Sok hőkamera kapható, szinte már-már zavaró a kínálat sokfélesége. Ennek dacára nem létezik egy olyan hőkamera sem, mely minden feladatra alkalmas (mivel ennek fizikai korlátai vannak). Sőt, az sem garantálja, hogy az adott feladatainkra jó egy-egy bizonyos hőkamera, mert az egy piacvezető vagy híres cég terméke, esetleg valamelyik nyugati nemzet területéről származik.
Sokkal lényegesebb, hogy értsük mi áll a hőkamerák műszaki specifikációiban szereplő adatok mögött. Ezen felül tisztában kell lennünk azzal, hogy a mérési feladataink során mire van szükségünk. Erre különösen azért kell(ene) képesnek lennünk, mert a nagy túlkínálat miatt ügyfeleink jelzései szerint is egyre inkább teret nyer a forgalmazók és kereskedők részéről az a tisztességtelen gyakorlat, amelyek során olyan termékek megvásárlására beszélik rá az ügyfeleket amelyre valójában nincs szükségük ill. a vevő által elvégezni kívánt mérési feladatra nem alkalmas. Vagy éppen webshopból kerül kiválasztásra egy kedvezőnek vélt - de mégsem megfelelő - típus, az ilyenkor nem kapható szakmai tanácsadás eredményeképpen.
Amikor viszont a beszerzett hőkamera a szükséges műszaki paramétereknek akár csak egyetlen egy pontban nem felel meg, akkor ennek hatására az a megcélzott feladat(ok)ra teljesen használhatatlan! És ami még ennél is rosszabb, hogy a gyanútlan felhasználó a rossz (vagy használhatatlan) eredmények láttán azt hiheti, hogy a termográfia az ilyen – többre és pontosabbra nem képes…
Következzen néhány figyelemfelkeltő gondolat:
Itt találkozhatunk a legnagyobb (és legsúlyosabb) tévedésekkel. Pedig a hőkamera hullámhossz-tartományának, valamint a megfelelő szűrők kiválasztásának van mindent eldöntő szerepe! Mivel e témakör nagyon terjedelmes, itt csak néhány esetet lehet megemlíteni. Amennyiben a mérési tárgy nem-fémes felületű, akkor a legpontosabb mérési eredményeket hosszúhullámú hőkamerákkal érünk el. Fémes tárgyak esetén a hosszúhullámú hőkamerák gyakorlatilag alkalmazhatatlanak. Ha kellően magas (több szász fokos) a tárgyak hőmérséklete, akkor fémes felületekre a rövidhullámú hőkamerák jöhetnek számításba. Üvegfelületekre és üvegen keresztüli mérésekre a középhullámú hőkamerák - megfelelő szűrőkkel felszerelve - alkalmasak. Ezek a hőkamerák - más szűrőkkel ellátva - gázdetektálásra (pl. metán) és lánghőmérséklet mérésére is alkalmasak. A hosszúhullámú hőkamerák pedig tárgyak hőmérsékletének megfigyelésére alkalmasak lángon keresztül úgy, hogy a lánghőmérséklet nem befolyásolja a mérést (mivel "átlátnak" rajta zavartalanul).
Néhány alkalmazási példa:
Egy-egy hőkamera csatlakoztatása PC-hez (rövid - max. néhány méteres - kábelhosszakat feltételezve) akár USB-vel elképzelhető. Több hőkamerából álló rendszert viszont inkább Ethernet alapú kommunikációval, switchek beiktatásával oldjuk meg. Ez egyben a hosszabb kábeles összeköttetést is lehetővé teszi. Ha folyamatirányítási rendszerhez, PLC-hez vagy valamilyen gép saját vezérléséhez szeretnénk kapcsolódni, akkor a megfelelő be-/kimenetekkel rendelkező hőkameratípusokat kell kiválasztanunk.
Az egyedi igényeknek megfelelően léteznek szabványos 0/4...20 mA ill. 0...10 V analóg kimenetekkel rendelkező, de akár RS232 ill. RS485 ill. Profibus kommunikációt kínáló hőkameratípusok is. Amennyiben vezeték nélküli kommunikációt preferálnánk, akkor ennek megfelelő gyártmányt kell választanunk. (A hőkamera tápellátása ettől függetlenül még meg kell oldanunk - többnyire vezetékesen.)
Még egy nagyon fontos tanács: Vannak hőkamerák, melyek esetén a csatlakoztatott PC-n futó szoftver végzi a hőképkiértékelést és vezérli ez alapján a kimeneteket, vagy kiad bármilyen jelzést/riasztást. Ha leállna a PC, akkor a hőkamera is tétlenségre van ítélve. Nincs kiértékelés, nincs kimeneti jel, néma a riasztás. Nem úgy az önálló üzemmódra is képes hőkamerák, amelyek PC-csatlakoztatása nélkül is dolgoznak (folyamatos hőkép-kiértékeléssel). Ezeknél a típusoknál maga a hőkamera processzora látja el a kommunikációt, a kimenetek vezérlését, vagy akár a teljes képalkotást is (amely például böngészővel a világ minden tájáról megtekinthető külön applikáció vagy böngésző-kiegészítés nélkül). Amíg a hőkamera tápfeszültséget kap, élnek a kimenetek és a riasztások.
Jegyezzük meg:
Ez sem egy lényegtelen szempont. A telepítési körülményektől függően szükséges lehet mechanikai vagy termikus védőtokozásra, bővített üzemelési hőmérséklet-tartományra vagy akár aktív hűtés/fűtésre. Poros, párás vagy agresszív gőzös környezetben kell lencsevédőt vagy lencselefúvatót (vagy mindkettőt egyszerre), vagy akár lencsezáró fedelet (shutter-t) alkalmazni. Robbanásveszélyes környezetben pedig ezen túl robbanásbiztos hőkamerát kell választani, vagy megfelelő robbanásvédettséget nyújtó tokozást biztosítani. Ami nem egyszerű feladat, mivel a hőkamera hullámhossz-tartomány függvényében csak kevés (és drága) optikai anyagok választhatóak a lezáró ablakhoz.
Gondoljuk végig:
Ha szeretnénk 2 cm méretű tárgyakat vagy tárgyrészletet mérni egy csupán 4,5 x 3 m méretű megfigyelési területen belül (egy hőképpel), akkor ehhez egy 640×480 pixeles hőkamerára van szükségünk. 320×240 pixeles kamerával már csak egy 2,2 x 1,5 m felület figyelhető meg egy hőképpel, 160×120 pixeles eszközzel pedig csupán egy 1,1 x 0,7 méternyi felület! Vagy más irányból nézve: A 4,5 x 3 m megfigyelési felületen belül egy 320×240 pixeles kamerával már csak min. 4 cm méretű tárgyak vagy tárgyrészletek figyelhetők meg, a 160×120 pixeles eszköz esetén a tárgy vagy tárgyrészlet már min. 8 cm nagynak kell lennie. (A számítás alapja a szükséges geometriai felbontás, ami alól nincs kibúvó!)
Nem pótolható a 640×480 pixel interpolációval (amivel a mért pixelek közé csupán “átlagolt” pixelek lesznek beillesztve a hőkép látványának javítása érdekében; a szükséges geometriai felbontás tehát nem jön létre, helyette 75% “hamisított” adat kerül tárolásra). Szintén nem pótolható a 640×480 pixel kézremegésen alapuló felbontás-növelő eljárásokkal (pl. Superresolution-nal, Maxresolution-nal), mert telepített hőkamerák esetén nincs is kézremegés.
Összefoglalva:
Számoljuk ki, hogy a mérendő tárgyunk adott távolságból történő hőképes felvételére mekkora pixelfelbontás szükséges a részleteinek korrekt mérésére! Mindig az egy detektorpixelre definiált egyedi látószög (tipikusan mrad-ban megadva) adja meg a mérési képesség valódi korlátját. Segítséget nyújt ehhez a cégünk által létrehozott Pixelméret és látómező számoló.
Jegyezzük meg:
160×120 pixel (interpolálva) valóban egy csupán 80×60 pixeles detektort takar
320×240 pixel (interpolálva) valóban egy éppenséggel 160×120 pixeles detektort takar
Telepített hőkamera esetén van-e egyáltalán szerepe a képfrissítési gyakoriságnak? Végül a hőkamera fix rögzítésű, nem mozog... Az egyértelmű válasz: persze, hogy van! A mindent eldöntő kérdés, hogy a tárgy mozog-e vagy forog-e, gyorsan változó (melegedési vagy lehűlési, akár tranziens jellegű) hőmérsékleteket kell-e mérnünk (mint pl. az aktív termográfián alapuló roncsolásmentes anyagvizsgálat során), vagy maga a hőkamera mégiscsak mozog a tárgyhoz képest (pl. járműről vagy drónról ill. helikopterből történő felvételek esetén).
Mivel némi idő kell a hőkamera detektorának a tárgyhőmérséklet érzékelésére (ez az ún. beállási és integrálási idejének összege), a hőkamerák a bennük rejlő detektor képességének megfelelő képfrissítést tudnak biztosítani. Egyrészt meg kell vizsgálni, hogy hőmérséklet-változása milyen gyorsasággal megy végbe, a hőkamera a hőmérséklet-változás min. kétszeres képfrissítési frekvenciával kell rendelkezzen, hogy egyáltalán értékelhető felvételek készülhessenek. Mozgó tárgyak vagy mozgásból történő felvételek esetén pedig ki kell számolni, hogy a detektor integrálási ideje alatt mennyi a tárgyelmozdulás. Ez az ún. pixelelnyúlás nem lehet nagyobb az egy pixelhez tartozó látófelületének 1/3-ánál, mert túlzottan elmosódott lesz a hőkép.
Az előző számításokból adódó képfrissítési frekvenciákból következik, hogy milyen hőkamerát alkalmazhatunk egyáltalán. Mikrobolométeren alapuló hőkamerák léteznek jelenleg ugyanis teljes érzékelő-felületi kiolvasással csak max. 60 Hz-ig, részterület-kiolvasással pedig csak 240 Hz. Ennél gyorsabbat már csak méregdrága fotondetektoros hőkamerákkal érhető el.
Eleve el kell döntenünk, hogy szép színes képet kívánunk készíteni (mintha éjjellátóval operálnánk), vagy érintésmentes hőmérsékletmérés a célunk. Az előbbihez nyugodtan vegyünk akármilyen műszerbe, esetleg telefonba beépített vagy hozzájuk csatlakoztatható eszközt, de ezek általában mind hőmérsékletmérésre alkalmatlanok. Miért? Mert nem radiometrikusak, tehát nem kalibráltak, és a gyártó nem is mer megadni hőmérséklet-felbontásra, mérési pontosságra vagy egyáltalán mérési tartományra vonatkozó információkat. Ezekben az eszközökben talán még beállítható egy tárgyemisszió, de az egyéb mérésre szükséges paramétereket (pl. környezeti hőmérsékletet, transzmissziós tényezőt) hiába keressünk a menürendszerben, mert nincsenek! Tehát mérésre nem alkalmasak – mintegy milyen gyártó terméke, milyen nemzedék professzionálisnak aposztrofált hipermodern csúcsmodellje!
Érintésmentes hőmérsékletméréshez kell a kalibrálás (de nem csak egy pontban, hanem az egész érzékelőfelületen), és a korrekt mérési képesség definíciója. A szakmaspecifikus követelmények eltérőek, de nyilván egy pontosabb és jobb felbontású készülékkel minden kisebb követelményű feladat is sokkal jobb minőségben végezhető el.
Összefoglalva:
Hőmérsékletmérésre csak azok a hőkamerák alkalmasak, melyek radiometrikusak, tehát kalibráltak és megfelelően specifikált termikus felbontással illetve abszolút mérési pontossággal rendelkeznek. Minden más csak éjjellátó!
Jegyezzük meg a következő szakmai példákat:
Copyright (C) Rahne Eric - Különösön a Webshopokat üzemeltetőket kérem (nyomatékosan!), hogy tartózkodjanak a tanácsaim másolatától és saját tudásként való feltüntetésétől.
Copyright © PIM Professzionális Ipari Méréstechnika Kft.
2026 | Minden jog fenntartva
Impresszum | Adatkezelés
