Технические науки/5. Энергетика

Кудашкина М. В.

Мордовский государственный университет, Россия

Термограммы. Особенности построения

Термограммы - тепловые изображения, созданные при помощи специальных приборов – тепловизоров. Исследование объектов с помощью тепловизора - тепловизионный контроль.

Тепловизор, в котором чувствительный элемент быстро и автоматически перемещается по вертикали и горизонтали, необходим для получения картины распределения температуры по всему объекту. В оперативной памяти тепловизора создается таблица из строк и столбцов, в каждой ячейке которой находится информация о температуре одной точки объекта. После записи в памяти тепловизора информации о температурах точек объекта происходит создание изображения, в котором каждой точке с определенной температурой присваивается свой цвет: чем выше температура, тем ярче цвет.

Невидимое тепловое изображение можно сделать видимым следуя именно этому принципу: горячие точки делать яркими, а холодные темными. В этом случае получим черно-белую картинку, на которой яркость будет показывать температуру. Такой метод представления очень удобен для наблюдения и поиска, поэтому чаще всего он используется в тепловизионных охранных системах, тепловизионных прицелах и т.п. Это наиболее логичный способ преобразования невидимого излучения в видимое (чем интенсивнее - тем ярче), так как в данном случае яркость - синоним интенсивности.

Однако в тех случаях, когда тепловое изображение используется для детального анализа распределения температурного поля, яркость - не лучший вариант. Гораздо увереннее человеческое зрение улавливает цветовые отличия. Для того, чтобы превратить яркость в цвет, черно-белое изображение перекрашивают в цветное, используя одну из цветовых палитр. Палитра для термограммы выбирается таким образом: из всех возможных вариантов применяют ту, которая делает термограмму наиболее информативной. Кроме того, большее количество цветовых переходов позволяет точнее сопоставлять цвета термограммы с температурной шкалой, а значит, точнее проводить анализ.

Одним из главнейших параметров термограммы безусловно является ее размер. Размер термограммы целиком и полностью зависит от размера детектора тепловизора и, как и другие цифровые изображения, измеряется в точках - пикселях. От размера зависит не только комфортность восприятия изображения, но и достоверность измерения температуры, а следовательно и пригодность термограммы к анализу.

Основным способом извлечения из термограммы полезной информации является сравнительный анализ. Существуют три основных метода:

· Метод «А»: сравнение разных участков одной термограммы, на которых изображены однотипные объекты (например, два окна), находящиеся в одинаковых условиях;

· Метод «B»: сравнение двух и более термограмм одного и того же объекта, но в разные моменты времени и в разных состояниях;

· Метод «C»: комбинированный метод сравнительного анализа, предусматривающий последовательное использование методов «А» и «B».

Метод «А» используется в тех случаях, когда тепловое состояние объектов слабо подвержено влиянию внешних искажающих факторов. Например, в медицинской термографии, при обследовании обжиговых печей, электрооборудования и т.д. При диагностике зданий применение одного только метода «А» в большинстве случаев совершенно неоправданно, т.к. не позволяет выявлять очень серьезные повреждения конструкций (или брак).

Метод «B» более универсален, но не всегда применим. Кроме того, применение одного только метода «B» при диагностике приводит к ошибкам классификации дефектов.

Таким образом, для выявления утечек тепла и поиска скрытых дефектов ограждающих конструкций единственным полноценным методом анализа является метод «C», который также, как и метод «B», предусматривает изменение внешних условий.

ПО для анализа термограмм. FLIR Reporter Professional - это мощное ПО для создания полных профессиональных отчетов с широкими возможностями по настройке и интерпретации данных термографических обследований.

Профессиональный мастер создания отчетов позволяет шаг за шагом пройти все этапы по вставке и комбинированию результатов обследований – термограмм и фотографий, значений температур, текстовых и голосовых комментариев в профессиональный и легкий для понимания отчет об ИК - обследовании.

Основные функции:

• Настраиваемый внешний вид и структура страницы отчета;

• Функция быстрой вставки для создания настраиваемой страницы отчета;

• Полная интеграция в MS Word с возможностью использования всех функций;

• Создание отчетов в стандартном формате MS Office и формате PDF;

• Мощные инструменты анализа;

• Настройки слияния изображений картинка в картинке (перемещение ИК-области, изменение её размеров, масштабирование);

• Несколько вариантов объединения изображений (картинка в картинке, наложение с изменением прозрачности, интервал);

• Быстрое создание отчета на основе шаблонов методом drag-and-drop;

• Анализ трендов;

• Автоматическая ссылка для связи с Google Maps для термограмм с записанными географическими координатами;

• Автоматическое создание сводной таблицы по отчету;

• Возможность редактирования термограмм и проведения анализа непосредственно в MS Word;

• Функция проверки орфографии;

• Создание собственных формул с использованием данных измерений непосредственно с термограмм;

• Воспроизведение радиометрических последовательностей термограмм непосредственно в отчете;

• Функция поиска для быстрого нахождения изображений в отчете;

• Инструмент Панорама для склеивания нескольких термограмм в одну высокого разрешения;

• Поддержка термограмм с тепловизоров GF-серии;

• Функция автоматического обновления программы через Интернет;

• Поддержка данных MeterLink;

• Совместимость: Office 2003 (32-bit), Office 2007 (32-bit), Office 2010 (32-bit), Windows 7 (32 и 64-bit), Windows Vista (32 и 64-bit).

FLIR Viewer 1.0 интуитивное программное обеспечение для iPhone/iPad,предназначенное для анализа, управления и передачи термограмм (инфракрасных снимков).

Возможности FLIR Viewer 1.0:

• Импортирование термограммы с тепловизора;

• Добавление и передвижение инструментов измерения по термограмме;

• Определение значения температуры для каждого пикселя;

• С iPhone/iPad делать инфракрасные снимки на расстоянии, при условии подключения тепловизора;

• Делать снимки на тепловизоре, которые будут автоматически сохраняться на iPhone/iPad;

• Отображение географических координат снимков в программе Google Maps;

• Создание и пересыл по e-mail термограммы;

• Создание и пересыл по e-mail термографических отчетов;

• Распечатка термограммы и отчетов через принтер, подключенный через AirPrint;

• Сохранение в библиотеке фотографий iPhone/iPad;

• Передача термограммы на FTP-сайты и другие сервисы по хранению файлов (Dropbox, Box.net и др.);

• Отображение информации о термограмме (параметры объекта, текстовые комментарии, и данные о файле);

• Воспроизводимость голосовых комментариев;

• Изменение температурных уровней и интервалов;

• Изменение основных настроек приложения;

• Изменение цветовой палитры.