Nowe rozwiązania w termowizji

JAK TO DZIAŁA?

Fot. 1. Kamera TIM640 o rozdzielczości VGA

Termowizja to proces obrazowania, w którym wykorzystuje się promieniowanie podczerwone. Jego zakres (niewidoczny dla ludzkiego oka) wynosi od 0,7 do 1000 µm. Promieniowanie to zostało odkryte w 1800 roku przez fizyka Williama Herschela. Dziś wiemy, że każde ciało, którego temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego (-273,15°C) emituje promieniowanie podczerwone.

Za pomocą kamery termowizyjnej, czyli urządzenia optoelektronicznego, w sposób bezkontaktowy rejestrowane jest promieniowanie emitowane przez ciała fizyczne, a następnie różnice temperatur obiektów są przetwarzane w obraz wyświetlany w czasie rzeczywistym na monitorze. Obraz ten nazywany jest termogramem.

Promieniowanie przechodzi przez soczewkę i jest skupiane na jednym lub kilku detektorach. Energia promieniowania podczerwonego jest w detektorze przekształcana na sygnał elektryczny po uwzględnieniu emisyjności obiektu. Na podstawie tej oceny zmierzona temperatura może być prezentowana w czasie rzeczywistym np. na wyświetlaczu lub monitorze. Rozkład temperatury badanych obiektów przedstawiany jest w postaci barwnych izoterm, gdzie dany kolor odpowiada punktom o tej samej temperaturze.

ZASTOSOWANIE I ZNACZENIE KAMER TERMOWIZYJNYCH

W przemyśle termowizja często wykorzystywana jest do kontroli procesów technologicznych w celu wyszukiwania anomalii temperaturowych mogących wskazywać na pierwsze symptomy nadchodzącej awarii. Zastosowanie tej technologii pozwala na wczesne wykrywanie defektów i zapobieganie możliwym usterkom i przestojom, które powodują duże straty dla firm.

Równie ważną rolą termowizji jest kontrola procesów produkcyjnych w przemyśle tworzyw sztucznych czy hutnictwie. Dzięki zastosowaniu odpowiednich narzędzi w prosty sposób zyskujemy kontrolę nad poprawnością przebiegu procesu produkowanych wyrobów, co wpływa ostatecznie na jakość otrzymanego produktu.

JAKIE INFORMACJE MOŻNA UZYSKAĆ DZIĘKI KAMEROM TERMOWIZYJNYM?

Fot. 2. Oprogramowanie TIM Connect

Kamery termowizyjne Thermoimager potrafią szybko i precyzyjnie wskazać anomalie i słabe punkty materiałów. Każda kamera Micro-Epsilon dostarczana jest wraz z narzędziem programowym do analizy, co pozwala użytkownikowi na rejestrowanie, nagrywanie i monitorowanie w czasie rzeczywistym obrazu termicznego przy wysokiej częstotliwości.

Oprogramowanie zapisuje dane do pliku, co umożliwia w razie potrzeby odtwarzanie nagrania w zdefiniowanych przez użytkownika prędkościach, np. w zwolnionym tempie lub klatka po klatce. Nagranie można oglądać i monitorować w trybie online z podłączoną kamerą lub offline w późniejszym czasie bez podłączania urządzenia. Jest to doskonałe narzędzie do badań i rozwoju aplikacji, diagnostyki awarii lub kontroli procesu.

WŁAŚCIWOŚCI KAMER THERMOIMAGER

Kamery termowizyjne firmy Micro-Epsilon, której WObit jest dostawcą na terenie Polski, są idealnym rozwiązaniem, gdzie konieczna jest analiza temperaturowa badanej powierzchni. Kamery zostały wyposażone w popularny interfejs USB, który umożliwia jednocześnie ich zasilanie z portu komputera PC.

Dodatkową zaletą kamer z serii Thermoimager TIM są ich niewielkie wymiary oraz mała waga, co pozwala na montaż kamery w ograniczonej przestrzeni. W zależności od odległości od mierzonego obiektu oraz jego gabarytów, do dyspozycji mamy kilka wymiennych obiektywów. Kamery serii TIM200 dodatkowo wyposażone są w kamerę dzienną do rejestracji zwykłego obrazu. Różne klasy wydajności dostępnych kamer pozwalają na wykorzystanie odpowiedniego modelu w bardzo zróżnicowanych aplikacjach.

Od niedawna w ofercie WObit dostępny jest nowy model kamery Thermoimager TIM640. Jest to najnowsza, najmniejsza kamera termowizyjna o rozdzielczości VGA, zapewniająca obraz termalny w czasie rzeczywistym o rozdzielczości optycznej 640×480 pikseli. Umożliwia rejestrację obrazu z rozdzielczością 640×480 pikseli i szybkością 32 fps. Zapewnia dużą czułość optyczną na poziomie 75 mK, umożliwiającą rejestrację bardzo małych różnic temperatur, co jest niezbędne w wielu zastosowaniach termograficznych. W zakresie temperatur otoczenia od 0 do +50°C jest w stanie mierzyć temperaturę obiektów od -20 do +900°C.

ThermoIMAGER TIM640 znajduje zastosowanie przy analizie termicznej obiektów przesuwających się na szybkich taśmach transportowych, do wykrywania punktów gorąca (tzw. hot spot) i defektów bez wpływu na mierzone obiekty, przy formowaniu wtryskowym, produkcji elementów półprzewodnikowych oraz testach funkcjonalnych zmontowanych płytek PCB.

Fot. 3. Kamery TIM160, TIM200 i TIM400/450

Umożliwia dowolne definiowanie przez użytkownika punktów pomiaru temperatury na rejestrowanym obrazie wraz z rejestracją wartości minimalnej, maksymalnej, średniej oraz z możliwością generowania alarmów. Kamera jest dostarczana wraz z oprogramowaniem TIM Connect do monitorowania, dokumentacji pomiarów i edycji obrazu oraz ze sterownikami DLL, ComPort i LabVIEW.

Bardzo ciekawym rozwiązaniem jest superlekki zestaw do termografii lotniczej Thermoimager TIM LightWeight z małogabarytową kamerą IR Thermoimager TIM 400/450, o najmniejszej masie spośród innych tego typu rozwiązań dostępnych na rynku. Zestaw ten zaprojektowano do zastosowań w różnego typu samolotach UAV, takich jak mikrodrony i multikoptery, stosowanych do inspekcji wizyjnej i analizy defektów w panelach solarnych, turbinach wiatrowych, wysokich budynkach i innych trudno dostępnych strukturach, których inspekcja innymi metodami byłaby zbyt kosztowna i czasochłonna.

Całość o masie zaledwie 350 g obejmuje moduł kamery IR Thermoimager TIM 400/450 i miniaturowy komputer NetBox mini. Rejestracja obrazu rozpoczyna się po naciśnięciu przycisku na obudowie kamery, a strumień wideo jest rejestrowany na karcie microSD umieszczonej w slocie NetBox-a. Kamera charakteryzuje się wymiarami 111×55×45 mm.

Rejestruje obraz z rozdzielczością 382×288 pikseli i szybkością 12 ms na ramkę. Zapewnia czułość termiczną od 40 mK, pozwalającą na wykrycie nawet najmniejszych różnic temperatury na powierzchni obiektu. Podczas lotu do operatora jest wysyłany z kamery obraz wideo w paśmie widzialnym z częstotliwością 20 Hz, a równolegle na karcie pamięci rejestrowany jest obraz termiczny. Poza kamerą i komputerem w skład pakietu wchodzi opracowane przez producenta oprogramowanie PI Connect do rejestracji i analizy danych.

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