Termográfia

Hűtött versus hűtetlen hőképalkotás

Nem minden hőkamera tudása egyenlő és alkalmas bizonyos speciális területekre, illetve nem mindegyikük rendelkezik nagy sebességű mozgáskimerevítő képességgel a pontos mérések érdekében.

hirdetés

Sok éve már, hogy a hőkamerákat tudósok, kutatók és kutató-fejlesztő szakemberek széles körben alkalmazzák a munkájuk során, beleértve az ipari k+f-területeket, az egyetemeket és a kutatóintézményeket, a roncsolásmentes anyagvizsgálat részterületeit, illetve a hadi és űripari célokat. A tudományos és a k+f-célokra használatos hőképalkotó kamerák hatékony és nem invazív eszközök. Egy hőkamera segítségével korán, már a tervezési ciklusban azonosíthatjuk, dokumentálhatjuk és javíthatjuk a problémákat, mielőtt komolyabbá és költségesebben kiküszöbölhetővé válnának.

Hőképalkotás k+f-környezetben

A hőkamerák hőmérsékleti sugárzást használnak, amely emberi szemmel nem érzékelhető, de vizuális képpé alakítható, és képes ábrázolni a termikus változásokat egy tárgyon egy adott pillanatban. Az elektromágneses spektrum egy részét lefedve minden tárgy hőenergiát bocsát ki, amelynek a hőmérséklete az abszolút nulla fok feletti, és a sugárzás mennyisége növekszik a hőmérséklettel.

A FLIR hőkamerákat használják hőmérséklet-eloszlás és valós idejű hőmérséklet-változások rögzítésére és tárolására, lehetővé téve a mérnökök és kutatók számára, hogy láthassák és pontosan mérhessék a hőmintákat, a hőveszteséget, a hőszivárgást és más hőmérsékleti tényezőket a berendezésekben, a termékekben és a folyamatokban. Ezek közül a kamerák közül néhány olyan finom hőmérsékleti különbségeket is meg tud különböztetni, mint 0,02 °C. Jellemzőjük a legkorszerűbb detektortechnológia és egy fejlett matematikai algoritmus a nagy teljesítményű és precíz mérésekhez –80 °C-tól +3000 °C-ig. A k+f infrakamera-tartományok a rendkívül magas minőségű képalkotási teljesítményt és a precíz hőmérsékletméréseket hatékony eszköztárral, illetve elemző- és riportszoftverrel egyesítik. Ez a kombináció teszi őket ideálissá kutatási, hőmérséklet-vizsgálati és termékellenőrző alkalmazásra.

Sokféle választási lehetőség van, amikor hőkamerarendszereket szeretnének alkalmazni k+f-, illetve tudományos célokra. Gyakran felmerül a kérdés: hűtött vagy hűtetlen hőkamerát kellene inkább használnom az adott célra, melyik a költséghatékonyabb?

Valóban, napjainkban kétféle típusuk van a piacon elérhető hőkamerarendszereknek: hűtött és hűtetlen. Az összetevők ára nagyon különböző ennél a két típusnál, ezért rendkívül fontos eldönteni, melyiket válasszuk.

Hűtött hőképalkotó kamerák A modern hűtött hőkamerák kriogén hűtővel integrált képalkotó szenzorral rendelkeznek. Ez egy olyan eszköz, amely csökkenti a szenzor hőmérsékletét, mégpedig kriogén hőmérsékletre. A szenzorhőmérséklet csökkenése szükséges ahhoz, hogy a termikusan indukált zaj lecsökkenjen az alkotott képből érkező jel szintje alá. A kriogén hűtőknek vannak olyan mozgó-kopó alkatrészei, amelyeket rendkívül szoros mechanikai tűréshatárokkal terveztek, valamint idővel a héliumgáz is kikezdi a gáztömítéseket.

A FLIR A6700sc kompakt hőkamera hűtött InSb-detektorral, rendkívül kedvező áron (forrás: FLIR)
A FLIR A6700sc kompakt hőkamera hűtött InSb-detektorral, rendkívül kedvező áron (forrás: FLIR)

A hűtött hőkamerák a legérzékenyebb típusok mind közül, és képesek érzékelni az objektumok közötti legkisebb hőmérséklet-különbségeket. Ezekből képet lehet alkotni a spektrum középhullámú infravörös (MWIR) és a hosszúhullámú infravörös (LWIR) sávján, ahol a hőkontraszt magas a feketetest-fizikából kifolyólag. A hőkontraszt a céltárgy hőmérsékletében beállt változás megjelenése a jelben. Minél nagyobb mértékű a hőkontraszt, annál könnyebb felismerni a tárgyakat a háttérben, amely esetenként nem sokkal hidegebb vagy melegebb, mint a tárgy maga.

Hűtetlen hőképalkotó kamerák Egy hűtetlen infravörös kamerában a szenzor nem igényel kriogén hűtést. Az egyszerű szenzorkialakítás alapja a mikrobolométer, egy nagy hőmérsékleti együtthatójú, parányi vanádium-oxid ellenállás egy szilíciumelemen nagy kiterjedésű felszínnel, kis hőkapacitással és jó hőszigeteléssel. A kép hőmérsékletében történt változás eltérést okoz a bolométer hőmérsékletében, ami elektronikus jelekké konvertálódik, és képként feldolgozható.

A FLIR T650sc hűtetlen kutatási kamera nagy felbontással és kis spotmérettel a pontos értékek és megbízható mérési pontosság érdekében
A FLIR T650sc hűtetlen kutatási kamera nagy felbontással és kis spotmérettel a pontos értékek és megbízható mérési pontosság érdekében

A hűtetlen szenzorokat a hosszúhullámú infravörös (LWIR) sávban való munkára fejlesztették ki, ahol a földi hőmérsékleti célpontok a legtöbb infravörös energiát bocsátják ki. A hűtetlen kamerák általában sokkal olcsóbban beszerezhetők, mint a hűtött változataik. A szenzorokat kevesebb lépés során gyártják le és nagyobb példányszámban, illetve kevesebb drága vákuumcsomagolással, mint a hűtött szenzorokat, továbbá a hűtetlen kamerák nem igényelnek kriogén hűtőket, amelyek igen költséges eszközök. A hűtetlen kamerák kevesebb mozgó alkatrésszel működnek, és sokkal hosszabb élettartamúak, mint a hűtött társaik hasonló munkafeltételek mellett.

Hűtött kamerák k+f-alkalmazásra

A hűtetlen kamerák előnyei válaszul szolgálhatnak az előzőekben feltett kérdésre. De mikor ajánlatosabb mégis hűtött hőkamerákat alkalmazni kutatási és fejlesztési vagy tudományos célokra? A válasz: ez az alkalmazási követelményektől függ.

Hűtött hőkamera képe (a), illetve hűtetlen hőkamera képe (b) egy forgó kerékről
Hűtött hőkamera képe (a), illetve hűtetlen hőkamera képe (b) egy forgó kerékről

Ha szeretnénk látni a percenkénti hőmérséklet-különbségeket, ha a legjobb képminőségre van szükségünk, ha gyorsan mozgó vagy melegedő célpontjaink vannak, ha szeretnénk látni a hőprofilt, vagy nagyon apró pontokon szeretnénk hőmérsékletet mérni, ha szeretnénk megjeleníteni a célpontokat az elektromágneses spektrum nagyon speciális részén, vagy ha szeretnénk szinkronizálni a hőkameránkat más mérőeszközeinkkel, akkor a hűtött hőkamera a legjobb választás.

 Hőkamerák széles kínálata

A FLIR választékában a nagyobb teljesítményű A6750sc, A8300sc, SC6000, SC7000, SC8000, X6000sc és X8000sc hűtött kamera ultragyors és ultraérzékeny teljesítményt kínál az MWIR és az LWIR spektrális sávban, míg a FLIR A6250sc az infravörös-közeli (NIR) spektrális sávban működik. Ezek a kamerák kiváló mérési képességekkel rendelkeznek az olyan kihívást jelentő beállítások esetén, mint például a gyors mozgással járó termikus események, a széles hőmérséklettartomány, a kis amplitúdójú jelenségek, a multispektrális elemzések vagy a nagyon kis tárgyak értékelése.

A FLIR természetesen hűtetlen hőkamerák széles skáláját is kínálja, a kezdő szintű próbakészlettől a nagyobb teljesítményű kamerarendszerekig, mint például a FLIR T650sc. A speciális lencsék és szoftverek alkalmazkodnak a konkrét alkalmazásokhoz. 

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[174965] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés