سبد خرید خالی
کالاتجهیز - برچسب: دوربین حرارتی

دوربین حرارتی نحوه کار آن و پارامترهای مهم در انتخاب آن


دوربین حرارتی ابزاری است که به منظور شناسایی عیوبی که یه وسیله اختلاف دما آشکار می شوند، بکار می رود. با توجه به اینکه اجسام از خود امواج الکترومغناطیسی ساطع می کنند که طیف پیوسته ای را می پوشاند، دوربین های حرارتی امواج مادون قرمز را با توجه به شدت انتشارشان دریافت کرده و بر اساس تنظیمات اپراتور از قبیل دمای محیط و Ɛ ، فاصله تا هدف و … محاسباتی را انجام داده و نتیجه را به صورت دما ارائه می دهند .

نحوه کارکرد دوربین های ترموگرافی


در طبیعت هر جسمی که دمایی بالاتر از صفر مطلق یا ۲۷۳- درجه سلسیوس داشته باشد از خود امواج مادون قرمز منتشر میکند . این امواج بسته به ماهیت ساختاری جسم ، هندسه جسم ، سطح ظاهری جسم و دمای آن با شدت های مختلفی انتشار می یابد که این قدرت انتشار امواج مادون قرمز را با ضریبی به نام Emissivity یا Ɛ مشخص میکنند .
بر خلاف تصور عام که دوربین های ترموگرافی ، دما را اندازه گیری میکنند ، باید گفت این دوربین ها امواج مادون قرمز را با توجه به شدت انتشارشان دریافت کرده و بر اساس تنظیمات اپراتور از قبیل دمای محیط و Ɛ ، فاصله تا هدف و … محاسباتی را انجام داده و نتیجه را به صورت دما ارائه می دهند . پس در اولین گام باید توجه داشته باشیم که اگر گاهی دماهای غیر منطقی در بازرسی ها بدست می آوریم ، صرف نظر از وضعیت کالیبراسیون دوربین ، ممکن است در تنظیمات دوربین اشتباهی را مرتکب شده باشیم .
نکته دیگر اینکه بر خلاف برخی تصورات که دوربین های ترموگرافی می توانند درون اجسام را ببینید باید گفت که با توجه به سطح انرژی امواج مادون قرمز در گستره اسپکترام الکترومغناطیسی ، این امواج سطح انرژی پایینتری نسبت به امواج مرئی داشته و با مثالی ساده اگر توجه کنید نور از شیشه عبور میکند اما از دیوار عبور نمیکند ، حال آنکه امواج مادون قرمز با توجه به سطح انرژی پایینتر از امواج مرئی از هیچ جسم صلبی عبور نمیکنند . تنها تعداد اندکی از مواد هستند که امواج مادون قرمز را از خود عبور میدهند که از جمله آنها میتوان به فلز ژرمانیوم اشاره کرد . در برخی موارد نیاز به مشاهده درون یک باکس یا تابلو برق و … می باشد که در این موارد خاص میتوان از پنجره های مادون قرمز که از فلز ژرمانیوم ساخته می شوند استفاده کرد و با تعبیه کردن این پنجره ها در پوسته جسم مورد نظر درون آن جسم با دوربین ترموگرافی قابل مشاهده مشود .
در نهایت این دوربین ها با توجه به محدوده طیفی امواج مادون قرمز به سه دسته باند کوتاه ( SW ) ، باند متوسط ( MW ) و باند بلند ( LW ) تقسیم بندی میشوند . محدوده ۰ تا ۲ میکرومتر SW ، ۲ تا ۵٫۵ میکرومتر MW و ۷٫۵ تا ۱۵ میکرومتر را LW مینامند . دوربین های معمول ترموگرافی تنها قادر به نمایش گراف حرارتی سطوح جامد و مایع هستند و در حالت طبیعی طیف حرارتی گازها با این دوربین ها قابل مشاهده نیست . برای مشاهده نشتی گازها و طیف حرارتی گازها ، باندهای طیفی دوربین ها را محدود میکنند و بدین منظور می بایست از دوربین های مخصوص شناسایی گاز استفاده شود .


پارامترهای مهم در انتخاب دوربین حرارتی


پارامترهای متمایز کننده دوربین های ترموگرافی تنها چند پارامتر مهم هستند که توانایی های این دوربین ها را جهت کار در فیلدهای مختلف مشخص میکنند . به زبان ساده گران قیمت بودن یک دوربین ترموگرافی هرگز نمیتواند بیانگر کارایی مناسب آن دوربین برای زمینه کاری ما باشد و خیلی مواقع ممکن است یک دوربین بسیار ارزان قیمت تر به سادگی تمام نیازهای ما را پوشش دهد. به این منظور در ادامه به معرفی پارامترهای مهم در انتخاب یک دوربین حرارتی می پردازیم:


1-رزولوشن دتکتور
بالاتر بودن تعداد پیکسل یا به عبارتی رزولوشن حرارتی دوربین بیانگر کیفیت تصویر برداری و دقت دوربین است .
هرچقدر رزولوشن بالاتر باشد کیفیت عکس حرارتی بالاتر بوده و دقت اندازه گیری دما بویژه در فواصل دور بالاتر می رود . بنابراین هر چقدر رزولوشن بالاتر باشد بهتر است.
2-محدوده دمایی
به محدوده اندازه گیری استاندارد دوربین گفته می شود که باید با توجه به نیاز کاربر انتخاب شود .
3- میدان دید
میدان دید کم برای فواصل دور و میدان دید باز برای فواصل نزدیک مناسب تر است.    
4-حساسیت حرارتی
این عدد ، قدرت تفکیک دما ها را توسط دوربین بیان میکند . به عنوان مثال در یک دوربین با حساسیت ۰٫۰۴ درجه سانتی گراد ، دماها با اختلاف ۰٫۰۴ درجه سانتیگراد قابل تفکیک شدن و نمایش با رنگ متفاوت هستند .    
5-فوکوس
حالت های مختلفی برای فوکوس وجود دارد ، فوکوس دستی ، موتورایز ، اتوماتیک ، از طریق کامپیوتر و با ریموت کنترل . انتخاب این پارامتر به کاربرد اپراتور رابطه مستقیم دارد .    
6-زوم
داشته باشد بهتر است، اگر چه این نوع زوم چون از نوع دیجیتال است و غالبا کیفیت عکس را پایین می آورد.    
7-فاصله بین پیکسلی دتکتور حرارتی
جهت فواصل دور بهتر است کمتر باشد و برای فواصل نزدیک برعکس
8-نقطه (Spot)    
تعداد نقاط ، ناحیه ها و خط های قابل قرار دادن در نمایشگر دوربین می باشد که به کاربر این امکان را میدهد تا همزمان چند تحهیز را از نظر دمایی با هم مقایسه نماید .    
9-دقت اندازه گیری
هر چقدر این عدد پایینتر باشد ، بیانگر بالاتر بودن دقت دوربین است .    
10-ترکیب تصاویر حراتی و طبیعی
قابلیت نمایش بخش معیوب تجهیز بر روی تصویر دیجیتال طبیعی
11-محاسبه شار حرارتی
این قابلیت شار حرارتی انتقال یافته از قسمت مشخص تجهیز را محاسبه میکند .    
12-محاسبه مساحت و طول هدف
امکان محاسبه هوشمند مساحت هدف جهت ازریابی میزان خوردگی یا رسوب
13-رسم نمودار رفتار هدف
امکان رسم نمودار جهت بررسی رفتار دمایی هدف در بازه های زمانی مختلف
14-پالت رنگ
رنگ بندی های متفاوت جهت نمایش تصویر ، به آنالیز حرارتی و توانایی عیب یابی کمک شایانی میکند .    
15-عکس برداری فوق عریض
امکان عکس برداری فوق عریض در راستاهای طولی و یا عرضی را فراهم می سازد که کمک میکند تا به جای گرفتن چندین عکس از یک جسم طویل ، آن را در یک تصویر پانوراما قرار داد .
16-ضبط صدا
با استفاده از این ویزگی کاربر در حال عکس برداری می تواند صدا را بر روی تصویر ذخیره کند
17-نشانگر لیزری
جهت مشاهده هدفی که در حال تصویر برداری از آن هستیم مناسب می باشد مخصوصا در زمانی که به علت دمای یکسان هدف و محیط قادر به شناسایی هدف در تصویر حرارتی نیستیم .    








منتشر شده در مقالات دما (temperature)

معرفی ترمو ویژن و کاربردهای آن:

تمامی عیب هایی که  باعث تغییر در الگوی تقسیم و توزیع دمای سطحی  ماده می شوند،با استفاده از ترمو ویژن یا  گرمانگارها می توانند شناسایی شوند.

کاربرد ترمو ویژن در برق  چگونه است؟

ترموویژن ها یا دوربینهای حرارتی در برق کاربردهایی نظیر بررسی عایق ها،بررسی افزایش دما در اتصالات محوری،بررسی گرمای بسیار زیاد در اتصالات،بررسی هرگونه اختلال و مشکل در اتصالات شبکه های برق را دارند.همچنین  در پست های برق  که شامل ترانسفورماتورها، سیستم های خنک کننده ، اتصال ها، بریکرها، تب چنجرهاو رله ها  باشند هم دوربینهای حرارتی کاربرد دارند و کلیه ی عیبهایی که با افزایش دما همراه باشند با دوربین حرارتی بررسی می شوند.

برای کم کردن  قطعی های  ناگهانی برقی و پایداری سیستم  ها ، برنامه های جلوگیری کننده ای تنظیم می گردد که  باید با  تست تجهیزات از درستی عملکرد آنها  اطمینان حاصل کنیم . با توجه به اینکه  بیشتر  قطعی های ناگهانی مربوط به اتصالات و جمپرها و کابلها و کلمپ های متصل به قطعات   است به همین جهت لازم است  علاوه بر  کنترل چشمی و آچار کشی و سرویس این گونه اتصالات از دستگاه دوربین حرارتی  هم برای  کنترل و بررسی میزان حرارت آنها استفاده کنیم.
دوربین ترموگرافی علاوه بر کنترل امواج مادون قرمزی که از تجهیزات ساطع می شود ، نقاط با حرارت بالا وداغ  را هم شناسایی  میکند و نشان میدهد . در واقع  یکی از مزیت های عمده  ترموویژن این است که بدون قطع  کردن  قطعات و تجهیزات و متصل نبودن به وسیله خاص با  خواندن  درجه حرارت آن نقطه و مقایسه آن  با دمای  بیرون می توانیم میزان اهمیت نقطه مورد بررسی را  بسنجیم  و برای رفع عیب آن  براساس  یک برنامه از  قبل آماده شده اقدام کنیم  و از قطع اتصالها و قطعی های  ناگهانی خصوصا در زمان پیک بار پیشگیری کنیم.ضمنا بعد از رفع مشکل هم میتوان قطعه را بررسی  کرد و از رفع عیب قطعه  اطمینان حاصل کرد .

هنگام استفاده از تصویر بردار مادون قرمز باید  توجه کرد که نقاط گرم  غلط  شناسایی نشوند. به عنوان مثال وجود حرارت  و داغی در سیم پیچ ترانس امر واضحی  است .  زمان مناسب  برای انجام این بازدید  هنگام غروب آفتاب  میباشد که مقدار گرمای آفتاب بر قطعات  کمتر شده و نور  زیاد  روز از  دید دقیق حرارت بروی دستگاه  جلوگیری نمیکند .
دوربین های بازرسی بسیار سبک و با کارایی و عملکرد   قدرتمند طراحی و تولید میشوند که در پست های برق با استفاده دوره ای از آن درصد زیادی از مشکلاتی که بوجود می آیند را میتوان پیشگیری کرد.در بیشتر موارد  مشاهده شده که  با وجود  محکم  بودن اتصالات  باز هم  نقطه هایی با حرارت بالا  وجود دارد  که با بررسی و کنترل  دوباره  و انجام تست و آزمایش  مقاومت اهمی  دیده میشود که به  علت  خوب ننشستن اتصالات به روی هم  این نقاط  پر حرارت و داغ  نمایان میشوند .


کاربرد های دوربین حرارتی  (دوربین ترموگرافی یا ترموویژن) در کنترل  مدارهای الکتریکی به شرح زیر است:

 * کنترل و بررسی داغ شدن  بیش از حد چیپ های مدار الکتریکی
* کنترل  دمای بردهای الکتریکی (PCB)
 و ...

کاربرد های  ترموویژن  (دوربین ترموگرافی) در کنترل ساختمان ها:


یافتن  سوراخ و حفره در دیوار ساختمان
پیداکردن  لوله بخاری داخل  دیوارها
پیداکردن نشتی های  داخل دیوار و زیر زمین
کنترل خسارات حرارتی در ساختمان ها

کاربرد دوربین حرارتی (دوربین ترموگرافی )در کارخانجات:


کنترل گرفتگی  هریک از لوله های  هیدرولیک و پنیوماتیک وبخار
کنترل  ناخالصی هاو آلودگی ها
 چک کردن  حرارت و دمای  ماشین آلات  مختلف، یاتاقان ها، کوپلینگ ها (اکثر مشکلات با افزایش  حرارت ودما  ایجاد می شوند)
چک کردن  ماشینهای فرز و CNC
وضعیت شیرها، عایق، تله های بخار، یافتن خوردگی و ساییدگی  لوله ها

کاربرد گرمانگار اینفرارد (دوربین حرارتی) در صنعت  ماشین سازی(خودرو):

بررسی بازدهی تایر
کنترل دماو حرارت قطعات داخلی ماشین
چک کردن  سالم بودن سیستم خنک کاری آبی
کنترل  شرایط سالم بودن رادیاتور  وکندانسور هوا
 و ...

کاربرد دوربین  حرارتی (دوربین ترموگرافی) در فرودگاه ها:


 بررسی محوطه فرودگاه  به وسیله  دوربین های دید در شب (از طریق اشعه مادون قرمز)
 نگهداری و دید بانی  در فضاهای عمومی و سالن های انتظار
کنترل  درجه حرارت  بدن اشخاص  در فرودگاه پیشگیری از ورود اشخاص مبتلا به آنفولانزا (به علت داشتن تب)
کنترل تایر  و بدنه هواپیما  پیش از پرواز

کاربرد ترموویژن (دوربین بازرسی) در آتش نشانی کنترل کردن  و پیدا کردن  اشخاص درون اتاقها:


پیدا کردن و نجات دادن اشخاصی که در  دود پنهان هستند.
و ...

کاربرد دوربین  های بازرسی ( دوربین های ترموگرافی) در کارخانه جات ذوب فولاد:


بدست آوردن دما و درجه حرارت  فولاد در حین ذوب
کنترل دمای شمش فولاد
تست  درجه حرارت پاتیل ذوب
و ...

کاربرد دوربین بازرسی در نفت و گاز
کنترل  سطح سیال موجود  در مخزن
کنترل لوله های نفت  موجود در زیر زمین
کنترل خط های انتقال دهنده  نفت
و ...

کاربرد  گرمانگارها( دوربین های بازرسی) در ترن و قطار:

کنترل سالم بودن  رله ها
کنترل درجه حرارت  چرخ ها
کنترل درجه حرارت ترانسفورم ها
چک کردن دما(درجه حرارت) کمپرسورهای هوا
و ...

کاربردهای دیگر گرمانگارها:


 فرآیند ساخت کاغذ
 رانندگی  امن در  تاریکی
کنترل صاف بودن سطحها
زیست شناسی و فهمیدن سرطان ها
 زیر نظر گرفتن مرز  به وسیله دوربینهای دید در تاریکی و شب
نظارت براشخاص کنار دریا در  تاریکی وشب
کنترل ترافیک و جاده ها
تعمیرات و مراقبت از تجهیزات



 



 

منتشر شده در مقالات دما (temperature)

نحوه عملکرد دوربین های حرارتی چگونه است؟

ناحیه کاری دوربین های حرارتی در ناحیه مادون قرمز میانی و بلند طیف الکترومغناطیسی است. از تمامی اجسام تشعشعاتی الکترومغناطیسی ساطع می شود که توان این تشعشعات به دمای جسم بستگی دارد. این واقعیت طبق قانون پلانک  است که می گوید : از هر جسمی که دمای آن از صفر مطلق بیشتر باشد تشعشعاتی ساطع می شود.
 بنابراین نحوه عملکرد دوربین های حرارتی اینگونه است که تشعشعات گرمایی منتشر شده از اجسام را دریافت نموده و بر روی تراشه ی گرمایی متمرکز می کند. این تراشهبه نور حساس  نمی باشد بلکه  از دیود های حساس به تشعشعات گرمایی تشکیل شده است.پس از دریافت تشعشعات توسط این دیودها  با توجه به شدت این تشعشعات،دیودها ولتاژی تولید کرده که این ولتاژ در نهایت پس از تبدیل به سیگنال های دیجیتال یا آنالوگ بر روی نمایشگر قابل خواندن می باشد.

اجزای تشکیل دهنده دوربین های حرارتی:


● سيستم اپتيكی جمع كننده ( Objective )
● آشكار ساز ( Detector )
● اسكنرها ( Scanner )
● مدارات الكترونيكي
● سيستم اپتو مكانيك ( Eyepiece )

دوربین های حرارتی چه کاربردهایی دارند؟

ویژگی های دوربین های حرارتی  موجب شده است که عموما برای بازرسی و ردیابی مورد استفاده قرار می گیرند .این دوربینها  این عمل  را از طریق جمع آوری اطلاعات گرمایی محیط امکان پذیر می سازند و عموما در محیط هایی با نیاز به امنیت بالامورد استفاده قرار می گیرند.

مزایا و معایب دوربین های حرارتی چیست؟

مزایا:


•    دوربین های حرارتی قابلیت تشخیص موجودات زنده و خودرو ها را تا فاصله های زیادی دارا می باشند.
•    دوربین های حرارتی همچنین در شرایط نامناسب آب و هوایی نیز قابلیت تشخیص بالایی دارند.
•    دوربین های حرارتی قابلیت تشخیص اطلاعاتی مهم و کاربردی را دارا می باشند که شاید توسط خود شخص در هر شرایطی قابل تشخیص نباشد. مثلا برای اطلاع از زتده بودن موجودی زنده و یا روشن بودن بودن خودروهای بدون حرکت می توان  از این دوربین ها استفاده کرد.

معایب:


•    دوربین های حرارتی به دلیل داشتن رزولوشن پایین در تشخیص جزئیات تصاویر ناتوان می باشند. مثلا در تشخیص چهره افراد به دلیل عدم توانایی در نشان دادن اجزا قابلیت تشخیص هویت را ندارند.
•    دوربین های حرارتی دارای هزینه ی نسبتا بالایی می باشند.

 

 

منتشر شده در مقالات دما (temperature)