Тепловизоры стали неотъемлемой частью многих отраслей, включая промышленность, безопасность и здравоохранение. Однако важно знать, насколько далеко можно находиться от объекта и все еще получать точное измерение температуры с помощью тепловизионной камеры. В этой статье мы рассмотрим ключевые факторы, которые влияют на тепловизионный диапазон и как определить максимальное расстояние для точного измерения температуры.
Факторы, влияющие на точность тепловизионного диапазона
- Соотношение SSR (Spot Size Ratio)
Основным фактором, определяющим тепловизионный диапазон, является коэффициент SSR (Spot Size Ratio) или соотношение расстояния и размера (D:S). Этот коэффициент указывает, насколько далеко вы можете быть от цели определенного размера и все еще получать точное измерение температуры.
Формула для определения SSR:
SSR = Расстояние / Размер пятна
Например, тепловизионная камера с SSR 36:1 может измерять объект размером 1 метр на расстоянии 36 метров. Главное, чтобы соотношение расстояния и размера оставалось постоянным.
- Поле зрения (FOV) и мгновенное поле зрения (IFOV)
Поле зрения (FOV) – это область, которую видит ваша тепловизионная камера, а мгновенное поле зрения (IFOV) – угловая проекция только одного пикселя. Размер области, которую может видеть каждый пиксель, зависит от расстояния до цели: чем ближе вы подходите к цели, тем меньшую площадь покрывает каждый пиксель.
- Теоретическое и практическое соотношение SSR
Теоретическое соотношение SSR определяет температуру очень малой области внутри одного пикселя, но однопиксельное измерение может быть неточным по разным причинам:
- Тепловизионные камеры могут иметь «плохие» (битые) пиксели
- Объекты отражают: царапина или солнечное отражение может вызвать ложное срабатывание и ложно высокое значение
- Горячий объект, например, головка болта, может иметь ширину, близкую к ширине пикселя, но пиксели квадратные, а головка болта – шестигранная
- Нет идеальных оптических систем: всегда есть некоторые искажения, которые влияют на измерения
Для практических случаев рекомендуется получить как можно больше пикселей на цели для наибольшей точности. Один или два пикселя могут быть достаточными для качественного определения разницы в температуре, но это может быть недостаточно для точного определения средней температуры области. Рекомендуется покрыть «горячую» область, где хотим получить точечное значение, хотя бы 3 × 3 пикселями.
- Расчет SSR с использованием калькулятора FOV
Для определения SSR вашей камеры вы можете использовать калькулятор FOV, доступный на сайте производителя. Например, для камеры FLIR E8 есть соответствующий калькулятор FOV. Вам нужно ввести расстояние до объекта, и калькулятор выдаст значение IFOV (в дюймах или миллиметрах) для этого расстояния.
Как определить максимальное расстояние для точного измерения температуры
- Определите SSR вашей тепловизионной камеры, используя формулу SSR или калькулятор FOV.
- Учтите практические соображения, связанные с количеством пикселей на цели/объекте и возможными искажениями.
- Определите, находитесь ли вы в пределах допустимого тепловизионного диапазона для вашей камеры и объекта (возможно температура объекта намного выше диапазона, в котором работает ваш тепловизор).
В заключение: коэффициент SSR играет важную роль в определении диапазона и точности тепловизионных измерений.
Если вам необходимо измерять маленькие объекты на больших расстояниях, критично знать SSR вашей камеры и находиться в пределах допустимого тепловизионного диапазона. Более высокое разрешение камеры увеличивает вероятность получения достаточного количества пикселей на цели на большем расстоянии с точными результатами.
Цифровой зум не улучшает точность, поэтому здесь ключевыми являются более высокое разрешение или узкое поле зрения.
При планировании тепловизионного обследования подумайте, сможете ли вы безопасно подойти достаточно близко к объекту для получения точных измерений. В конечном итоге, отсутствие данных может быть лучше, чем выводы, основанные на неточных данных.