Nowe trendy w technice termowizyjnej

Fot. 1. Kamera TIM200

Kamery termowizyjne określają temperaturę powierzchni w oparciu o wartości emitowanej energii promieniowania podczerwonego. Detektor we współpracy z elektroniką przetwarzającą przekształca emitowane promieniowanie w sygnały elektryczne prezentowane w formie obrazu nazywanego termogramem.

Rozkład temperatury na badanych obiektach przedstawiany jest zazwyczaj w postaci barwnych izoterm, gdzie jeden kolor odpowiada punktom o tej samej temperaturze. Oprogramowanie TIM Connect pozwala na automatyczne wykrywanie najzimniejszych i najgorętszych punktów badanego obiektu, indywidualnie można też ustawić poziomy temperatury, przy których uruchomi się alarm ostrzegawczy.

KOMPAKTOWE I UNIWERSALNE

Fot. 2. Oprogramowanie TIM Connect

Najważniejszą zaletą kamer termowizyjnych jest fakt, że pomiar temperatury odbywa się bezkontaktowo, co pozwala m.in. na określanie jej wartości w przypadku obiektów niedostępnych lub będących w ruchu. Urządzenia te charakteryzują się wysoką żywotnością i nie zużywają się mechanicznie, mogą być też stosowane w niebezpiecznym otoczeniu.

Wszystkie modele kamer termowizyjnych firmy Micro-Epsilon cechują się stopniem ochrony IP67, dodatkowo dla modelu thermoIMAGER TIM 160 oraz thermoIMAGER TIM 400 przygotowana jest dodatkowa obudowa chłodząca. Stosowana ona może być w przypadku, gdy istnieje potrzeba użycia urządzenia w otoczeniu o temperaturze powyżej 50°C (maks. do 240°C).

Standardowym modelem kamer termowizyjnych Micro-Epsilon jest TIM 160. Jest to niewielka kamera o wymiarach zaledwie 45×45×62 mm i wadze 195 g. Urządzenie pozwala na pomiary temperatury w zakresie od -200°C do 900°C, dostępna jest też seria specjalna o zakresie rozszerzonym do 1500°C.

TIM 160 charakteryzuje się doskonałą czułością termiczną wynoszącą 0,08 K oraz pracą w czasie rzeczywistym z częstotliwością próbkowania 120 Hz. Oprogramowanie TIM Connect pozwala na odtwarzanie nagrania w zwolnionym tempie. Kamera ta ma wymienialną optykę, dostępne są cztery rodzaje soczewek o kącie widzenia 6°, 23°, 48° oraz 72°, które umożliwiają dobranie optymalnego pola widzenia i rozdzielczości do określonej aplikacji.

Dużą zaletą TIM 160 jest interfejs USB 2.0 poprzez który urządzenie jest zasilane, jak również służy on do komunikacji z komputerem. Dzięki niemu kamera może pracować także jako urządzenie przenośne podłączone do laptopa.

Urządzenie ma również wejście oraz wyjście analogowe do współpracy z zewnętrznymi urządzeniami pomiarowymi, rejestrującymi lub regulującymi wybrany proces technologiczny, a także interfejs RS-232 do komunikacji z urządzeniami przemysłowymi (np. PLC).

POŁĄCZENIE TERMOGRAMU I OBRAZU WIDZIALNEGO

Istnieją sytuacje, kiedy wykonując pomiary kamerą termowizyjną, trudno precyzyjnie określić lokalizację punktów pomiarowych badanego obiektu. Wychodząc naprzeciw takim potrzebom użytkowników, przygotowany został nowy model kamery łączący w sobie funkcję pomiaru temperatury ze zwykłą rejestracją obrazu.

Fot. 3. Przykładowe termogramy: kontrola procesu kalandrowania, termogram grzejnika oraz samochodu

thermoIMAGER TIM 200 to urządzenie pracujące w technologii BI-Spectral, która umożliwia łączenie obrazu w świetle widzialnym z obrazem termicznym, tak aby były one wyświetlane jednocześnie i w czasie rzeczywistym. Dzięki temu z łatwością można ustalić położenie punktów pomiarowych.

Kamera jest wyposażona w matrycę mikrobolometryczną o rozdzielczości 160 × 120 pikseli oraz w dodatkową kamerę wizyjną o rozdzielczości 640 × 480 pikseli. TIM 200 wyświetla obraz z częstotliwością 128 Hz. Podobnie jak TIM 160, również ten model wyposażony jest w interfejs USB, ma również taki sam zakres pomiarowy.

Oprogramowanie TIM Connect pozwala na prezentację obrazu w czasie rzeczywistym, jak również na odtwarzanie nagrania offline w zwolnionym tempie. Przykładowo thermoIMAGER 200 może zostać zastosowany do kontroli produkowanej folii w procesie kalandrowania.

Dzięki wykorzystaniu kamery możliwa jest kontrola całej powierzchni tworzywa termoplastycznego nawijanego na bębny chłodzące. Kontrola materiału umożliwia uzyskanie jednolitej i gładkiej powierzchni folii, poprzez wyeliminowanie możliwych pęcherzyków powietrza mogących powstawać na plastyfikacie.

GDY POTRZEBA WIĘKSZEJ ROZDZIELCZOŚCI

Fot. 4. Kamera TIM450

Najnowszymi modelami kamer termowizyjnych thermoIMAGER są TIM 400/450. Zapewniają one wysoką rozdzielczość optyczną (382 × 288 pikseli). Nowy detektor pozwala kamerom na osiągnięcie maksymalnej wrażliwości cieplnej 80 mK (TIM 400) i 40 mK (TIM 450), co pozwala na wykrycie nawet małych zmian temperatury. Kamery dostępne są w czterech wersjach, w zakresach temperatur od -20°C do +1500°C (tylko TIM 400).

W ofercie są dostępne urządzenia o kącie widzenia 30° lub 13°. Nowe kamery oferują ponadczterokrotnie większą liczbę pikseli w porównaniu do standardowego modelu TIM160. Obecnie są dostępne dwa nowe systemy wysokiej rozdzielczości, które działają w znanym już oprogramowaniu TIMConnect.

Wart podkreślenia jest fakt, że w swojej klasie jest to najmniejsza kamera, jej wymiary to 46 × 56 × 90 mm, a ciężar wynosi 320 g, włączając w to optykę. TIM 400 pozwala na bardzo szybkie pomiary w czasie rzeczywistym o częstotliwości 80 Hz (80 obrazów na sekundę), a oprogramowanie TIM Connect umożliwia zapis obrazu w formie wideo oraz wykonywanie serii szybkich zdjęć.

Ciekawym obszarem zastosowań kamery thermoIMAGER TIM 400 jest np. energetyka, gdyż umożliwiają badanie urządzeń pod napięciem i przy pełnym obciążeniu, kiedy są one najbardziej narażone na wszelkie uszkodzenia. Pomiar w czasie rzeczywistym oraz programowe ustawianie alarmów przy określonych przez użytkownika progach pozwala na natychmiastową eliminację niebezpiecznych usterek.

Kamery termowizyjne mogą zostać użyte do kontroli procesu wytłaczania elementów mechanicznych. Urządzenia znakomicie sprawdzają się również w kontroli procesu produkcji paneli fotowoltaicznych. Wszystkie modele thermoIMAGER mogą być także aplikowane w dziale badań i rozwoju urządzeń elektronicznych, laboratoriach badających właściwości materiałów i innych.

P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl