thermal_image_building_thermography_iz.jpg

Увидеть невидимое (выбор тепловизора)

Журнал «Дрель до дыр»
Текст: Максим Кубай

Тепловизор – компактный и универсальный прибор для наблюдения за распределением температуры на обследуемой поверхности. С помощью тепловизора можно «заглянуть внутрь» ограждающих строительных конструкций, выявить в них мостики холода и дефекты, обнаружить наличие и источник аномального нагрева или охлаждения, проверить герметичность новых зданий и сооружений, а также оценить работу электросетей, систем отопления и вентиляции. Все это выполняется методом дистанционного неразрушающего контроля. Результаты отображаются на экране прибора или сохраняются во встроенной памяти для дальнейшего использования. Например, для анализа конструкций или предъявления обоснованных претензий к строителям.

Отличительные черты

Наибольшее распространение тепловизоры получили в энергетике и при строительстве в районах со сложными климатическими условиями, например, в Сибири и зонах вечной мерзлоты. В таких районах самые жесткие требования к качеству построек (и, прежде всего, к их теплозащитным свойствам), что обуславливает применение тепловизионного контроля на разных этапах возведения здания. Это позволяет определить возможные проблемные места и ликвидировать их с наименьшими потерями.

Однако сегодня и в средней полосе России тепловизионное обследование здания стало распространенной практикой – как для крупных строительных организаций, так и для небольших фирм, дорожащих своей репутацией. В частности, оно широко практикуется в малоэтажном строительстве – при сооружении стен и перекрытий каркасных домов или утепленных скатных (мансардных) крыш. В этом случае теплоизоляцию, обычно в виде волокнистых плит или матов, укладывают в пространство между деревянными балками, и зачастую по небрежности строителей или в силу сложной геометрии утепляемой конструкции, требующей кропотливой подрезки плит или матов, могут оставаться промерзающие участки конструкции. Промерзание чревато снижением комфорта для обитателей дома и увеличением затрат на обогрев здания в холодное время года. Своевременное тепловизионное обследование таких конструкций на этапе строительства позволит предотвратить появления мостиков холода, а если речь идет об уже построенном доме, то оно поможет их устранить.

IR-building-2000x1500.JPG

Сложность устройства современных строительных конструкций, большой объем выполняемых строителями работ, а также высокая цена их ошибки объясняют тот факт, что даже в условиях кризиса на рынке существует спрос на такие достаточно сложные и дорогие приборы, как тепловизоры.

К таким приборам можно отнести testo 872. Прежде всего, обращает на себя внимание цена тепловизора – относительно невысокая при сравнении с моделями конкурентов, имеющими такое же разрешение матрицы (320 х 240 точек), и аналогичное оснащение. Особенностью приборов Testo является технология testo SuperResolution, которая за счет создания серии последовательных снимков (при этом используется естественное дрожание руки оператора) и их математической обработки увеличивает размер изображения до 640 х 480. Встроенный в тепловизор модуль беспроводной связи Bluetooth/WLAN и бесплатное приложение testo Thermography App для мобильных устройств позволяют устанавливать связь с планшетом или смартфоном и дистанционно управлять тепловизором: создавать и пересылать компактные отчеты, а также сохранять их в сети.

Images-IR-Image-electric-2000x1500.jpg

Для повышения информативности термограмм имеется возможность работы «в контакте» с некоторыми другими приборами. Например, по Bluetooth в тепловизор могут автоматически передаваться данные замеров с токоизмерительных клещей testo 770-3 и термогигрометра testo 605i. Также testo 872 имеет дополнительные функции автоматического определения коэффициента излучения (функция testo Ɛ – Assist) и сравнения термограмм (testo ScaleAssist). Последняя помогает избежать ошибки при интерпретации термограмм, вызванных неверной оценкой шкалы температур. Подобные приборы востребованы у предприятий ЖКХ, управляющих компаний и небольших строительных фирм.

С помощью тепловизоров можно выявить участки строительных конструкций, подверженные риску образования плесени. Например, в углах, на стенах и потолках. Организации, осуществляющие электротехнические и электромонтажные работы, используют тепловизоры для контроля нагрева и состояния электропроводки и электрооборудования под нагрузкой. Поставленные задачи обычно не требуют матриц с большим разрешением, а вот стоимость приборов для таких организаций играет принципиальную роль.

В случае с testo 865 нет необходимости жертвовать качеством изображения желая сэкономить. Это достаточно бюджетная модель с хорошей матрицей. Данная модель тепловизора имеет матрицу с разрешением 160х120 пикселей, широкий температурный диапазон от –20 до +280 °С 1 и возможностью настройки коэффициента излучения материала. Часто тепловизоры применяют совместно с токоизмерительными клещами. Это позволяет не только обнаружить нагрев электропроводки, но и определить, при каких условиях он происходит.

Вопрос выбора

Тепловизоры – это большая группа приборов с разным техническим уровнем и с разными возможностями. Проблематично найти универсальный прибор, который подойдет для всех случаев применения. При выборе прибора стоит определиться, какие именно задачи с его помощью придется решать. Если тепловизор предполагается использовать для обследования крупных объектов, то необходим прибор с большой матрицей (минимум 320 х 240 точек), выдерживающей засветку солнцем и набором сменных объективов, а также АКБ большой емкости с возможностью замены в полевых условиях. Такой прибор позволит уменьшить перемещение по объекту и увеличить производительность труда.

Для применения в строительстве, когда количество термограмм не столь велико, можно использовать более простой прибор, с матрицей, имеющей сравнительно небольшое количество пикселей. Впрочем, матрицу с разрешением менее чем 160 х 120 точек не имеет смысла брать, поскольку ограниченные возможности прибора скажутся на термограмме: невозможно будет «увидеть» весь объект целиком и различить мостики холода. Приборы с минимальной матрицей востребованы электриками.

Важный элемент любого тепловизора – это объектив. Необходимо его подбирать таким образом, чтобы с доступных точек съемки охватить весь объект. Если обследование сооружений и сетей топливо-энергетического комплекса или работа в цеху не предполагаются, то можно ограничиться несменным объективом без автофокуса со стандартным полем зрения около 30°. Такой тепловизор позволит выполнить термограмму небольшого дома или коттеджа и получить «портрет» дома в ИК-спектре.

Стоит обращать внимание на второстепенные по отношению к размеру матрицы и оптическим характеристикам объектива характеристики и свойства прибора. Например, тип и емкость аккумуляторных батарей. Привычные АКБ формата АА простое и доступное решение, но оно не подходит для профессионального использования: не хватает емкости. Поэтому придется носить большое количество сменных аккумуляторов или покупать недешевые щелочные батареи.

testo-865-868-871-872-front.jpg

Дополнительное программное обеспечение (ПО) даст возможность провести анализ или дополнительную обработку полученных данных. Например, выделить участки с температурой ниже точки росы. Как правило, ПО доступно для ноутбуков на Windows и MacOS и планшетов на iOS и Android.

К числу полезных опций также относится встроенный фонарик для подсветки объекта съемки (или перемещения в неосвещенном помещении) и лазерный маркер (указка), с помощью которого точно направить тепловизор на исследуемый объект. Например, предполагаемое место с пониженной, или, наоборот, повышенной температурой поверхности.

Правила использования

testo-872-application-building.jpg

При всей своей высокотехнологичности тепловизоры достаточно простые и интуитивно понятные в работе приборы. При их использовании необходимо лишь следовать нескольким правилам: не направлять тепловизор на солнце, а также следить за тем, чтобы разница температуры объекта измерения и температуры воздуха составляла не менее 5-6° С. Предпочтительное время работы с тепловизором – после восхода солнца, с ранней осени до поздней весны. Летом, когда солнечные лучи прогревают и землю и постройки, тепловизор на стройке практически бесполезен. Продлить его «пребывание» можно только при использовании дополнительного оборудования, например, аэродверей.

Во избежание неправильных показаний прибора нежелательно работать тепловизором вблизи слишком нагретых или слишком холодных объектов. Также не стоит выполнять измерение в сильно ветреную погоду.

Определенной подготовки требует расшифровка и анализ термограмм. Поэтому, если тепловизор предполагается использовать в коммерческих целях, например, для энергетического аудита зданий и сооружений, необходимо пройти обучение в профильном учебном центре по программе «Инфракрасная термография» с аттестацией по действующим в России правилам аттестации персонала ПБ 03-440-02. Начальные уровни (1-й и 2-й) предполагают обучение в течении  1-2 недель.