Инфракрасный термометр или тепловизор: когда какой использовать

Статья

20 сентября 2022 г.

Самым фундаментальным различием между инфракрасным термометром и тепловизионной камерой является метод измерения. Инфракрасный термометр (ИК-пистолет) измеряет температуру в одной точке — наведите на цель, нажмите кнопку, и на экране появится цифра температуры. Тепловая камера измеряет температуру по всей поверхности — наведите на цель, и появится карта распределения температуры, где разные цвета обозначают разные температуры.

Основное отличие: измерение точки и площади

Самым фундаментальным различием между инфракрасным термометром и тепловизионной камерой является метод измерения. Инфракрасный термометр (ИК-пистолет) измеряет температуру в одной точке — наведите на цель, нажмите кнопку, и на экране появится цифра температуры. Тепловая камера измеряет температуру по всей поверхности — наведите на цель, и появится карта распределения температуры, где разные цвета обозначают разные температуры.

Это основное различие определяет два совершенно разных сценария применения. Инфракрасные термометры подходят для сценариев, требующих точного измерения температуры в одной точке, например, для измерения температуры подшипников двигателя, температуры поверхности трубы или критической контрольной точки в пищевой промышленности. Тепловизионные камеры подходят для сценариев, требующих понимания распределения температуры по всей площади — например, для сканирования всех точек подключения в электрическом шкафу, проверки дефектов изоляции ограждающих конструкций или анализа распределения тепла между электронными компонентами во время работы.

Что касается точности, инфракрасные термометры обычно обеспечивают более высокую точность измерения в одной точке (от ± 1 °C до ± 2 °C), тогда как тепловизионные камеры обычно имеют несколько меньшую точность измерения в одной точке (от ± 2 °C до ± 5 °C). Это связано с тем, что инфракрасные термометры оптически предназначены для сфокусированных измерений в одной точке, в то время как тепловизионные камеры должны балансировать изображение по всему полю зрения.

Преимущества и ограничения инфракрасных термометров

Основными преимуществами инфракрасного термометра (такого как PK62) являются простота, скорость и точность. Управление очень простое — прицельтесь, нажмите, прочтите — всего три шага, не требующие никакой подготовки. Время отклика обычно составляет менее 1 секунды, что позволяет быстро сканировать несколько точек измерения. Точность измерения в одной точке обычно составляет от ±1°C до ±2°C, что соответствует большинству потребностей промышленного применения.

Ограничения инфракрасных термометров также очевидны. Во-первых, они измеряют только одну точку, не предоставляя никакой информации о распределении температуры. Если вам нужно узнать, какая точка подключения в электрошкафу самая горячая, инфракрасный термометр требует измерения каждой точки подключения индивидуально — если в шкафу 20 точек подключения, это означает 20 отдельных измерений. Тепловая камера, напротив, может видеть распределение температуры по всем точкам подключения за одно сканирование.

Во-вторых, точность измерения зависит от расстояния. Оптическая конструкция инфракрасного термометра определяет размер пятна измерения: чем дальше расстояние, тем больше пятно. Если точка измерения больше целевого объекта, показания искажаются окружающей средой. Например, при измерении точки соединения диаметром 1 см с расстояния 1 м, где размер пятна составляет 2 см, показания смешивают температуру точки соединения с окружающей средой.

В-третьих, инфракрасные термометры не могут регистрировать данные о распределении температуры. Они сообщают вам температуру в одной точке в определенный момент, но не могут регистрировать изменения температуры с течением времени. Если вам необходимо проанализировать изменение температуры во время запуска, работы и остановки оборудования, инфракрасные термометры не подходят.

Преимущества и ограничения тепловизионных камер

Основным преимуществом тепловизионных камер (таких как PK61/PK63) является визуализация. Они создают карту распределения температуры, позволяя сразу увидеть температурные условия на всей территории. Эта возможность визуализации особенно ценна при диагностике неисправностей — многие неисправности имеют характерные проявления на тепловых изображениях, такие как аномальные горячие точки в точках электрических соединений, горячие точки трения в подшипниках двигателей и области температурных аномалий в дефектах изоляции зданий.

Еще одним преимуществом тепловизионных камер является возможность записи данных. Тепловизионные камеры могут записывать температурное видео, фиксируя изменения температуры во время работы оборудования. Это полезно для анализа динамических процессов, таких как изменения температуры во время запуска оборудования и реакция температуры на изменения нагрузки. Кроме того, тепловые изображения могут храниться в течение длительного времени как часть записей о состоянии оборудования.

Ограничениями тепловизионных камер являются главным образом цена и сложность эксплуатации. Тепловизионные камеры обычно стоят в несколько десятков раз дороже, чем инфракрасные термометры. Операция также более сложна — требует понимания цветового картирования теплового изображения, правильных настроек излучательной способности и основных методов анализа температуры. Кроме того, точность одной точки тепловизионных камер обычно ниже, чем у инфракрасных термометров.

Когда использовать инфракрасный термометр, когда использовать тепловизионную камеру

Схема практического решения: используйте инфракрасный термометр, когда вам нужна точная температура в одной точке; используйте тепловизионную камеру, когда вам нужно распределение температуры по площади. В частности, сценарии, рекомендуемые для инфракрасных термометров, включают: регулярные проверки температуры (быстрое сканирование нескольких точек), точное измерение температуры в одной точке (например, проверка температуры в калибровочных лабораториях) и предварительные проверки при ограниченном бюджете.

Сценарии, рекомендуемые для тепловизионных камер, включают: профилактическое обслуживание электрооборудования (сканирование распределения температуры по всем электрическим шкафам), проверку теплопотерь здания (проверка дефектов изоляции по всем стенам), диагностику неисправностей оборудования (анализ распределения и тенденций аномального нагрева) и испытания НИОКР (анализ распределения тепла между компонентами во время работы).

На практике многие команды используют оба устройства одновременно. Инфракрасные термометры используются для ежедневных быстрых проверок температуры, а тепловизионные камеры — для периодических детальных проверок и диагностики неисправностей. Такое сочетание обеспечивает как эффективность ежедневных проверок, так и возможность углубленного анализа, когда это необходимо. Типичным примером является комбинация инфракрасного термометра ПК62 и тепловизионной камеры ПК63. При совместном использовании они охватывают весь рабочий процесс проверки: от быстрого скрининга до детального анализа.

Практические советы: создание многоуровневой стратегии контроля температуры

Для групп технического обслуживания разработайте многоуровневую стратегию проверки температуры. Первый уровень — это ежедневный осмотр: используйте инфракрасные термометры для быстрого сканирования температуры основного оборудования, записывая и отмечая любые аномалии. Второй уровень — периодический детальный осмотр — используйте тепловизионные камеры для комплексного сканирования оборудования, создания карт распределения температуры и сравнения с историческими данными. Третий уровень — это специализированный анализ — проведение углубленного анализа неисправного оборудования, такого как запись температурного видео, анализ тенденций изменения температуры и сочетание с другими методами диагностики (такими как вибрационный анализ, электрические испытания) для комплексной диагностики.

Покупателям с ограниченным бюджетом рекомендуется сначала приобрести инфракрасные термометры (например, PK62) для создания базовых возможностей контроля температуры, а затем постепенно переходить на тепловизионные камеры, как того требуют реальные потребности. Покупателям с достаточным бюджетом рекомендуется одновременно приобрести инфракрасные термометры и тепловизионные камеры для создания полноценной системы контроля температуры. View the Thermal Imaging Detection Instruments Collection