку. Уже лет 9 как. И всё хорошо!
— Настройки. Ставим КИ=0,8 у обоих приборов. Сталь. Вообще 0,8 частый наш коэффициент. А вот что еще учесть и как? Отраженную температуру? Как, и где это можно в настройках сделать?
— Эксперимент. Промпрощадка. Прокатка. Практические измерения для определения температуры.
— Площадь измерения. Визирование у пирометра 1:180. На громадных расстояниях — маленькое пятнышко. Усреднять тут не нужно даже. Проверено! Соосность оптики с точкой измерения — на высоком уровне. С 50 м точку (участок) берет легко! Проверено!
Тепловизору же площадь не важна — температура в каждом пикселе? Да и задать круг-прямоугольник нет возможности: а)измерения довольно динамичные 5-10 сек. — можно резкость навести, и с каждой «секундой» (минутой) температура падает! ; б)затруднительно задавать области, т.к. зачастую вся длина или ширина экрана задействуется (иногда и ее мало бывает). Доп. объективов — нет пока.
— Среднее значение. Пирометр — см. выше. На снимках же так и пытаемся выбрать участки с однородной температурой (но по идее — у нас она должна быть почти вся однородная — кроме окалины, или полос). И ещё — так металл-то не «в горошек» нагревается.
— Это у нас самый лучший пирометр. Их два таких — показания идентичны — пара градусов всего — куда попадешь +- мм, и время +- секунда.
— Настройки — настраиваем только КИ. :-(

Денис Лездин
22.04.2013 в 11:23

Пришлите термограммы, я посмотрю. Email в контактах.

Денис Лездин
20.04.2013 в 23:34

По вопросу 2.

Обратите внимание, от настройки КО = 0 тепловизор не перестает улавливать отраженное излучение, а собственное не исчезает при КИ = 0. Тепловизор сколько улавливал через объектив, столько и продолжает. Считается, что фольга очень хорошо отражает, ее собственное излучение в тепловизор не попадает.

Говоря про отраженную температуру, не забываем, что это именно радиационная температура. Для ее измерения надо установить КИ = 1. При этом тепловизор свяжет все отраженное от фольги излучение с температурой фона. Эта температура (интенсивность отраженного излучения) будет использована тепловизором, когда мы начнем измерение температуры объекта контроля с известным КИ.

Ответить
Алексей 2
21.04.2013 в 13:12

Еще по вопросу 1.
Про термопару — согласен.
Но!
Нет у нас такой быстрой термопары. Есть 3-х мм и 1,2 мм. Долго. Да и подходить особо нельзя.

Ответ 2.
По вопросу 2.

«Обратите внимание, от настройки КО = 0 (КИ=1)»
(жаль это книжный показатель. Нет же его в настойках)

«тепловизор не перестает улавливать отраженное излучение»
(Не думал об этом.
И как же его вычислить в наших-то условиях? Жарко, быстро — подойти нельзя — ТБ и прочее),

«а собственное не исчезает при КИ = 0»
(Собственное от объекта? Не исчезает. Но не думал, что тепловизор будет его учитывать. А думал, что будет учитывать-то как раз — лишь отраженное! Даже не думал, что ловить будет. Хотя на приемник, наверное, падает :-( ).

«Тепловизор сколько улавливал через объектив, столько и продолжает. Считается, что фольга очень хорошо отражает»
(Честно говоря, я-то подумал, что фольга вся измятая должна быть),

«ее собственное излучение в тепловизор не попадает»
(Ну, раз уж имеется ввиду, что она ровная и «блискучая», то +- 99% действительно будет отраженным, и чуток все же собственного, наверное).

«Говоря про отраженную температуру, не забываем, что это именно радиационная температура»
(согласен. Буду держать в пямяти. И собственное излучение тоже же — радиационная температура, не конвекцию же ловит?).

«Для ее измерения надо установить КИ = 1. При этом тепловизор свяжет все отраженное от фольги излучение с температурой фона»
(Вот тут уже не понятно. Свяжет — это с ассоциирует? Примет за температуру фона? Он свяжет — а я как узнаю, что здесь что? И как мне это применить? Что тут такое имеется ввиду — фон, и температура фона?

Доп. вопрос. «Все отраженное от фольги излучение»
(Так это опять 100% пойманного на приемник, и что с ним делать?).

«Эта температура (интенсивность отраженного излучения) будет использована тепловизором»
(Это вот здесь её как-то использовать?),
«когда мы начнем измерение температуры объекта контроля с известным КИ.»
(Да уж, знать бы всегда и абс. точно это КИ :-(. Термопара? Не вариант. Не лабораторные условия все же).

Ответить
Денис Лездин
22.04.2013 в 10:54

Напишу ответ в личку / email.

Ответить
Алексей 2
21.04.2013 в 13:15

Заранее спасибо.

Ответить
Алексей 2
21.04.2013 в 13:55

Вопрос 3. Допольнительно-контрольный.
Насколько вероятна такая разница в показаниях пирометра и тепловизора при настройне только КИ, и если КИ=0,8. При одновременном измерении одного объекта?
Пирометр — 1100 градусов.
Тепловизор — 1300 градусов.
Или другой случай:
Пирометр — 1050 градусов.
Тепловизор — 1100-1155 градусов (температура разных точек на снимке).
В общем, может быть такое или нет?
(Рабочий спор. Я говорю — «неправильные показания у тепловизора в этом диапазоне (900-1300), а мне в ответ — «все нормально». Я говорю — завышает, а мне — «а я верю показаниям тепловизора». Я говорю, что и цвет металла не тот. И.т.д.)

Ответить
Денис Лездин
22.04.2013 в 11:21

В пирометре Raynger 3i 1M, как я помню, нет настройки фоновой температуры, есть только КИ. Он использует в расчете «опорную температуру пирометра», похоже, это температура его корпуса. Получается, что при сравнении показаний в тепловизоре тоже надо задать такое значение фоновой температуры.

На уровне 1100°С допустимо различие показаний между пирометром и тепловизором до 30°С. Однозначно ненормально, когда отличие 100°С – 200°С. Единственным надежным вариантом проверки является сличение показаний приборов на высокотемпературном АЧТ. В Питере могу устроить такое.

Ответить
Алексей 2
23.04.2013 в 16:48

Челябиские мы. И в Питер никто не поедет :-( и оборудование везти не даст для сравнения. Посмотрим что покажет поверка тепловизора (в конце мая).

Ответить
Alexander Bardakov
06.05.2013 в 12:30

По поводу пирометра Raynger 3i1M
Денис, это коротковолновый пирометр с рабочей длиной волны 1 мкм. Он в любом случае температуру металла будет показывать точнее чем любой из тепловизоров с высокотемпературной калибровкой. На этой длине волны погрешность за счет коэффициента излучения гораздо меньше, чем для средневолновых и длинноволновых тепловизоров.
Кстати, одно из распространенных заблуждений насчет тепловизоров с высокотемпературной калибровкой. Особенно это касается неохлаждаемых тепловизоров. Их часто берут для измерения температуры металлов, хотя с точки зрения физики эти измерения мягко говоря будут некорректными.
Поэтому я, например, категорически против использования неохлаждаемых длинноволновых тепловизоров для измерения температуры нагретых металлов. Если уж на то пошло, то для измерения температур 800-2000 °С лучше запустить какой-нибудь OpenSource проект по пересчету значений температуры из фотографий, сделанных с помощью обычного фотоаппарата. С точки зрения физики и даже измерений будет гораздо корректнее :).
Но если дискуссия актуальна — можем перенести ее в личную переписку. Благо, имеется достаточно большой опыт измерений температуры металлов по излучению. В разных диапазонах, совершенно разных металлов и в радикально отличающихся условиях.

Ответить
Герман Гусев
24.05.2013 в 20:10

Уважаемые Коллеги! Хочу напомнить, что в пирометрах Raynger 3i есть замечательная функция измерения средней температуры фона, её назначение — запоминание и учет температуры окружающей среды при измерении температур в печах. Можно измерить температуры свода, стен, пода и, после усреднения, учитывать автоматически при проведении измерений.

Ответить
Дмитрий
10.02.2014 в 19:02

День добрый!
Только начал заниматься теплов. съемкой ( в основном в стр-ве).
Вопрос: Так все-таки стоит покупать контактный термометр или, например, Extech RH390 — Прецизионный гигротермометр-психрометр ?
Спасибо заранее.

Ответить
Денис Лездин
10.02.2014 в 22:03

Дмитрий, я не в курсе, внесены ли модели Extech в Госреестр. Лучше брать приборы, которые можно официально поверить и заявлять их использование в отчетах. Например Testo 625 в ту же цену и в реестре. CENTER приборы посмотрите, тоже в реестре, но сенсор на кабеле менее надежен. А какая-то супер прецизионность не требуется, посмотрите перечень оборудования и требования к точности в ГОСТ Р 54852-2011.

Если вам Extech нравится, интересная модель Extech MO 297, интерфейс MeterLink-Bluetooth позволяет исключить сбор данных вручную при термографии тепловизорами FLIR в полевых условиях.

Ответить
jack
11.06.2014 в 19:07

Вопрос на засыпку. А что если с тепловизором забраться еще по-выше, например, километров так на 700? Ясен день, соломку (фольгу) тут уж никто не подстелит квадратиком в несколько сот метров! Можно ли в этом случае, измерить температуру земной поверхности? Если да, то с какой точностью? С каким пространственным разрешением, если нет «холодной диафрагмы»? Надо ли все время «кувыркаться» и измерять температуру «отраженного» космоса или еще каким либо способом калиброваться? И что делать с температурой и влажностью воздуха, изменяющихся в больших диапазонах, по ходу дистанции? Может ли помочь горю возможность снимать одну и ту же картинку в трех диапазонах теплового излучения, применяя обтюратор с фильтрами, например, 8-13 мкм, 10-11 мкм, 11-12 мкм. Заранее благодарен за «быстрый» ответ!!!

Ответить
jack
11.06.2014 в 19:12

P.S. В качестве приемника излучения, естественно, хочется использовать неохлаждаемый микроболометр.

Ответить
jack
13.06.2014 в 14:39

Что? Теплонадзор считает, что теплонадзора из космоса не может быть, по этому не отвечает? Или собирается с мыслями?

Ответить
Денис Лездин
13.06.2014 в 23:10

А ничего! Я на дачу уехал 11-го вечером и вашего горя в части космических измерений в этот период не разделяю.

Вообще этой теме посвящено достаточно статей, надо только поискать. Хотя бы в Вики: http://tinyurl.com/2rnq6y, там есть разные ссылки, вот еще про Land Surface Temperature Measurement from Space: http://tinyurl.com/po7uu2s и http://tinyurl.com/nzjkfor

Ответить
jack
03.07.2014 в 21:31

Извиняюсь, тоже две недели отбыл на даче! Крайне благодарен за ссылочки, очень (для меня) интересная инфа! Доходчивая модель измерения температуры. Однако, мой вопрос больше касался применения микроболометра для достаточно точных измерений температуры земной поверхности (не хуже 1 К) и точности необходимых калибровок… Хотя в мировой практике такие случаи известны, но слабо освещены. Еще раз СЕНКС!

Ответить
Иван
16.12.2014 в 16:45

Допустим нужно мне на улице померить истинную температуру какого-то высокого объекта. Допустим дымовой трубы. Как написано выше «при изменении дистанции, ракурса, положения объекта, изменения в окружении отраженная температура фона изменится».Как измерить отраженную температуру при помощи фольги? Внизу понятно, но ведь если смотреть выше, то ракурс поменяется и нужно снова измерять отраженную температуру по фольге на данной высоте, а если это сделать невозможно(не залесть)… Прошу пояснить.

Ответить
Данил
16.03.2017 в 10:22

Здравствуйте, мы занимаемся измерением температуры труб. Трубы толстостенные около 100 мм. Неоднородность температуры по толщине стенки может быть вызвана неоднородностью нагрева и неоднородностью деформации, поэтому температура на внешней и внутренней поверхности может отличаться (А может и нет, мы не знаем). Как нам правильно измерить температуру внутренней поверхности? Нужно учесть, что внутренняя поверхность светит сама на себя. Съемку ведем чуть под угол.

Ответить
Данил
16.03.2017 в 10:31

Все осложняется тем, что нет в настройках тепловизора строчки отраженная температура. Модель SAT infrared G90

Ответить
Денис Лездин
16.03.2017 в 10:44

Данил, температуру внутренних частей оборудования можно рассчитывать на основе внешних поверхностных измерений. Из описания мне не ясно, что это за оборудование и чем определяется его температурный режим. Обычно строится схема теплового расчета, из нее будет ясно, можно ли обнаружить/измерить важные для вас контрольные параметры.

Я вот не помню, возможно, в компьютерном софте для SAT infrared G90 есть эта настройка. Проверьте.

Ответить
Михаил
15.09.2017 в 10:22

Здравствуйте, я занимаюсь измерениями полупроводниковых кристаллов с использованием тепловизора с объективом увеличения 5Х (расстояние от объекта до объектива примерно 3-4 см). перед тем как включать электрическую нагрузку на объект исследования, что бы потом провести измерения температуры я провожу калибровку в точках где мне надо знать температуру. И тут возникает следующая ситуация: на объектах исследуемых мной очень низкий коэффициент излучения и когда я устанавливаю фоновую температуру равную температуре окружающей среды или полученную путём измерения на фольге и начинаю снижать коэффициент излучения в данных точках, температура в данных точках тоже начинает уменьшаться и уходит в минус. А вот когда задаю отражающую температуру 0 то в этом случае все значения изменяются как надо. (температура в точке исследования равна температуре окружающей среды когда коэффициент излучения примерно равен его справочным данным. После того как я подаю электрическую нагрузку при определённой нагрузки приходится менять отражательную температуру с 0 на температуру окружающей среды. До этого момента значения температуры в точках исследования приходится снимать при отражательной температуре 0. для того, что бы убедиться в правильности калибровки я проверяю температуру объекта исследования по сдвигу вольт амперной характеристики (результаты совпадают). Можете объяснить данную ситуацию? за ранее Вам благодарен.

Ответить
Денис Лездин
15.09.2017 в 11:56

Какое значение КИ используете из справочника?

Объекты с низким КИ довольно сложно измерить ИК техникой. Поднимите КИ, если это возможно, покрасьте поверхность, запылите мелом или сажей. При этом влияние отраженного излучения (отраженной температуры) станет значительно меньше.

Температура уходит в ноль так как перед экспериментом получается отраженная температура выше температуры объекта и воздуха (влияние работающего тепловизора, потолок теплее, лампочки, люди вокруг).

Создайте равномерный фон, контролируйте его отраженную температуру прямым измерением, без фольги. Так будет надежнее.

Ответить
Михаил
12.01.2018 в 08:37

добрый день значения КИ исследуемых мной объектов 0.05, о.4, 0.3, 0.2, объекты исследования микроскопических размеров, а тек же выше исследуемой области находятся прозрачные материалы в данной ИК области, поэтому чернение их технологически не возможно поскольку в этом случае мы будем наблюдать температуру на поверхности объект которая значительно ниже температуры исследуемой области. То что при таких низких КИ очень сложно проводить измерения, но в наших задачах это просто необходимо. Может есть какие то варианты калибровки которые можно использовать при измерении объектов с такими малыми КИ? за ранее Вам благодарен.

Руслан
12.10.2017 в 11:15

Здравствуйте, произвожу замер трубопроводов с температурой поверхности 400-550 градусов. С выставлением коэффициента разобрался он равен 0,69 (металл ржавый) но как быть с видимой отраженной температурой? Прибор Flir T640

Ответить
Денис Лездин
17.10.2017 в 11:43

Руслан, оценивайте отраженную температуру по приведенному в статье выше способу. Настраивайте этот параметр и при измерении коэффициента излучения, и при проведении измерений температуры трубопроводов. А как вы разобрались с коэффициентом излучения, в таблице нашли?

Ответить
Руслан
27.12.2017 в 13:07

Коэффициент излучения выбирается в таблице .

николай
02.12.2017 в 11:59

скажите пожалуйста как измерить тепловизором температуру окружающей среды, если нет градусника в цехе? Ведь в тепловизор нужно вбить температуру ОС, а она мне не известна ? И какую температуру измеряет тепловизор — фактическую ?

Ответить
Денис Лездин
13.12.2017 в 14:32

Николай, если Вы хотите измерить температуру воздуха в помещении, замерьте тепловизором температуру объекта с высоким КИ, который давно находится в помещении и по температуре сравнялся с воздухом (шкаф, стол, стул).

При съемке в помещении дистанции небольшие, влияние на результат температура воздуха оказывает небольшое, куда важнее отраженная температура фона, о которой речь в статье выше.

Тепловизор, по секрету, вообще температуру не измеряет) Он ее рассчитывает на основе наших настроек. При настройке КИ=1 это так называемая радиационная температура, а при правильных настройках тепловизора — наиболее близкая к фактической.

Ответить
Виталий
02.03.2018 в 01:41

Приветствую Вас, Денис! Помогите советом: как измерить температуру пара в разных точках с помощью тепловизора ( допустим пар выходящий из носика чайника)?

Ответить
Денис Лездин
02.03.2018 в 13:01

Думаю, что никак. Пар полупрозрачен, сигнал зависит от толщины слоя конденсированного пара. Где слой толще — радиационный сигнал выше, и это не связано с изменением температуры. Введение сетки приведет к конденсации и не исключит влияния толщины слоя. Схему надо как-то калибровать. Можно ставить два тепловизора с разных направлений, обрабатывать сигнал с построением 3D распределения. Об этом можно думать, если такие измерение очень и оооочень нужны.

Ответить
Вадим
27.11.2020 в 05:45

Виталий! Не знаю, решили ли Вы свою проблему, но хотел бы поделиться своей идеей для похожих случаев. Если не возможно измерить температуру или излучение объекта в связи с неопределенностью его физических параметров, то можно передать тепло конвективно другому объекту с ничтожной тепловой инерционностью, теплопроводностью и высоким КИ с большой площадью излучения. Металлическая сетка не соответствует всем параметрам, но существует масса полимеров с хорошими характеристиками (пленки, нити). возможно подойдет тонкая пищевая пленка, на ее поверхности будет хорошо видно распределение тепла, если пленка не расплавится и хватит скорости сканирования сенсора тепловизора, так как температура может быстро меняться.

Виталий
03.03.2018 в 03:53

Денис, спасибо за совет. Можно будет подумать 3D распределении.
Только вот тепловизор в наличии один.

Ответить
Вадим Waycam
20.07.2019 в 08:51

Приветствую!
1) Правильно ли утверждение, что при наблюдении тепловизором объекта с КИ=0.5 тепловизор математически вычтет из попавшей на его сенсор мощности излучения половину предустановленной мощности фонового излучения и умножит результат на два, что в итоге должно равняться мощности излучения АЧТ при той же температуре что имеет объект наблюдения?
2) Для точных измерений температуры визирование контрастного объекта должно быть не менее чем 3.5х3,5 (на практике это 4х4) пикселя сенсора тепловизора из-за взаимовлияния между самими пикселями (если соседние пиксели нагреты по разному, то более холодный остудит соседний горячий и наоборот), а так же из-за неполной (частичной) «засветки» крайних пикселей (граничных в изображении объекта, излучение от объекта попало только на часть пикселя, что приведет к неправильному отображению температуры объекта этим пикселем). Верно?
3) Правильно ли считать, чем холоднее окружающая исследуемый тепловизором нагретый объект обстановка (стены пол, потолок, объектив тепловизора, воздух, например в морозильнике), тем меньшее влияние на измерение температуры объекта с КИ менее 1 будет производить отраженная фоновая радиация?

Ответить
Вадим Waycam
20.07.2019 в 09:13

Не совсем понятно, как может тепловизор со спектральной чувствительностью в диапазоне 8…14 мкм измерять температуру 2000 град.? Ведь максимум излучения тела при температуре 2000 гр. будет иметь длину волны около 1,27 мкм, что за пределами «видимости» этого тепловизора, как и у тела нагретого до 100 градусов по Цельсию (7,7 мкм). Тепловизор увидит лишь «хвост» излучения, а в некоторых материалах в хвосте могут быть зоны поглощения и суммарный спектральный поток излучения в диапазоне 8…14 мкм не будет соответствовать температуре тела. В чем я ошибаюсь?

Ответить
Вадим
27.11.2020 в 04:22

Я до сих пор жду ответы на мои вопросы! Актуальность не исчезла.

Ответить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *