Testo Academy: Termografie v praxi – 2. část

Termografie je metoda pro měření povrchové teploty, která je založená na snímání infračerveného, pro lidské oko neviditelného, záření. Při bezdotykovém měření teploty může mít na výsledek měření, vedle specifických vlivů materiálů a povrchů, vliv také složení dráhy přenosu mezi měřeným objektem a přístrojem.

OKOLÍ MĚŘENÉHO TĚLESA

(pokračování – 1. část viz Topin č.02/2021)

5. Světlo

Světlo nebo osvětlení nehraje při měření termokamerou významnou roli. Je možné měřit i potmě, neboť termokamera měří dlouhé vlny infračerveného záření.

Přesto některé zdroje světla vysílají infračervené záření a mohou tak ovlivňovat teplotu objektů ve svém okolí. Proto byste neměli měřit v přímém slunečním svitu nebo v blízkosti horkých žárovek. Chladné zdroje světla, jako např. LED diody nebo neonové trubice, jsou neškodné, neboť velkou část jimi vyslané energie tvoří viditelné světlo, a ne infračervené záření.

• Neměřte v mlze ani ve vodní páře.
• Neměřte při kondenzaci vzdušné vlhkosti na termokameře
• Vyhněte se, pokud je to možné, měření ve větru nebo průvanu.
• Pozor na rychlost proudění vzduchu a jeho směr a zohledněte to při vyhodnocení termosnímku.
• Neměřte ve velmi znečištěném vzduchu (např. v čerstvě rozvířeném prachu).
• Měřte vždy z (pro Vaše měření) nejmenší možné vzdálenosti, aby se omezil rušivý vliv cizích částic ve vzduchu.

Ideální podmínky pro infračervené měření budov

Při infračerveném měření jsou důležité zejména stabilní okolní podmínky. To znamená klima, objekty v okolí měřeného tělesa, i všechny ostatní ovlivňující faktory by se během měření neměly měnit. Pouze tak je možné vyhodnotit všechny rušivé zdroje a zdokumentovat je pro budoucí analýzu. Při měření ve venkovním prostředí by mělo být stabilní počasí a zatažená obloha, aby byl měřený objekt odstíněn od přímého slunečního záření i od „chladného záření oblohy“. Zde je potřeba také dát pozor, aby měřené objekty nebyly zahřáté slunečním zářením.

Ideální podmínky měření jsou:

• stabilní počasí,
• zatažená obloha před a během měření (při měření ve volném prostředí),
• bez osvětlením přímého slunečního záření během i před měřením,
• žádné srážky,
• suché, termicky volně přístupné plochy měřeného objektu (např. povrch bez listí, bez špon),
• bezvětří, bez průvanu,
• bez zdrojů rušivého záření v okolí měřeného tělesa a v cestě přenosu,
• povrch měřeného objektu s vysokou, přesně známou emisivitou.

Při termografii budov je doporučován minimální teplotní rozdíl 15 °C mezi vnitřní a vnější teplotou, který musí být dodržen po dobu 24–48 hodin před měřením.

PŘÍČINY CHYB PŘI INFRAČERVENÉM MĚŘENÍ

Měření přes sklo

Lidské oko dokáže vidět přes sklo, ale pro infračervené záření je sklo neprůhledné. Termokamera proto měří pouze teplotu povrchu skla, ne teplotu předmětů, ležících za ním. Avšak pro krátkovlnné záření, jako jsou např. sluneční paprsky, je sklo propustné. Proto byste měli brát ohled také na to, že by sluneční paprsky mohly Vámi měřený objekt přes sklo zahřívat.

Sklo patří k materiálům s vysokou odrazivostí, dejte proto při měření teploty pozor na odraz.

Měření kovů

Kovy, zvláště ty s lesklým povrchem, silně odrážejí dlouhovlnné infračervené záření. Nastavená velmi nízká emisivita je však závislá na teplotě. Proto je měření teploty pomocí termokamery problematické. Vedle nastavení emisivity je zvláště důležité správné nastavení odražené teploty. Přečtěte si pokyny pro odražené záření.

V případě lakovaných kovů je měření bezproblémové, neboť laky mají zpravidla vysokou emisivitu. Přesto i zde musíte dát pozor na odraz a na záření okolí.

Zrcadlová reflexe

Viditelný odraz na povrchu je často ukazatelem silně odrazivého povrchu, tudíž povrchu s nízkou emisivitou. Přesto neznamená silně zrcadlící vždy také stejně silně reflexní. Např. je možné na teplotním snímku lakované plochy vidět odražené okolní záření (např. silueta osoby, provádějící měření), i když má lak zpravidla vysokou emisivitu (e > 0,95). Odražené objekty ale není možné vidět např. na teplotním snímku pískovcové stěny, přestože pískovec má nízkou emisivitu (e > 0,67).

Pokud se na snímku objeví nebo neobjeví obrysy okolního záření, nezávisí primárně na emisivitě, nýbrž na struktuře povrchu.

Každé záření se odráží pod stejným úhlem, jako pod kterým dopadá. To znamená, že vždy platí zákon odrazu: úhel dopadu se rovná úhlu odrazu. Toto je ve zvětšeném měřítku zobrazeno na obrázku 2.3 na části s hladkou hliníkovou fólií (vlevo). Zde se odráží infračervené záření osoby, provádějící měření ve stejné formě jako dopadá na povrch (zrcadlová reflexe).

Následující faktory mohou ovlivnit výsledek Vašeho měření:

Špatně nastavená emisivita

• Zjistěte správnou emisivitu a nastavte ji v termokameře

Špatně nastavené RTC

• Zjistěte odraženou teplotu a zadejte ji do termokamery

Neostrý teplotní obraz

• Zaostřete teplotní snímek, neboť ostrost nelze později na snímku opravit.

Moc velká nebo moc malá vzdálenost od měřeného objektu.

Měření nevhodným objektivem.

Moc velké měřené místo

• Při měření z minimální vzdálenosti ostření Vaší termokamery.
• Volte, stejně jako u fotografování, rozumně mezi širokoúhlým objektivem a teleobjektivem.
• Dejte přednost, pokud je to možné, co nejmenší vzdálenosti od měřeného objektu.

Rušení v přenosové cestě (např. znečištění vzduchu, kryty atd.)

Vliv rušivých zdrojů záření (např. žárovky, slunce, topení atd.)

Chybná interpretace teplotních snímků vlivem reflexe

• Pozor na vliv rušivých zdrojů záření.
• Rušivé zdroje záření, pokud možno vypněte, odstiňte, nebo zohledněte jejich vliv při interpretaci teplotních snímků.

Rychlá změna teploty okolí

• Při změně okolní teploty z chladna do tepla, hrozí při orosení objektivu.
• Používejte pouze termokamery s teplotně stabilizovaným detektorem.

Chybná interpretace teplotního snímku kvůli neznalosti struktury měřeného objektu

• Druh a struktura měřeného objektu by měla být známa.
• Pro interpolaci teplotního snímku využijte, pokud je to možné, i reálný snímek (fotografii).

Zákon odrazu platí také v případě zmačkané hliníkové fólie (pravá strana). V tomto případě nedopadají infračervené paprsky na hladkou plochu, ale na velké množství malých plošek. Díky tomu se záření, stejně jako u Lambertova zářiče, rozptýlí do různých směrů. Tato difuzní reflexe způsobí, že nelze rozpoznat žádné obrysy infračervených zdrojů záření. Reflexe na zmačkané fólii je v každém místě směs infračerveného záření obou zdrojů záření (osoby, která provádí měření a jejího pozadí).

Kontrolní otázka:

Vidí termokamera přes sklo?

Zdroj: Praktické příručky testo