десять распространенных вопросов по тепловидению

1. Множество фирм в России предлагают приборы ночного видения по доступным ценам. Чем эти приборы отличаются от тепловизоров?

Приборы ночного видения (ПНВ) бывают активного (с подсветкой) и пассивного (работающие по излучению Луны и звезд) типа, но все они работают на длинах волн короче 1,5 мкм и непригодны для измерения температуры слабонагретых тел. Дальность действия ПНВ ограничена. Фактически, любой тепловизор может использоваться в качестве ПНВ, но ПНВ пригодны в качестве тепловизоров только для анализа объектов с высокой температурой.

2. Можно ли с тепловизором работать в полной темноте ?

См. ответ на 1-й вопрос. Из-за отсутствия солнечной засветки результаты ночной тепловизионной съемки, как правило, лучше, чем в дневное время.

3. Может ли с помощью тепловизора "просветить" твердое тело насквозь ?

Тепловизор регистрирует только поверхностное излучение оптически непрозрачных тел, однако внутренние дефекты в силу различных механизмов теплопередачи могут проявляться на поверхности в виде аномальных температурных "отпечатков" и регистрироваться с помощью тепловизора. Прямое "просвечивание" оптически непрозрачных тел невозможно.

4. Какова дальность действия тепловизора и снижается ли его температурная чувствительность с расстоянием ?

Тепловизор регистрирует тепловое излучение тел на любом расстоянии, например, можно получить изображения Солнца, облаков, самолетов и т.п. Однако с увеличением расстояния до объекта увеличивается размер области контроля и ухудшается детальность анализа. Температурная чувствительность тепловизора сохраняется, если не принимать во внимание поглощение в атмосфере.

5. Можно ли с помощью тепловизора увидеть объект под водой ?

Слои воды толщиной в доли миллиметра полностью поглощают тепловое излучение, поэтому подводный теплый предмет можно "увидеть" только в том случае, если нагретая им вода поднимается на контролируемую поверхность (в частности, на таком принципе основано обнаружение подлодок в океане).

6. Можно ли измерить температуру пламени ?

В силу полупрозрачности раскаленных газов тепловизор, как правило, регистрирует температуру стенки за пламенем. В тепловизорах применяют специальный фильтр, соответствующий полосе поглощения и излучения пламени, что существенно повышает точность измерения температуры раскаленных газов.

7. Можно ли измерить температуру воды в трубопроводе ?

Материалы труб непрозрачны для теплового излучения, поэтому тепловизором можно измерить только температуру поверхности трубы, которая близка к температуре воды при отсутствии теплоизоляции. Подземные тепловые коммуникации проявляются на поверхности в виде размытых температурных "отпечатков"; возможно обнаружение утечек по искажению эталонного поля температур.

8. Насколько безопасна работа с тепловизором для персонала ?

С точки зрения техники безопасности, работа с тепловизором не отличается от работы с обычной видеокамерой (особый случай — использование жидкого азота).

9. Почему формат тепловизионного кадра существенно меньше телевизионного ?

До недавнего времени измерительные тепловизоры использовали оптико-механическую развертку, которая не может обеспечить телевизионный формат в силу инерционности. Последние модели тепловизоров с матричными детекторами могут иметь формат кадра, превышающий телевизионный.

10. Чем обусловлена высокая стоимость тепловизоров и почему так мало фирм их выпускают ?

Тепловизор представляет собой прибор, производство которого требует высоких технологии, в частности, при изготовлении детектора, оптики, холодильника и сканера. Только незначительное число ведущих мировых фирм располагают соответствующими возможностями.

Обследование зданий тепловизором BALTECH TR-0110-ZERO

Технико-экономический аспект

Стоимость тепловизионных комплектов колеблется от 3 до 120 тысяч долларов США. На сегодняшний день самые дешевые тепловизоры представляет компания «Балтех» . Прейскурант на различные виды тепловизионных обследований был в свое время предложен Минэнерго РФ (СССР). С учетом изменения масштаба цен стоимость обследований в настоящее время составляет от 10 до 100 тыс. рублей на объект типа электрической подстанции, жилого дома, дымовой трубы, участка теплотрассы и т.п. Систематические исследования экономической эффективности применения тепловидения не проводились, поэтому приведем некоторые отрывочные сведения, главным образом, из энергетики и металлургии.

В Швеции проводился 100%-ый контроль подстанций (до 150 тысяч узлов в год). В Бельгии в результате планомерной диагностики число отказов на подстанциях снизилось с 2,35% в 1971г. до 0,24% в 1977г. По отечественным оценкам применение тепловизоров для контроля высоковольтных линий экономило до 600 млн. доперестроечных рублей в год на регион в результате уменьшения числа аварий, отключений и недоотпуска энергии. Снижение трудозатрат на контроль 100 трансформаторов дало эффект около 10 млн. рублей. В теплоэнергетике Великобритании экономический ущерб от неисправного парового крана оценивается на уровне тысячи английских фунтов в год, в то время как на тепловизионный диагноз его качества требуются единицы минут.

Неисправные тепловые коммуникации (за рубежом 0,8% всех труб считаются дефектными, после чего нетрудно вообразить себе отечественные цифры) "обеспечивают" убытки около 1200 долларов США на 1 километр труб. В металлургии продление срока службы футеровки ковша для разливки стали сэкономило английской компании British Steel Corporation в двух случаях соответственно 160 и 180 тысяч фунтов. Для фирмы Usinor (Франция) экономический эффект от аналогичной работы составил 1 миллион франков. По данным фирмы Pilkington (Англия) контроль износа печей для производства стекла экономит до 250 тысяч фунтов, причем производительность тепловидения в 25 раз выше визуального осмотра. Сведения об окупаемости тепловизора в течение одного года