ghid de termografie 2009 ro

8/4/2019 Ghid de Termografie 2009 RO

1/56

Ghid de buzunar Termografie

Conceput pentru viitor

Teorie Aplicatii practice Solutii si trucuri


2/56

Drepturi de autor, obligatii si responsabilitati

Informatiile adunate in acest Ghid de buzunar sunt protejate de dreptul de autor. Toatedrepturile apartin in exclusivitate firmei Testo AG. Continutul si pozele nu pot fi reprodusein scopuri comerciale, modificate utilizate in alte scopuri fara consimtamantul scris alfirmei Testo AG.

Informatiile cuprinse in acest Ghid de buzunar au fost realizate cu foarte mare grija. Cutoate acestea, informatiile furnizate nu sunt obligatorii, si Testo AG isi rezerva dreptul dea face modificari sau adaugiri. Prin urmare, Testo AG nu garanteaza corectitudinea siintegritatea informatiilor furnizate. Obligatiile ce pot apare din motive legale sunt limitatesi nu pot fi imputate firmei Testo AG, agentilor acesteia sau furnizorilor de echipamente.In cazul unor neglijente minore, obligatiile firmei Testo AG sunt limitate. Aceasta nuafecteaza drepturile ce decurg din obligatiile de garantie.

Testo AG, Septembrie 2008


3/56

3

Cuvant inainte

Draga Client Testo,

Pozele spun mai mult decit o suta de cuvinte

In conditiile cresterii pretului energiei si a costurilor datorateintreruperii productiei, masurarea temperaturii fara contact adevenit foarte importanta in evaluarea eficientei termice acladirilor si a mentenantei industriale. In orice caz, termografia nueste doar o simpla metoda de masurare, ci presupune aplicareaanumitor reguli de baza atunci cand se masoara temperaturafara contact.

Aceasta carte Ghid de buzunar - Termografie a aparut prinadunarea tuturor intrebarilor puse de clientii nostri, ca rezultat alactivitatii de zi cu zi. Presarat cu foarte multe informatiiinteresante, solutii si trucuri rezultate din aplicatii practice, acestghid de buzunar a fost conceput ca sa va fie de un real ajutor inactivitatea zilnica.

Va doresc o lectura placuta!

Daniel Auer ,Manager Product Group Infrared Measurement


4/56

Cuprins

1. Teoria termografiei 51.1 Emisie, reflexie, transmisie 61.2 Masurare punctuala si la distanta 13

2. Practici in termografie 162.1 Masurarea obiectelor si masurarea mediului ambiental 162.2 Aplicatii practice pentru determinarea si RTC 252.3 Cauzele erorilor in masurarea in infrarosu 282.4 Conditiile optime pentru masurarea in infrarosu 342.5 Imaginea termica perfecta 35

3. Anexa 38

3.1 Glosar de termografie 383.2 Tabel cu emisivitati 503.3 Recomandari Testo 52


5/56


6/56

6

1.1 Emisie, reflexie, transmisie

Radiatia inregistrata de camera de termoviziune este formatadin radiatiile infrarosu emise, reflectate si transmise de obiect,in campul vizual al camerei de termoviziune.

Emisivitatea ( )Emisivitatea (

) reprezinta o masura a capacitatii unui material de

a emite radiatii in infrarosu.

variaza in functie de proprietatile suprafetei, ale materialului,iar la unele materiale de temperatura obiectului masurat.Emisivitatea maxima: = 1 ( 100%) (vezi "Corp negruradiant", pag. 38), valoarea = 1 nu exista in realitate.

Figura 1.1: Emisie, reflexie si transmisie


7/56

7

Corpuri reale: < 1, deoarece corpurile reale reflecta si pottransmite radiatii.Multe materiale nemetalice (de ex. PVC, beton, substanteorganice) au valori ridicate ale emisivitatii in domeniul undelorinfrarosii si care nu sunt dependente de temperatura ( 0,8 la 0,95).Metalele, in special cele cu suprafata lucioasa, au o emisivitatescazuta care variaza odata cu temperatura.

Valoarea emisivitatii poate fi setata manual in camera determoviziune.

Reflexia ( )Reflexia ( ) reprezinta o masura a capacitatii unui material dea reflecta radiatii in infrarosu.

depinde de proprietatile suprafetei, temperatura si naturamaterialului.In general, suprafetele netede si cele lucioase reflecta maiputernic decat suprafetele rugoase sau mate, chiar daca suntalcatuite din acelasi material.

Temperatura radiatiei reflectate poate fi setata manual incamera de termoviziune (RTC).In multe aplicatii de masurare, RTC corespunde temperaturiiambientale. Aceasta se poate masura folosind de exemplutermometrul testo 810.

Valoarea RTC poate fi determinata folosind un radiatorLambert (vezi "Masurarea temperaturii reflectate folosind un


8/56

8

radiator Lambert (improvizat)", pag. 27).Unghiul de reflexie este intotdeauna acelasi cu unghiul deincidenta (vezi "reflexia speculativa", pag. 31).

Transmisia ( ) Transmisia ( ) este o masura a capacitatii unui material de atransmite radiatii in infrarosu.

depinde de natura si grosimea materialului.Majoritatea materialelor nu permit trecerea radiatiilor ininfrarosu.

Legea radiatiei lui KirchhoffRadiatia in infrarosu inregistrata de camera de termoviziuneconsta in:

radiatia emisa de obiectul masurat,radiatia reflectata de mediul ambiental, siradiatia transmisa de catre obiectul masurat(Vezi Fig. 1.1, pag. 6)

Suma acestor elemente este intodeauna 1 ( 100%):

+

+

= 1

Cum transmisia joaca un rol mai putin important in practica,transmisia este omisa, iar formula:

+ + = 1


9/56

9

poate fi simplificata in

+ = 1 .

Pentru termografie acestea inseamna:Cu cat este mai scazuta emisivitatea,

cu atat este mai mare zona radiatiei in infrarosu reflectate,cu atat este mai greu sa se masoare o temperatura precisa sicu atat mai important este ca valoarea RTC sa fie setatacorect.

Corelatii intre emisie si reflexie1. Obiectele masurate cu emisivitate mare ( 0,8):

au o radiatie reflectata ( ) mica: = 1 - .temperatura lor poate fi masurata foarte usor cu camerade termoviziune.

2. Obiectele masurate cu emisivitate medie (0,8 < < 0,6):au o radiatie reflectata ( ) medie: = 1 - .temperatura lor poate fi masurata usor cu camera determoviziune.

3. Obiectele masurate cu emisivitate scazuta ( 0,6)

au o radiatie reflectata ( ) mare: = 1 - .Masurarea temperaturii cu camera de termoviziune esteposibila, dar rezultatele trebuie verificate foarte atent.Setarea corecta a compensarii temperaturii reflectate (RTC)este foarte importanta, ea fiind un factor major incalcularea temperaturii.


10/56

10

Asigurarea setarii corecte a emisivitatii este importanta in specialacolo unde exista diferente mari intre temperatura obiectului demasurat si cea a mediului ambiental.

1. In cazul in care temperatura obiectului de masurat este maimare decat temperatura mediul ambiental (vezi imagineacaloriferului din fig. 1.2, pag. 11):

setarea unei emisivitati mai mari conduce la afisarea uneitemperaturi mai ridicata (vezi fig. 1.2-1).setarea unei emisivitati mai mici conduce la afisarea uneitemperaturi mai scazuta (vezi fig. 1.2-2.

2. In cazul in care temperatura obiectului masurat este mai micadecat temperatura mediului ambiental (vezi imaginea usii din

fig. 1.2, pag. 11):setarea unei emisivitati mai mici conduce la afisarea uneitemperaturi mai scazuta (vezi fig. 1.2-1).setarea unei emisivitati mai mari conduce la afisarea uneitemperaturi mai ridicata (vezi fig. 1.2-2).


11/56

Atentie: Cu cat este mai mare diferenta dintretemperatura obiectului masurat si temperaturamediului ambiental si cu cat este mai mica emi-sivitatea, cu atat sunt mai mari erorile de masurare. Acesteerori sunt mai mari daca emisivitatea este setata incorect.

11

Figura 1.2: Efectele setarii incorecte a emisivitatii in masurarea temperaturii

=1

65

50

35

20

5

=0,7

=0,960C

=0,915C

1 2


12/56

12

Cu ajutorul camerei de termoviziune se poatemasura doar temperatura suprafetei; nu sepoate vizualiza in sau printr-un obiect.Multe materiale precum sticla, care sunt

transparente pentru ochiul, uman nu permit trecerearadiatiilor in infrarosu (vezi "Masurari pe sticla", pag. 30).Unde este necesar, indepartati orice invelitoare de pe

obiectul masurat, altfel camera de termoviziune va masuradoar temperatura de la suprafata invelitoarei.Atentie:

Urmariti instructiunile de operare pentru masurarea unuiobiect!Cele cateva materiale care permit trecerea undelor ininfrarosu, de exemplu foi subtiri din plastic si germaniu,se regasesc in constructia camerei de termoviziune Testo.Daca elementele localizate sub suprafata obiectului demasurat afecteaza prin conductie distributia temperaturiipe suprafata acestuia, structurile din interiorul obiectuluimasurat pot fi de obicei identificate de catre camera determoviziune. Totusi, camera de termoviziune masoara doartemperatura suprafetei. Nu este posibila o evaluare exactaa valorilor temperaturii din interiorul obiectului masurat.


13/56

13

1.2 Masurare punctuala si la distanta

Pentru a stabili distanta minima de masurare si marimea maximaa obiectului vizibil sau masurabil, trebuie sa se tina cont de treivariabile:

campul de vizualizare (FOV),

cel mai mic obiect identificabil (IFOV geo ) sicel mai mic obiect/punct masurabil (IFOV meas ).

Figura 1.3: Campul de vizualizare al camerei de termoviziune

FOV

32

1 m


14/56

14

Campul de vizualizare (FOV) al camerei de termoviziune descriearia vizibila cu camera de termoviziune (vezi Fig. 1.3, pag. 13).El este determinat de lentilele utilizate (e.g. lentila cu unghi largde deschidere 32 - standard pentru testo 880, sauteleobiectivul cu unghi mic 12 - disponibil ca accesoriu).

In plus, trebuie sa cunoasteti valoarea pentru cel mai mic obiectidentificabil (IFOV geo ) al camerei de termoviziune. Aceastadefineste dimensiunea unui pixel in functie de distanta.

Figura 1.4: Campul de vizualizare a unui pixel

Pentru a avea un camp larg de vizualizare, se vor

folosi lentile cu unghi larg de deschidere

3,5 mm

1 m

IFOVgeo

IFOVmeas

3,5 mrad


15/56

15

Cu o rezolutie spatiala a lentilelor de 3,5 mrad si o distanta demasurare de 1 m, cel mai mic obiect identificabil (IFOV geo ) arelatura de 3,5 mm si este afisat pe display sub forma unui pixel(vezi Fig. 1.4, pag. 14). Pentru a obtine o masurare precisa,obiectul masurat trebuie sa fie de 2-3 ori mai mare decat cel maimic obiect identificabil (IFOV geo ) .Pentru cel mai mic obiect masurabil (IFOV meas ) se aplica urmatoarearegula:

IFOV meas 3 x IFOV geo

Pentru o buna rezolutie spatiala, se recomandafolosirea teleobiectivului.Cu ajutorul discului cu diagrame Testo, puteticalcula valorile pentru FOV, IFOV meas si IFOV geo

pentru diferite distante. Comandati gratuit discul lawww.testo.com/FOV sau calculati valorile online peinternet.


16/56

16

2 Termografia in practica2.1 Masurarea obiectelor si masurarea

mediului ambientalMasurarea unui obiect

1. Materialul si emisivitateaSuprafata oricarui material are un factor de emisivitate specific, care

determina cantitatea de radiatii in infrarosu care estereflectata siemisa (radiatia proprie a obiectului).

2. CuloareaCuloarea materialului nu are un efect notabil asupra radiatiilor ininfrarosu emise de obiectul masurat atunci cand se masoaratemperatura cu camera de termoviziune. Suprafetele inchise laculoare absorb intr-un timp mai scurt radiatiile in infrarosu decatsuprafetele luminoase si astfel se incalzesc mai repede. Totusi,radiatiile in infrarosu emise depind de temperatura si nu deculoarea suprafetei obiectului masurat. Un calorifer vopsit negrude exemplu, emite exact aceasi cantitate de radiatii in infrarosuca si un calorifer vopsit alb la aceeasi temperatura.

3. Suprafata obiectului de masuratProprietatile suprafetei obiectului de masurat sunt foarte impor-tante in masurarea temperaturii cu camera de termoviziune.Emisivitatea suprafetei variaza in functie de structura suprafetei,gradului de murdarie sau tipului de acoperire.


17/56

17

Structura suprafeteiSuprafetele netede, lucioase, reflectorizante sau lacuite auoarecum o emisivitate mai mica decat suprafetele mate,rugoase, erodate si/sau zgariate, alcatuite din acelasi material.Sunt intalnite adesea radiatii reflectate pe suprafetele foartelucioase (vezi "Radiatia reflectata", pag. 31).

Umezeala, zapada si bruma de pe suprafete

Apa, zapada si bruma au emisivitati relativ mari (0,85 < < 0,96),astfel incat masurarea acestora nu ridica in general probleme.

Totusi trebuie sa tineti cont de faptul ca temperatura obiectuluimasurat poate fi distorsionata de invelisurile naturale de acesttip. Umezeala raceste suprafata obiectului masurat cand seevapora si zapada are bune proprietati de izolator. Bruma nuformeaza de obicei un strat omogen, si de aceea trebuie luata incalcul emisivitatea brumei precum si cea a suprafatei de sub ea.

Murdaria si corpurile straine de pe suprafataMurdaria de pe suprafata obiectului masurat cum ar fi praful,funinginea sau uleiurile, mareste valoarea emisivitatii suprafetei.Din acest motiv, masurarea obiectelor murdare nu creeazaprobleme. Totusi, camera de termoviziune masoara intotdeaunatemperatura suprafetei, de ex. a prafului, si nu exact temperaturasuprafetei obiectului masurat


18/56

18

Masurarea mediului ambiental

1. Temperatura ambientalaEste un factor in setarea temperaturii reflectate (RTC) ca si insetarea emisivitatii, astfel incat camera de termoviziune sapoata calcula corect temperatura suprafetei obiectului masurat.In multe aplicatii, temperatura reflectata corespunde cu

temperatura ambientala (vezi "Radiatia", pag. 19). Aceasta sepoate masura cu un termometru ambiental, de ex. testo 810.O setare precisa a emisivitatii este importanta in mod deosebitacolo unde exista diferente mari intre temperatura obiectuluimasurat si cea ambientala (vezi Fig. 1.2, pag. 11).

Emisivitatea unui material depinde predominantde structura suprafetei materialului.Setati corect emisivitatea in conformitate cuinvelisul suprafetei obiectului masurat.

Evitati masurarea suprafetelor umede sau a suprafeteloracoperite cu zapada sau bruma.Evitati masurarea suprafetelor murdare.

Cand masurati pe suprafete lucioase tineti cont de oricesursa de radiatie din apropiere (de ex. soare, calorifereetc.).


19/56

19

2. RadiatiaOrice obiect care are o temperatura mai mare de zero absolut(0 Kelvin = -273,15 C) ) emite radiatii in infrarosu. In particular,obiectele care au o diferenta mare de temperatura fata de cea amediul ambiental, pot influenta masurarea in infrarosu datoritaradiatiei proprii. Trebuie sa evitati sau sa dezactivati sursele sauinterferentele de acest fel ori de cate ori este posibil. Ecranandsursele acestor interferente (de ex. cu panza sau carton),reduceti efectele negative asupra masurarii. Daca efectul surseide interferente nu poate fi eliminat, temperatura reflectata nucorespunde cu temperatura ambientala. Pentru a masuraradiatia reflectata, se recomanda utilizarea unui glob-termometrusau a unui radiator Lambert (vezi "Determinarea temperaturiiradiatiei reflectate", pag. 27).

Caracteristici speciale pentru termografia din exterior Radiatiile infrarosu emise de cerul senin sunt denumite "difuziarece a radiatiei cerului". Daca cerul este senin, "difuzia rece aradiatiei cerului" (~ -50 C la -60 C) si razele calde ale soarelui(~ 5.500 C) sunt reflectate in timpul zilei. Din punct de vederespatial, cerul intrece soarele, ceea ce inseamna ca temperaturareflectata in termografia de exterior este de obicei sub 0 C, chiarsi intr-o zi insorita. Obiectele se incalzesc la soare ca rezultat alabsorbtiei razelor soarelui. Aceasta afecteaza considerabiltemperatura suprafetei - in unele cazuri, dupa cateva ore deexpunere la razele soarelui. In figura 2.1 (pag. 20) se poateobserva ca jgheabul este aratat mai rece de camera determoviziune decat peretele casei. Totusi, ambele au aproximativ


20/56

20

aceeasi temperatura. Astfel de imagini trebuie intotdeaunainterpretate. Sa presupunem ca suprafata jgheabului estegalvanizata si are o emisivitate foarte scazuta ( = 0,1). Doar 10%din radiatiile in infrarosu emise de jgheab sunt asadar emisepropriu-zis, 90% fiind radiatii reflectate de mediul ambiental. Dacacerul este senin, "difuzia rece a radiatiei cerului" (~ -50 C la -60

C) este reflectata pe jgheab. Camera este setata la = 0,95 siRTC = -55 C pentru a asigura o masurare corecta a temperaturiiperetelui casei. Datorita emsivitatii foarte scazute si a reflexieifoarte mari, jgheabul este afisat foarte rece pe camera determoviziune. Pentru a afisa corect temperatura ambelor materia-le, puteti schimba emisivitatea unor zone distincte folosind softulde analiza (de ex. Testo IRSoft, versiunea 2.0 sau mai noua).

Figura 2.1: Reflexia pentru masurarile de exterior


21/56

21

3. VremeaNoriiUn cer innorat ofera conditiile ideale pentru a masura radiatiilein infrarosu la exterior, avand in vedere ecranarea obiectuluimasurat de actiunea razelor soarelui si "difuzia rece a radiatieicerului" (vezi "Radiatia", pag. 19).

PrecipitatiilePrecipitatiile abundente (ex.: ploaie, zapada) pot distorsionarezultatele masurarilor. Apa, gheata si zapada au valori ridicateale emisivitatii si sunt impenetrabile pentru radiatiile in infrarosu.In plus, masurarea obiectelor umede poate conduce la erori de

Tineti cont de efectul propriei dumneavoastraradiatii in infrarosu.Schimbati-va pozitia in momentul masurarii astfelincat sa identificati orice reflexie. Reflexiile semuta, dar caracteristicile termice ale obiectului masuratraman aceleasi, chiar daca se schimba unghiul de vizare.Evitati masurarile in apropierea obiectelor foarte calde sau

foarte reci, sau ecranati-le.Evitati actiunea directa a razelor de soare sau daca obiectula stat la soare cateva ore inainte de efectuarea masurarii.Efectuati masurarile dimineata devreme..Daca este posibil, efectuati masurarile la exterior atuncicand este innorat.


22/56

22

masurare, ca si racirea suprafetei obiectului masurat odata cuevaporarea precipitatiilor (vezi "Suprafata obiectului de masurat",pag. 16).

Soarele(vezi "Radiatia", pag. 19)

4. AerulUmiditatea aeruluiUmiditatea relativa a aerului in mediul in care se efectueazamasurarea trebuie sa fie suficient de mica astfel incat sa nuexiste condens in aer (ceata), pe obiectul de masurat, pegeamul de protectie sau pe lentilele camerei de termoviziune.Daca lentilele sau geamul de protectie sunt umede, cateva din

radiatiile in infrarosu nu vor fi receptionate, deoarece radiatia nupoate sa treaca prin apa de pe lentile.O ceata foarte densa poate afecta masurarea, deoarecepicaturile mici de apa permit trecerea unei cantitati mai mici deradiatii in infrarosu.

Este de preferat ca masurarile sa fie efectuate

cand cerul este innorat.Este indicat sa efectuati masurari dupa ce a fostinnorat citeva ore.

Evitati masurarile cand sunt precipitatii abundente.


23/56

23

Viteza aerului Vantul sau curentul dintr-o incapere pot afecta masurareatemperaturii cu camera de termoviziune.Ca rezultat al schimbului de caldura (convectie), aerul din jurulsuprafetei si a obiectului de masurat are aceeasi temperatura.Daca sufla vantul sau daca este curent, stratul de aer este"impins" si inlocuit cu un strat nou de aer care nu este incaadaptat la temperatura obiectului de masurat. Ca rezultat alconvectiei, caldura este indepartata de la obiectul de masuratcald sau absorbita de obiectul masurat rece pana candtemperatura aerului si cea a suprafetei ajung la echilibru. Acestefect al schimbului de caldura se amplifica cu cat diferentadintre temperatura suprafetei obiectului masurat si temperaturaambientala este mai mare.

Poluarea aeruluiUnele substante in suspensie cum ar fi praful, funinginea sifumul, precum si unii vapori au emisivitate ridicata si sunt foarteputin transmisive. Aceasta inseamna ca ele pot afectamasurarea, deoarece emit propriile radiatii in infrarosu care suntreceptionate de camera de termoviziune. In plus, doar catevadin radiatiile in infrarosu ale obiectului de masurat pot patrundepana la camera de termoviziune, deoarece ele sunt risipite siabsorbite de substantele in suspensie.


24/56

24

5. LuminaLumina sau iluminarea nu au un impact notabil in masurarea cucamera de termoviziune. Puteti astfel efectua masurari si peintuneric, deoarece camera de termoviziune masoara radiatiile ininfrarosu. Totusi, unele surse de lumina emit radiatii in infrarosucalde care pot afecta temperatura obiectelor din vecinatatea lor.

Trebuie asadar sa nu masurati sub actiunea directa a razelor desoare sau in jurul unei surse de lumina calda. Sursele de luminarece, cum ar fi LED-urile sau lampile cu neon nu au efecteasupra masurarii, deoarece ele convertesc cea mai mare partedin energia folosita in lumina vizibila si nu in radiatii in infrarosu.

Nu efectuati masurari pe ceata densa sau inconditii de aburi.Nu efectuati masurari cand umiditatea aeruluiface condens pe camera de termoviziune (vezi"Umezeala, zapada si bruma de pe suprafete",pag. 17).

In timpul masurarilor, evitati conditiile de vant si alti curenti

de aer, ori de cate ori este posibil. Tineti cont de viteza si directia curentilor de aer din timpulmasurarii si notati acesti factori in analizele dumneavostra.Nu efectuati masurari in aer puternic poluat (de ex. imediatdupa ce praful a fost agitat).Masurati intotdeauna la cea mai mica distanta posibilade obiectul de masurat, cu scopul de a diminua efectulnegativ al substantelor in suspensie din aer.


25/56

25

2.2 Determinarea si RTC in aplicatii practice

Pentru a determina emisivitatea suprafetei unui obiect, putetide exemplu:

sa faceti trimitere la tabelul de emisivitati (vezi "Tabelul deemisivitati", pag. 50).

Atentie: Valorile din tabelul de emisivitati sunt valori de principiu.

Emisivitatea suprafetei obiectului de masurat poate diferi fatade valorile de principiu.sa determinati emisivitatea cu ajutorul unui instrument dereferinta cu termometru de contact (de exemplu cu testo 905-T2sau testo 925) (vezi "Metoda folosind termometrul de contact",pag. 25).sa determinati emisivitatea cu ajutorul camerei de termoviziune(vezi "Metoda folosind camera de termoviziune", pag. 26).

Determinarea emisivitatii cu ajutorul unuiinstrument de referinta

1. Metoda folosind termometrul de contactMasurati mai intai temperatura suprafetei obiectului cu

ajutorul unui termometru de contact (de ex. testo 905-T2sau testo 925). Apoi masurati temperatura suprafeteiobiectului cu ajutorul camerei de termoviziune, avandsetata valoarea 1 pentru emisivitate. Diferenta dintre valoareatemperaturii masurate cu termometrul de contact si cea atemperaturii masurate cu camera de termoviziune sedatoreaza setarii unei emisivitati prea mari. Micsorand treptat


26/56


27/56

27

Determinarea temperaturii radiatiei reflectate

Odata ce ati eliminat toate sursele de interferente care ar puteaafecta masurarea, temperatura radiatiei in infrarosu reflectateeste aceeasi cu temperatura ambientala. Puteti masuratemperatura ambientala cu ajutorul unui termometru de aer, deex. testo 810, iar apoi introduceti valoarea RTC in camera determoviziune.

Totusi, daca sunt prezente surse de radiatii in mediul ambiental,trebuie sa determinati temperatura radiatiei reflectate pentru aobtine un rezultat corect al masurarii.

Masurarea temperaturii reflectate folosind un radiator Lambert (improvizat)Un radiator Lambert este un obiect care reflecta radiatiileincidente cu difuzie constanta, cu alte cuvinte egala in toatedirectiile.Puteti masura temperatura radiatiei reflectate pe un radiatorLambert folosind camera de termoviziune. O foita de aluminiu

Atentie:Urmariti intotdeauna instructiunile de operarepentru masurarea obiectului!Cand inveliti sau lipiti ceva pe obiectul demasurat, tineti cont de faptul ca temperatura invelisului saua benzii adezive trebuie sa ajunga la aceeasi temperaturacu cea a obiectului de masurat.


28/56


29/56


30/56


31/56

31

Masurari pe metaleMetalele, in special acelea cu o suprafata lucioasa, suntreflectoare puternice de radiatii in infrarosu. Au un factor deemisivitate foarte mic, care se modifica cu temperatura (vezi"Corpuri colorate radiante", pag. 40). Masurarea temperaturiiacestora cu o camera de termoviziune prezinta anumiteprobleme. In afara de reglarea emisivitatii, setarea corecta atemperaturii reflectate este de asemenea foarte importanta (vezi"Determinarea temperaturii radiatiei reflectate", pag. 27). Deasemenea, respectati sfatul referitor la radiatia reflectata (vezi"Radiatia reflectata", pag. 31).Daca metalele sunt vopsite nu este nici-o problema, pentru ca ingeneral vopselele au o emisivitate foarte ridicata. Totusi, trebuie sa

fiti atenti la rediatiile reflectate.

Radiatia reflectataO radiatie reflectata vizibila ne indica adesea o suprafata puternicreflectiva, un exemplu fiind suprafetele cu emisivitate scazuta.

Totusi, o radiatie reflectata puternica nu presupune intotdeaunasi o reflexie mare. De exemplu, radiatia reflectata din mediul

ambiental care poate fi vazuta pe imaginea termica a uneisuprafete vopsite (ex. silueta persoanei care foloseste camera),chiar daca vopseaua are in general o emisivitate mare ( = 0,95).Invers, conturul obiectelor reflectate in mediul masurat nu pot fivazute de camera de termovziune pe un perete acoperit cugresie, desi are o emisivitate scazuta ( = 0,67).Cu alte cuvinte, chiar daca radiatia reflectata este evidenta, ea nu


32/56

32

depinde in special de emisivitate, ci de structura suprafetei. Toate radiatiile sunt reflectate mereu la acelasi unghi sub careating suprafata. Aceasta inseamna ca intotdeauna se va aplicaurmatoarea regula: unghiul de incidenta = unghiul de reflexie.

Acest lucru se poate vedea in Fig. 2.3 in sectiunea transversalamarita a jumatatii netede a foitei de aluminiu (partea stanga a

imaginii). Aici, radiatia in infrarosu a persoanei care tine camera,este reflectata in aceeasi forma in care aceasta ia contact cusuprafata (reflexie in oglinda). Regula de mai sus se aplica si laradiatia in infrarosu ce vine in contact cu foita de aluminiusifonata (partea dreapta a imaginii). Aici totusi, razele in infrarosu

Figure 2.3: Radiatia reflectata si difuza


33/56

33

cad in anumite zone sub unghiuri diferite comparativ cu osuprafata plana. Ca si in cazul radiatorului Lambert, acestea suntreflectate in directii diferite. Aceasta reflexie difuza este cauzafaptului ca nici-o forma a unei surse de rediatie nu poate fivazuta. Reflexia de pe intreaga suprafata sifonata a foitei dealuminiu este o combinatie intre radiatiile in infrarosu ale celordoua surse de radiatie (persoana care tine camera si imagineade fundal din spatele acesteia).

Suprafetele extrem de lucioase nu suntintotdeauna puternic reflective.

Acordati atentie efectului propriilor dvs. radiatii in

infrarosu.Suprafetele pe care nu se poate detecta nici-o radiatiereflectata, pot avea o reflectivitate ridicata.Masurati suprafetele netede din unghiuri si directii diferitepentru a stabili care dintre neregularitatile din distributiatemperaturii sunt atribuite reflexiei si care apartin obiectuluimasurat.


34/56

34

2.4 Conditii optime pentru masurari in infrarosu

Cel mai important pentru masurarea in infrarosu este stabilitateaconditiilor ambientale. Acest lucru inseamna ca obiectele, climatulambiental si ceilalti factori de influenta nu trebuie sa se modifice peparcursul procesului de masurare. Aceasta este singura modalitatepentru evaluarea posibilelor surse de interferente in analizeleulterioare.

Pentru masurarile exterioare, conditiile climatice trebuie sa fiestabile si cerul sa fie innorat pentru a investiga obiectul masuratatat de la lumina directa a soarelui cat si prin "difuzia rece a radiatieicerului". De asemenea, trebuie sa aveti in vedere faptul ca obiectelemasurate pot sa fi fost incalzite anterior, de la expunerea la luminasolara si a capacitatii de stocare a caldurii.

Conditiile ideale de masurare sunt urmatoarele:Conditii climatice stabile;Cer innorat inaintea si in timpul procesului de masurare (incazul masurarilor exterioare);Lipsa luminii solare directe inainte si in timpul procesului demasurare;Fara precipitatii;Suprafata obiectului de masurat trebuie sa fie uscata si lipsitade surse de interferenta (ex. sa nu existe la suprafata frunzissau aschii);Fara vant si variatii de presiune;Sa nu existe surse de interferente in mediul masurat sau insistemul de transmisie;


35/56


36/56

36

Ajustati manual scala temperaturilor. In acest fel putetiimbunatati gradientul de temperatura sau de culoare alimaginii termice. (Vezi Fig. 2.4).

Respectati urmatoarele sfaturi cand realizati o imagine termica:Monitorizati, preveniti si identificati toate sursele perturbatoare.Suprafata obiectului de masurat trebuie sa fie lipsita de sursede interferente termice si optice. Acolo unde este posibil,indepartati straturile protectoare si obiectele care cauzeazainterferente ale mediului de lucru.Schimbati-va pozitia atunci cand masurati pentru a puteaidentifica orice reflexie. Reflexiile se modifica, dar caracteristi-cile termice ale obiectului masurat raman aceleasi, chiar dacainclinatia se schimba.Urma dvs. nu trebuie sa fie niciodata mai mare decat cea aobiectului masurat.

Figura 2.4: Reglarea scalei de temperatura


37/56

37

Pastrati o distanta de masurare cat mai mica.Utilizati o lentila corespunzatoare aplicatiei dvs.Pentru o masurare exacta a detaliilor, se recomanda utilizareaunui trepied.Caracteristicile obiectului masurat trebuie sa fie cunoscutepentru a fi in stare sa identificati in mod corect trasaturiletermice.Evaluati toate conditiile ambientale, masurati-le si inregistrati-lecorect pentru analiza ulterioara a imaginilor termice.


38/56

38

3 Anexa3.1 Glosar de termografie

A Absolute zero (Zero absolut)Zero absolut este -273,15 C (0 Kelvin = -459,69 F). Nici-uncorp nu emite energie termica sub zero absolut; aceastainseamna ca ele nu pot emite nici-un fel de radiatie in infrarosu.

Absorption (Absorbtie) Atunci cand radiatia electromagnetica in infrarosu atinge unobiect, acesta absoarbe o parte din aceasta energie. Absorbtia

radiatiei in infrarosu provoaca incalzirea obiectului. Obiectele maicalde emit mai multa radiatie in infrarosu decat obiectele maireci. Radiatia in infrarosu absorbita este astfel transformata inradiatie in infrarosu emisa (care este radiata de obiect). Astfel,capacitatea de absorbtie corespunde emisivitatii.Radiatia in infrarosu incidenta pe un obiect care nu esteabsorbita, este reflectata si/sau transmisa (lasata sa treaca).

BBlack body radiator (Radiator corp negru)Obiectul care absoarbe toata energia provenita de la radiatia ininfrarosu incidenta, o transforma intr-o radiatie in infrarosuproprie si o poate emite in intregime. Emisivitatea radiatoarelornegre este egala cu 1,00. Nu exista nici-o reflexie sau trasmisie a


39/56

39

radiatiei. Obiecte care sa detina proprietati de asemenea naturanu exista in realitate.Dispozitivele de calibrare a camerelor de termoviziune suntcunoscute sub denumirea de radiatoare corpuri negre. Totusi,emisivitatea acestora este putin subunitara ( > 0,95).

CCalibration (Verificare)Procedura prin care indicatiile unui instrument (valorile actuale) siindicatiile unui instrument de referinta (valorile nominale) suntdeterminate si comparate. Rezultatul furnizeaza informatii cuprivire la posibilitatea ca indicatiile actuale ale instrumentului sase afle inca in domeniul de tolerante/limite admisibil. Spredeosebire de calibrare, deviatia de la indicatia actuala este doar

masurata si nu este modificata la indicatia nominala. Intervalul detimp la care trebuie facuta o verificare depinde de respectivamasurare si cerintele impuse.

Celsius [C]Unitate de temperatura. In conditii normale de presiune, punctulzero al scalei Celsius (0 C) reprezinta temperatura la care apa

ingheata. Un alt punct fix pentru scala Celsius il reprezintapunctul de fierbere al apei, adica 100 C.C = (F -32)/1,8 sau C = K - 273,15.

Coldspot and hotspot (Puncte reci si calde)Cel mai rece punct al unei zone din imaginea termica este


40/56

40

cunoscut sub denumirea de "punct rece", iar cel mai cald estecunoscut ca "punct cald".Utilizand functia "Auto Hot/Cold Spot Recognition", puteti afisaaceste doua puncte direct pe imaginea termica din ecranulcamerei de termoviziune.

Coloured body radiator (Radiator corp colorat)Un obiect cu o emisivitate subunitara si care este dependentade temperatura si de fluctuatiile acesteia. Cele mai multe metalesunt radiatoare colorate, un exemplu fiind emisivitatea aluminiului,care creste atunci cand acesta este incalzit ( = 0,02 la 25 C,

= 0,03 la 100 C).

Colour palette (Paleta de culori)

Selectia de culori pentru imaginea termica din camera determoviziune (ex. paleta de culori "curcubeu", "metal", "nuantelede gri"). Contrastul imaginilor termice poate si modificat variat,acesta depinzand de modalitatea de masurare si de alegereapaletei de culori. Paleta de culori poate fi setata si ulteriorutilizand softul de analiza (ex. Testo IRSoft 2.0) dupa ce imagineatermica a fost salvata. Aveti in vedere gradul de interpretare al

imagini dumneavoastra termice in momentul alegerii paletei deculori. Culorile rosu si galben sunt in mod intuitiv asociate decatre privitor cu caldura, in timp ce culorile verde si albastru suntassociate cu racoarea.


41/56


42/56

42

Dewpoint/dewpoint temperature (Punctul de roua) Temperatura la care apa condenseaza. Cind se atingetemperatura punctului de roua, aerul este saturat cu peste 100%vapori de apa. Odata ce aerul nu mai poate absorbi vapori deapa, acestia condenseaza.

EEmissivity ( ) (Emisivitate)O masura a capacitatii unui material de a emite (raspandi) radiatiiin infrarosu. Emisivitatea variaza in functie de proprietatilesuprafetei, ale materialului, iar pentru anumite materiale in functiede temperatura obiectului.

Equalization period (Perioada de egalizare)

Timpul in care camera de termoviziune necesita o ajustare latemperatura ambientala a locatiei. Detectoarele cu temperaturastabilizata, precum cei utilizati de camerele de termoviziune

Testo, au o perioada de egalizare relativ scurta.

FFahrenheit [F]

Unitatea de temperatura care este folosita in America de Nord.F = (C x 1,8) + 32.Exemplu: 20 C in F: (20 C x 1,8) + 32 = 68 F.

FOV - field of view (Camp vizual)Campul vizual al camerei de termoviziune. Este descris ca fiind


43/56

43

un unghi (ex. 32) si defineste suprafata care poate fi vazutacu ajutorul unei camere de termoviziune. Campul vizual estedependent de detectorul incorporat in camera de termoviziunesi de lentilele utilizate. Lentilele cu unghi larg au un camp vizualmai mare daca se utilizeaza acelasi detector, iar lentileleteleobiectiv (ex. Lentilele Testo 12 care sunt lentile de focalizare)au un camp vizual restrans.

GGrey body radiator (Radiator gri)

Aproape toate obiectele reale sunt descrise ca fiind "radiatoaregri" sau "radiatoare reale". Spre deosebire de cele negre,radiatoarele gri nu absorb niciodata toate radiatiile in infrarosuincidente. Cu un radiator gri, unele dintre radiatiile incidente sunt

intotdeauna reflectate de catre suprafata acestuia iar uneori suntsi transmise (lasate sa treaca). Emisivitatea unui radiator gri esteintotdeauna subunitara.

HHotspot (Punct cald)

A se vedea "Puncte reci si calde", pag. 39.

IIdeal radiator (Radiator ideal)

A se vedea "Radiator corp negru", pag.38.


44/56

44

Infrared radiation (Radiatie in infrarosu)Radiatia in infrarosu este o radiatie electromagnetica termica.Fiecare obiect care are o temperatura peste punctul zero absolut(0 Kelvin = -273,15 C) emite radiatii in infrarosu. Radiatia ininfrarosu acopera spectrul cu lungime de unda de la 0,75mpana la aproximativ 1.000 m (=1 mm) si se invecineaza culungimea de unda a luminii vizibile (de la 0,38 pana la 0,75 m).Imaginile termice masoara deseori radiatia in infrarosu culungimea de unda de la 8 m la 14 m (ca si camerele determoviziune Testo) deoarece atmosfera este foarte permisivapentru radiatiile in infrarosu.

IFOV geo - Instantaneous Field of View (Camp vizual instantaneu)Rezolutie geometrica (rezolutia spatiala). Masoara capacitatea

unui detector de a reda cele mai mici detalii. Rezolutia geometri-ca este specificata in mrad si defineste cel mai mic obiect care,in functie de distanta de masurare, poate fi individualizat peimaginea termica. Pe imaginea termica, marimea acestui obiectcorespunde unui pixel.

IFOV meas (Camp vizual instantaneu masurat)

Indicarea celui mai mic obiect a carui temperatura poate fimasurata cu precizie de catre camera de termoviziune.

Acesta este de 2 sau 3 ori mai mare decat cel mai mic obiectidentificabil (IFOV geo ).


45/56

45

Se aplica urmatoarea regula: IFOV meas 3 x IFOV geo .IFOV meas mai este cunoscut ca punct de masurare.

Isotherms (Izoterme)Linii care au aceasi temperatura. Puteti afisa izotermele utilizandun soft de analiza (ex. Testo IRSoft 2.0). Pe durata procesuluisunt marcate in culori toate punctele din imaginea termica careau valori ale temperaturii incadrate intr-o scala bine definita.

K Kelvin [K]Unitate de temperatura.0 K corespunde unitatii zero absolut (-273,15 C). Relatiile de

transformare sunt urmatoarele: 273,15 K = 0 C = 32 F.K = C + 273,15.Examplu: 20 C in K: 20 C + 273,15 = 293,15 K.

LLambert radiator (Radiatorul Lambert)Un radiator Lambert este un obiect care reflecta radiatii incidente

cu o difuzie constanta; altfel spus, radiatia incidenta estereflectata cu intensitate egala in toate directiile.Puteti masura temperatura radiatiei reflectate pe un radiatorLambert utilizand camera de termoviziune.


46/56

46

Laser measuring spot marking (Marcarea locului de masuratcu laser)Un laser va poate ajuta la marcarea suprafetei masurate (unpunct rosu este proiectat pe suprafata obiectului masurat). Zonamarcata de spotul laser nu coincide cu centrul imaginii termice,deoarece acestea se afla pe axe optice diferite. Punctul marcatde laser nu este acelasi cu punctul marcat pe ecranul camereifolosind un semn "fir in cruce" ("cross-hairs"). Acesta va fi folositnumai pentru ghidare.

Atentie:Clasa laser 2: niciodata nu indreptati laserul catre o persoanasau un animal si nu priviti niciodata inspre fascicolul laser.

Acest lucru va poate afecta vederea!

Lenses (Lentile)Marimea campului vizual al camerei de termoviziune si marimeapunctului de masurare se modifica in functie de lentila utilizata.Lentilele cu unghi larg de deschidere (ex. cele standard 32) suntpotrivite daca doriti sa vedeti distributia temperaturii pentru osuprafata mare. Puteti folosi lentilele cu focalizare (ex. cele teleo-biectiv 12) pentru a masura precis obiecte mai mici aflate la o

distanta mai mare.

MMeasuring spot (Punct de masurare)

Vezi "IFOV meas ", pag. 43.


47/56

47

NNETD - Noise Equivalent Temperature Difference(Diferenta de temperatura echivalenta zgomotului)

Valoare importanta pentru cea mai mica diferenta de temperatu-ra ce poate fi identificata de camera de termoviziune. Cu cataceasta valoare este mai mica, cu atat rezolutia de masurare acamerei de termoviziune este mai buna.

RReal body (Corp real)

Vezi "Radiator gri", pag. 43.

Reflectance ( ) (Reflexia)Proprietatea materialelor de a reflecta radiatiile in infrarosu.Reflexia depinde de proprietatile suprafetelor, de temperatura side tipul materialelor.

Refresh rate (Rata de refrisare)Se masoara in hertzi si reprezinta de cate ori pe secunda esterefrisata imaginea (ex. 9 Hz/ 33Hz/ 60Hz). O rata a refrisarii de9 Hz inseamna ca, refrisarea imaginii termice de pe afisajulcamerei de termoviziune se face de noua ori pe secunda.

Relative humidity (%RH) (Umiditatea relativa)Procentul care indica nivelul de saturare a aerului cu vapori deapa. De exemplu, la 33% RH aerul contine aproximativ 1/3 din


48/56

48

volumului maxim de vapori de apa pe care acesta ii poateabsorbi la aceeasi temperatura si aceeasi presiune a aerului.La o umiditate a aerului de peste 100%, incepe sa se formezecondensul, aerul este suprasaturat si nu mai poate absorbiumezeala. Vaporii de apa aflati in stare gazoasa se transforma inlichid. Cu cat aerul este mai cald, cu atat mai mult el poateabsorbi vapori de apa fara ca sa apara fenomenul de condens.De aceea condensul apare intotdeauna prima data pesuprafetele reci.

RTC (Reflected Temperature Compensation)Compensarea temperaturii reflectate)La corpurile reale, o parte a caldurii radiate este reflectata.

Aceasta temperatura reflectata trebuie sa fie luata in calcul la

masurarile obiectelor cu emisivitate scazuta. Folosind un factorde corectie, temperatura reflectata este calculata iar preciziamasurarii temperaturii este mult imbunatatita. Temperaturareflectata este introdusa in general manual in camera determoviziune sau cu ajutorul softului. In cele mai multe cazuri,temperatura reflectata este identica cu temperatura ambientala.Daca radiatiile in infrarosu ale surselor de interferenta sunt

reflectate pe suprafata punctului masurat, trebuie sa determinatitemperatura radiatiei reflectate (folosing un glob-termometru sauun radiator Lambert). Temperatura reflectata are influente miciasupra obiectelor cu emisivitate mare.


49/56

49

TThermal image (Imagine termica)Imagine care arata distributia temperaturii suprafetei obiectelor,folosind diferite culori pentru diferite valori de temperatura.Imaginile termice sunt luate cu o camera de termoviziune.

Thermal imager (Camera de termoviziune)

Camera care masoara radiatiile in infrarosu si convertestesemnalul intr-o imagine termica. Folosind camera determoviziune poate fi vizualizata distributia temperaturii pesuprafata obiectelor, care nu poate fi vizibila cu ochiul uman.

Thermography (Termografie)Procedura care foloseste tehnologia de masurare carevizualizeaza caldura radiata sau distributia temperaturii pesuprafata obiectelor folosind o camera de termoviziune.

Transmittance (T) (Transmitanta)Masoara capacitatea unui material de a permite radiatiilor ininfrarosu sa treaca prin el. Aceasta depinde de grosimea si tipulmaterialului. Majoritatea materialelor nu permit trecerea radiatiilorin infrarosu.

Two-point measurement (Masurare in 2 puncte)In acest regim, apar pe afisajul camerei doua cursoare cuajutorul carora se poate citi temperatura in doua puncte.


50/56

50

3.2 Tabel cu emisivitati

Tabelul urmatorul poate fi folosit ca un ghid pentru reglareaemisivitatii la masurarile in infrarosu. El da emisivitatea catorvamateriale folosite mai des. Deoarece emisivitatea este influentatade temperatura si de proprietetile suprafetei masurate, valoriledin tabel ar trebui privite ca valori informative la masurareatemperaturii. Pentru a determina valoarea absoluta a temperaturii

trebuie determinata valoarea exacta a emisivitatii unui material.

Material (temperatura material) Emisivitate

Aluminiu role lucioase (170 C) 0,04 Aluminiu neoxidat (25 C) 0,02 Aluminiu neoxidat (100 C) 0,03

Aluminiu puternic oxidat (93 C) 0,20 Aluminiu foarte lucios (100 C) 0,09

Bumbac (20 C) 0,77Beton (25 C) 0,93Plumb brut (40 C) 0,43Plumb oxidat (40 C) 0,43Plumb gri oxidat (40 C) 0,28

Crom (40 C) 0,08

Crom lucios (150 C) 0,06Gheata lucioasa (0 C) 0,97Fier polizat (20 C) 0,24Fier turnat (100 C) 0,80Fier forjat (20 C) 0,77

Gips (20 C) 0,90Sticla (90 C) 0,94Granit (20 C) 0,45


51/56

51

Material (temperatura material) EmisivitateCauciuc dur (23 C) 0,94Cauciuc moale gri (23 C) 0,89Fier turnat oxidat (200 C) 0,64

Lemn (70 C) 0,94

Pluta (20 C) 0,70Radiator negru eloxat (50 C) 0,98Cupru usor inchis la culoare (20 C) 0,04Cupru oxidat (130 C) 0,76Cupru slefuit (40 C) 0,03Cupru role (40 C) 0,64Plastic: PE, PP, PVC (20 C) 0,94

Vopsea albastra, folie de aluminiu (40 C) 0,78 Vopsea neagra mata (80 C) 0,97 Vopsea galbena, 2 straturipe foile de aluminiu (40 C) 0,79

Vopsea alba (90 C) 0,95Marmura alba (40 C) 0,95Caramida (40 C) 0,93

Alama oxidata (200 C) 0,61

Vopsea de ulei (toate culorile) (90 C) 0,92 la 0,96

Hartie (20 C) 0,97Portelan (20 C) 0,92

Gresie (40 C) 0,67Otel tratat termic (200 C) 0,52Otel oxidat (200 C) 0,79Otel banda (93 C) 0,75 la 0,85

Lut ars (70 C) 0,91 Vopsea transformator (70 C) 0,94

Caramida, mortar, tencuiala (20 C) 0,93Zinc oxidat 0,1


52/56

52

3.3 Recomandari TESTO

Calibrarea camerei de termoviziune TESTO AG recomanda sa calibrati periodic camera determoviziune. Intervalul dintre calibrari depinde de cerintelestandardelor de masurare. Puteti gasi mai multe informatiidespre calibrarea camerei de termoviziune pe site-ulwww.testo.com.

Cursuri de termografiereFiti la curent cu cele mai noi informatii: aceasta este cea maiimportanta conditie pentru a indeplini exigentele cele mai ridicatenecesare unei masurari complexe si atingerea unui nivel superiorde calitate. Tocmai de aceea TESTO AG va ofera cursuri determografie pentru o gama larga de aplicatii.Puteti gasi mai multe informatii despre cursurile de pregatireoferite de TESTO pe www.testo.com.

Mai multe informatii pe:www.testo.com/see-more


53/56

53

Notite personale


54/56

54

Notite personale


55/56

Apropo - stiati ca?Gratie abilitatii lor de a vedea caldura radiata, viperele percep prada sidusmanii instantaneu, chiar daca este intuneric.

Vipera de groapa, o subspecie a viperelor, este capabila sa perceapa foarterapid si cele mai mici diferente de temperatura de numai 0,0003 C.

Acest lucru este posibil datorita sensibilitatiiorganismului viperei. "Senzorul" viperei iipermite acesteia sa vada imagini foarteapropiate de cele mai moderne imagini termice...


56/56

Distribuit in Romania prin:

Test Line SRLStr. Agricultori 119, sector 3Cod postal 030342, Bucuresti

P o

t f i e

f e c

t u a

t e m o

d i f i c a r i

f a r a o a v i z a r e p r e a

l a b i l a

.

/ s a n

/ R / Q / 0 2

. 2 0 0 9

ghid de termografie 2009 ro

Documents