Jak unikać błędów w pomiarach termowizyjnych

Podstawowym błędem pomiarów jest niedostosowywanie parametrów obserwacyjnych kamery do środowiska pomiarowego.

W przestrzeni pomiędzy kamerą a obiektem jest wiele czynników zakłócających. Operator powinien dostosować ją do środowiska pracy, a mianowicie wprowadzić odpowiednią odległość od obiektu, temperaturę otoczenia, wilgotność, jak również uwzględnić promieniowanie odbite od obserwowanego obiektu.

Na rysunku 1 przedstawiono wpływ odległości od obserwowanego obiektu na odczytaną wartość temperatury dla kamer termowizyjnych z zakresu średniej i dalekiej podczerwieni. Strzałką pionową zaznaczono różnicę między termometryczną temperaturą obiektu, a zmierzoną kamerą termowizyjną z typowego dystansu obserwacyjnego 6 m. Różnica wskazań wynosi 2,5C. Nie jest to błąd znaczący, ale biorąc pod uwagę możliwość nakładania się kolejnych błędów, może prowadzić do błędnych wniosków.

Rys. 1. Wpływ odległości od obiektu na wartość odczytanej temperatury [3]

Kolejnym parametrem obserwacyjnym, który wymaga zwrócenia nań uwagi, jest wilgotność powietrza otaczającego obserwowany obiekt. Wpływa ona zasadniczo na przepuszczalność promieniowania podczerwonego emitowanego przez obserwowany obiekt.

Rys. 2. Wpływ temperatury otocznia i temperatury zadanej kamerze na uzyskiwane wyniki pomiarów

Zadana kamerze temperatura otoczenia jest dla kamery punktem referencyjnym, do którego odnosi zwizualizowane pola temperatur obiektu. Jeżeli operator nie ustawi prawidłowo tego parametru, otrzymuje wskazania jak na rysunku 2, gdzie pkt b) może sugerować przemarzanie ściany budynku.

Operator, kompensując ustawieniami w kamerze termowizyjnej zakłócające parametry środowiska pomiarowego, uzyskuje większą dokładność odczytu temperatury, co pozwala na dokładniejsze i szybsze znalezienie np. wad w wykonaniu izolacji cieplnej budynku czy zwiększonych wydatków ciepła z instalacji elektrycznej.

Zaobserwowane na wielu szkoleniach prowadzonych przez autora artykułu nieprawidłowe użytkowanie urządzeń termowizyjnych nie jest związane jedynie z zaniechaniem kompensacji negatywnych parametrów środowiska pomiarowego. Kolejne błędy popełniane przez operatorów związane są z niedostosowaniem parametrów obserwacyjnych kamery do właściwości fizycznych obserwowanego obiektu.