Тепловизионные камеры (тепловизоры) предназначены для обнаружения наиболее нагретых или холодных мест на поверхности оборудования, конструкций, зданий и т.д., а также для выполнения замеров температуры в любой точке на обследуемой поверхности. На дисплее тепловизора отображается инфракрасное изображение (термограмма) наблюдаемого объекта, где каждая температурная точка (пиксель) соответствует определённому цветовому полю. Эти камеры широко применяются во всех областях промышленности и народного хозяйства, в научных исследованиях, космической и военной отрасли.

Каким образом и по каким параметрам специалисты выбирают оптимальные для своей работы тепловизоры? Для этого необходимо прежде всего определить параметры, которым тепловизор должен соответствовать. Для различных сфер применения эти параметры могут сильно отличаться – где-то основным критерием будет разрешающая способность, где-то диапазон измеряемых температур, а где-то точность измерений. Также, зачастую решающим фактором может быть наличие методики поверки, или какие-нибудь индивидуальные функции прибора.

Условно тепловизионные камеры по своему функционалу можно разделить на несколько групп:

1.      Начальный уровень. Это доступные по стоимости (до 100 тыс рублей) инструменты для оперативного обследования зданий, сооружений, крупных объектов, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Хорошо подходят для энергоаудита, но плохо подходят для диагностики электрооборудования из-за необходимости близкого приближения в токоведущим частям небольшого размера.

Достоинства: не высокая стоимость, компактные размеры и лёгкий вес, простое меню, быстрая загрузка, зачастую долгая работа от АКБ.

Недостатки: слабая оптика, не съёмный объектив, слабое разрешение матрицы, узкий диапазон измеряемых температур отдельных моделей, мало пользовательских настроек и измерительных инструментов

Примеры на фото – FLIR TG297, FLIR C-3X:     

2.      Профессиональный уровень. Это приборы, сочетающие в себе аналитические функции, высокое качество и доступную цену. Подходят для широкого применения в промышленности, помогают находить неисправности оборудования и перегревы узлов. За счёт высокой частоты кадров позволяют следить и измерять температуру объектов в движении. Хорошо подходят для диагностики оборудования подстанций любого класса напряжения, но не подойдут для диагностики ЛЭП из-за отсутствия узкоугольной оптики.

Достоинства: хорошее соотношение цена/качество, неплохое разрешение (в зависимости от конкретной модели), компактные размеры и лёгкий вес, расширенный список пользовательских настроек. 

Недостатки: отсутствие видоискателя, отсутствие сменного объектива, индивидуальные особенности.

Пример на фото - FLIR E86:

3. Экспертный уровень. Эти тепловизоры предназначены для наиболее детального поиска неисправностей и диагностики оборудования. Большими достоинствами этих моделей являются: высокое разрешение ИК матрицы и дополнительные объективы, что позволяет снимать компактные объекты с большой дистанции. В отличие от предидущей категории, обладают различными функциями, не критичными для диагностики, но облегчающими обследование:  дополнительными цветовыми палитрами, большим количеством измерительных инструментов (точки, линии, области, дельты, изотермы и пр.), лазерной указкой, двумя камерами видимого спектра для чёткости и яркости видимого изображения, обменом данных по беспроводным сетям и многими другими в зависимости от модели.

Достоинства: матрица с большим разрешением, дополнительные объективы,  широкие аналитические функции, высокая точность и чувствительность, поворотный дисплей, широкий диапазон измеряемых температур, наличие видоискателя.

Недостатки: высокая стоимость, большой вес (за редким исключением).

Пример на фото - FLIR T865:

4.      Стационарные тепловизоры предназначены для постоянной работы в режиме мониторинга для оперативного технического контроля наиболее важных узлов и удалённой передачи данных тепловизионного контроля.

Примеры на фото - FLIR серии F, FLIR Ax8:

5.      Мобильные тепловизоры используются на беспилотниках, вертолётах, самолётах, автомобилях, подвижных ЖД составах, судах и катерах. Такое решение позволяет контролировать протяженные или площадные объекты без дополнительных трудозатрат, а также выполнить осмотр объектов, не доступных для ручного обследования.

Примеры на фото - DJI Zenmuse XT ZXTA19SR для БПЛА, морской тепловизор АТМ-750:     

6.      Специализированные тепловизоры используются для обследования промышленных печей, поиска утечек газа, обнаружения разлива нефтепродуктов,  в научных  исследованиях, ИК макро- и микро- съёмках, съёмках на высокой скорости и т.д. Они имеют отличительные особенности, такие как: расширенный температурный диапазон, высокая точность, высокая частота кадров, специализированная матрица и др., а их стоимость в разы превышает стоимость камер экспертного уровня. К данной категории также можно отнести тепловизионные микроскопы и тепловизионные модули, применяемые в космических программах.

Примеры на фото – FLIR GF309 для обследования печей, FLIR GX320 для поиска утечек газа

7.      Тепловизионные бинокли и прицелы в настоящей статье не рассматриваются т.к. не предназначены для диагностических функций.

Неотъемлемым приложением к диагностическим тепловизорам является программное обеспечение, позволяющее пользователю детально работать со снимками при камеральной обработке результатов. Основные функции ПО – редактирование термограмм, ввод точных поправочных коэффициентов, наложение фильтров и измерительных инструментов, а также создание автоматических отчётов. У каждого производителя тепловизоров есть своё фирменное ПО, работающее только с термограммами, полученными с камер данного производителя.

Примеры на фото – FLIR Thermal Tools и расширенная платная версия FLIR Thermal Stydio

  В статье в качестве примеров приведены модели производителя и «законодателя моды» тепловизоров - Teledyne Flir (Швеция - США). В последние годы активно развиваются китайские компании, но они зачастую уступают по качеству изделий и прикладного ПО.

Выбирая тепловизоры следует учитывать наличие официального дилерского и сервисного центра в России и опыт использования таких тепловизоров в других компаниях на протяжении последних лет.

Одним из ключевых факторов является внесение тепловизора в реестр средств измерений, следовательно наличие описания типа средства измерения и методики поверки – без этого тепловизор не является официальным измерительным прибором и его применение будет сильно ограничено.