Частые вопросы
Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций основан
на дистанционном измерении тепловизором полей температур поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых существует перепад температур, и визуализации температурных аномалий для определения дефектов в виде областей повышенных теплопотерь, связанных с нарушением теплоизоляции, а также участков внутренних поверхностей ограждающих конструкций, температура которых в процессе эксплуатации может опускаться ниже точки росы.
Тепловизионное обследование зданий, загородных домов, квартир и прочих сооружений наиболее эффективно проводить в холодный период года: зимой, ранней весной и поздней осенью. Это обусловлено тем, что значительная разница температур между наружной средой и внутренним пространством позволяет с высокой точностью обнаружить теплопотери. Оптимальным перепадом температур считается 15-20 градусов.
Чем выше перепад температур, тем более точными являются и лучше поддаются анализу и обработке результаты тепловизионных обследований.
Поверительное клеймо - знак, нанесенный на средство измерений, дополнительное устройство и (или) техническую документацию.
Поверительное клеймо удостоверяет, что поверка средства измерений проведена с удовлетворительными результатами, а также предназначенный для защиты средств измерений от любого несанкционированного доступа, включая регулировочные (юстировочные) устройства. Специальные поверительные клейма также используются для гашения существующего поверительного клейма.
Поверительные клейма используют органы Государственной метрологической службы, Государственные научные метрологические центры Госстандарта России, а также метрологические службы юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, аккредитованные на право поверки средств измерений.
Поверительное клеймо должно иметь чёткий рисунок, который сохраняется на протяжении всего межповерочного интервала применительно к условиям, в которых эксплуатируется то или иное средство измерений.
Температурная чувствительность (NETD) - это наименьшая разница температур, выявляемая в пределах одного пикселя. Данная величина может быть выражена в градусах Цельсия или кельвинах.
Тепловизоры с наилучшей термочувствительностью (<50К) делает снимки наилучшего качества. Благодаря этой технологии возможно получить термограмму самого выского качества с незначительными перепадами температур, что является важным критерием, к примеру,в электротермографии.
Создание матричных сенсоров сделало возможным появление современных тепловизоров. Идея в них заложена та же, что и в цифровом фотоаппарате: полупроводниковые элементы улавливают фотоны,
но материал сенсоров другой.
Матрица представляет собой микросхему с набором специальных диодов, отличающихся светочувствительностью, и свойством менять сопротивление в зависимости от интенсивности инфракрасных лучей. А размер матрицы напрямую определяет четкость тепловой фотографии объекта, так как чем больше размер ИК детектора тем больше чувствительных элементов воспринимают тепловое излучение. Чем больше разрешение матрицы тем больше температурных точек можно отследить и соответственно получается более четкая картинка.
Например тепловизор testo 875 с матрицей 160x120 пикселей отображает тепловое изображение из 19200 точек, а модель тепловизора FLIR E60bx благодаря большей матрице 320x240 пикселей отображает 76800 значений. Чем выше разрешение там качественнее изображение, и тем дороже стоит сам тепловизор.
Благодаря современным технологиям матрица имеет компактные размеры и отличается низким энергопотреблением. Для получения качественной картинки матрицу необходимо охлаждать. Полупроводниковые матрицы охлаждают различными способами, к примеру, жидким азотом или при помощи холодильника Стирлинга. Самые лучшие тепловизоры с охлаждаемыми датчиками могут работать на частоте до 20 кГц и измерять температуру с точностью до 0.018°, что позволяет детально рассмотреть даже очень скоротечные процессы.
Необходимость охлаждения делает тепловизоры дорогими, громоздкими и не всегда безопасными, тем самым сильно сужая область их применения, поэтому сегодня широкое распространение получили аппараты с совершенно другим типом матриц — микроболометрических. В современных тепловизорах ПЗС-матрица заменена на микроболометрическую, которая не требует охлаждения. Изменение сопротивления элементов такой микросхемы фиксируется с большой точностью практически во всем диапазоне ИК-излучения.
Первый коммерческий тепловизор серии Thermovision 500, в котором приемник излучения работал при комнатной температуре, был выпущен шведской фирмой AGEMA Infrared Systems.
Важным, с точки зрения оптики, но не столько как разрешение матрицы есть оптическое разрешение. Оптическое разрешение – фактически отношение расстояния от прибора до объекта к диаметру пятна диагностики. В плане оптического разрешения важно что бы весь объект попадал в поле зрения. Фактически оно определяет с какого расстояния можно делать замеры объектов определенного размера. Но в то же время, оптическое разрешение никак не влияет на качество изображения и количество регистрируемых температурных точек. Эти показатели определяются разрешением матрицы ИК датчика.
Самыми важными характеристиками пирометра, определяющими точность измерения температуры, являются оптическое разрешение и настройка коэффициента излучения.
Оптическое разрешение определяет площадь объекта, на поверхности которого измеряется температура. Иногда оптическое разрешение называют показателем визирования. Этот показатель рассчитывается как отношение диаметра пятна (круга) на поверхности, излучение с которого регистрируется пирометром, к расстоянию до объекта. Чтобы правильно выбрать прибор, необходимо знать сферу его применения.
Если необходимо проводить измерения температуры с небольшого расстояния, то лучше выбрать пирометр с небольшим разрешением, например, 4:1. Если температуру необходимо измерять с расстояния в несколько метров, то рекомендуется выбирать пирометр с большим разрешением, чтобы в поле зрения не попали посторонние предметы. У многих пирометров есть лазерный целеуказатель для точного наведения на объект.
Главным условием проведения точного измерения является наложение пятна только на материал поверхности. В случае превышения площади значение температуры будет неточным. Оптическое разрешение – это величина отношения диаметра пятна прибора к расстоянию до объекта. В зависимости от модели оно может быть равным от 2:1 до 600:1. Последнее относится к классу профессиональных устройств, применяемых для снятия показаний нагрева поверхности в тяжелой промышленности. Для бытовых и полупрофессиональных пирометров оптимальный показатель равен 10:1.
Коэффициент излучения (ε) - это степень способности материала излучать (выделять) инфракрасное излучение.
Излучение, регистрируемое тепловизором, состоит из излучаемого, отраженного и проходящего длинноволнового инфракрасного излучения, исходящего от объектов, расположенных в пределах поля зрения тепловизора.
Коэф. излучения изменяется в зависимости от свойств поверхности, материала, и в случае с некоторыми материалами – от температуры измеряемого объекта. Максимальная излучательная способность: ε = 1 ( 100%) (см. “черное тело - абсолютный излучатель”. ε = 1 в действительности не встречается.
Многие неметаллические материалы (например, ПВХ, бетон, органические вещества) обладают высокой излучательной способностью в длинноволновом инфракрасном диапазоне, которая не зависит от температуры (ε от 0.8 до 0.95). Металлы, особенно материалы с блестящей поверхностью, обладают низкой излучательной способностью, которая может меняться в зависимости от температуры. Коэффициент излучения можно вручную задать в тепловизоре.
Коэффициент отражения. Коэффициент отражения - это степень способности материала отражать инфракрасное излучение. Зависит от свойств поверхности, температуры и типа материала. Как правило, гладкие, полированные поверхности имеют большую отражательную способность, чем шероховатые, матовые поверхности, изготовленные из одного и того же материала.
Компенсацию отраженной температуры можно вручную настроить в тепловизоре (КОТ). Во многих областях применениях отраженная температура соответствует температуре окружающей среды. Вы можете измерить ее, например, с помощью воздушного термометра.
Коэффициент пропускания (t). Коэффициент пропускания - это степень способности материала пропускать (проводить через себя) инфракрасное излучение. t зависит от типа и толщины материала. Большинство материалов являются материалами не пропускающего типа, т.е. устойчивыми к длинноволновому инфракрасному излучению.
Взаимосвязь между излучением и отражением:
- Объекты измерений с высоким коэффициентом излучения (ε 0.8) имеют низкий коэффициент отражения (r): r = 1 - ε; температуру данных объектов можно очень легко измерить с помощью тепловизора.
- Объекты измерений со средним коэффициентом
излучения (0.8 < ε < 0.6) имеют средний коэффициент отражения (r): r = 1 - ε; температуру данных объектом можно легко измерить с помощью тепловизора. - Объекты измерений с низким коэффициентом излучения (ε 0.6): имеют высокий коэффициент отражения (r): r = 1 - ε; измерение температуры объектов тепловизором возможно, но результаты измерений необходимо подвергать тщательной проверке.
Крайне важно выполнять корректную настройку компенсации отраженной температуры (КОТ), поскольку это является одним из основных факторов при расчете температуры. Корректная настройка коэффициента излучения критически
важна при значительной разнице между температурой объекта измерений и рабочей температурой окружающей среды.
Отработанный газ, образующийся в процессе сгорания в котельной установке называется дымовым газом.
Дымовые газы могут иметь самый различный состав в зависимости от используемого вида топлива и от таких условий сгорания, как, например, коэффициент избытка воздуха. Согласно законодательным требованиям, перед выбросом дымового газа в атмосферу необходимо выполнить целый ряд процессов
очистки дымового газа от множества его составных компонентов, классифицируемых как загрязнители воздуха. Зачастую такие процессы чрезвычайно длительны и требуют существенных затрат. В своем изначальном составе непосредственно после сгорания дымовой газ также называется газом, поступающим на очистку (сырым газом), а по прошествии им соответствующих стадий очистки – очищенным газом.
Принимая во внимание широкое использование процессов сгорания в различных формах, возрастает угроза повышения концентраций загрязняющих веществ в атмосфере. Образование смога, выпадение кислотных дождей, а также участившиеся случаи возникновения аллергии являются прямым следствием данной тенденции. Таким образом, экологичность выработки энергии должна заключаться в ограничении выбросов загрязняющих веществ. Эффективно сократить выбросы загрязняющих веществ в виде дымовых газов можно либо путем максимального повышения экономичности эксплуатации существующих установок, либо путем полного прекращения использования установок с максимальными выбросами загрязняющих веществ. Определяется концентрация загрязняющих веществ, и путем проведения анализа дымовых газов для отопительных установок выбирается наиболее оптимальный режим.
Тепловые мостики — это места, в которых потери тепла, из-за большего коэффициента теплопередачи, происходят быстрее, чем в других частях конструкции.
Тепловые мосты (мостик холода) представляют собой локализованные участки в элементах теплоизоляции помещений, на которых происходит интенсивная передача тепла с более теплой стороны к более холодной стороне. Наличие тепловых мостов служит причиной повышенных потерь тепла. Более низкая температура внутренней поверхности в области теплового моста по сравнению с температурой
поверхности неповрежденных участков обуславливает риск конденсации и, как следствие, образования плесени.
Различают два типа тепловых мостов:
- Тепловые мосты, вызванные свойствами материалов. Возникновение таких мостов обусловлено значительным расхождением между теплопроводностью отдельных материалов.
- Тепловые мосты, вызванные геометрическими особенностями конструкций. Тепловые мосты данного типа характеризуются тем, что меньший участок с внутренней стороны соприкасается с большим участком с внешней стороны. Это приводит к тому, что в области углов происходит более интенсивная передача тепла.
Образование и распространение плесневого грибка происходит в тех случаях, когда состояние воздуха в помещении способствует стабильному развитию спор плесени. Здесь играют роль 4 фактора: температура, влажность, субстрат и время.
Локализация тепловых мостов является ключевым критерием оценки энергоэффективности ограждающей конструкции здания, а также играет важную роль в отношении оптимизации энергопотребления и вопросов здравоохранения.
Использование тепловизионной съемки является оптимальным методом для выполнения данной задачи. Тепловизор отображает температурный профиль критической зоны. В качестве альтернативы можно использовать инфракрасные измерительные приборы (пирометры), посредством которых показания, полученные в нескольких точках измерения, подвергаются последовательному сравнению.
DIN - Deutsches Institut für Normung e.V. — немецкий институт по стандартизации, задачей которого является разработка нормативно-технической документации (стандарты, технические условия, правила и т. п.) был основан 22 декабря 1917 года. Для выполнения своих целей и задач DIN организовывает работу 26 тыс. экспертов из различных областей науки и техники. Его членами являются предприятия, союзы, государственные организации, торговые фирмы и научные институты.
DIN является ведущей немецкой национальной организацией по стандартизации и представляет интересы Германии в этой области на международном уровне. Интенсивная работа немецких экспертов в сфере международной стандартизации и нормирования сделала DIN одним из общепризнанных мировых лидеров по разработке стандартов и других нормативных документов. Всего в DIN входят 74 нормативных комитета, занимающихся разработкой стандартов и другой документации.
EN - European Norm - Европейские стандарты - стандарты принятые European Committee for Standartization (CEN) Европейским Комитетом по Стандартизации был основан в 1961 г. национальными органами по стандартизации Европейского Экономического Сообщества и странами Европейской ассоциации свободной торговли.
Европейские стандарты могут применятся в качестве тождественных национальных стандартов (в том числе и автомобильных), отменяя, при этом, противоречащие им внутригосударственные нормы.
Европейский стандарт EN - стандарт, принятый CEN, CENELEC или ETSI с правом применения в качетсве идентичного национального стандарта с отменой противоречащих национальных стандартов.
Стандарты, издаваемые Европейским комитетом по стандартизации, имеют обозначение EN. Часто за основу этих стандартов принимают стандарты IEC (МЭК - Международная Электротехническая комиссия) или ISO (ИСО - International Organization for Standardization, Международная организация по стандартизации) без изменений или с незначительными изменениями. В этом случае используется двойное обозначение, например EN ISO. Номер и техническое содержание стандарта остаются неизменными на всей территории Европы.
В России наиболее популярны европейские стандарты EN с обозначением BS EN (на английском языке) или DIN EN (на немецком языке).
Виды стандартов с аббревиатурой DIN:
- DIN — стандарт, имеющий национальное значение или являющийся предварительным для разработки международного документа. E DIN это черновой стандарт, DIN V — предварительный стандарт.
- DIN EN — немецкое издание европейского стандарта, которое без каких-либо изменений принимается всеми членами Европейского комитета по стандартизации (CEN) и Европейского электротехнического комитета по стандартизации (CENELEC).
- DIN EN ISO — стандарты, совместно разработанные и изданные ISO и Европейской комиссией по стандартизации (CEN)
- DIN ISO — стандарт ISO, принятый как национальный без каких-либо изменений.
- DIN IEC — стандарт Европейской комиссии по электротехнике (IEC), принятый в Германии как национальный без каких-либо изменений.
Обзор стандарта EN 50379 - Технические характеристики электронного портативного прибора, разработанного для измерения параметров топочных дымовых газов отопительного оборудования.
Стандарт описывает обследование оборудования на предмет соответствия стандарту. Стандарт вступил в силу 1 марта 2007 года. Стандарт распространяется на приобретенные портативные измерительные приборы нового исполнения. Измерительные приборы, предписанные стандартом EN 50739-3, должны удовлетворять упраздненным требованиям к проведению пуско-наладочных работ или отладке газового отопительного оборудования.
Основным условием для горения газа является наличие кислорода О2. Без присутствия этого элемента горение газа невозможно.
Основным условием для горения газа является наличие кислорода (а следовательно, воздуха). Без присутствия воздуха горение газа невозможно. В процессе горения газа происходит химическая реакция соединения кислорода воздуха с углеродом и водородом топлива. Реакция происходит с выделением тепла, света, а также углекислого газа и водяных паров.
В зависимости от количества воздуха, участвующего в процессе горения газа, происходит полное или неполное его сгорание. При достаточном поступлении воздуха происходит полное сгорание газа, в результате которого продукты его горения содержат негорючие газы: углекислый газ С02, азот N2, водяные пары Н20. Больше всего (по объему) в продуктах горения азота — 69,3—74%.
Для полного сгорания газа также необходимо, чтобы он смешивался с воздухом в определенных (для каждого газа) количествах. Чем выше калорийность газа, тем требуется большее количество воздуха. Так, для сжигания 1 м3 природного газа требуется около 10 м3 воздуха, искусственного — около 5 м3, смешанного — около 8,5 м кубических (подробное описание процесса горения).
При недостаточном поступлении воздуха происходит неполное сгорание газа или химический недожог горючих составных частей; в продуктах сгорания появляются горючие газы—окись углерода СО, метан СН4 и водород Н2
При неполном сгорании газа наблюдается длинный, коптящий, светящийся, непрозрачный, желтого цвета факел.
Таким образом, недостаток воздуха приводит к неполному сгоранию газа, а избыток — к чрезмерному охлаждению температуры пламени. Температура воспламенения природного газа 530 °С, коксового — 640 °С, смешанного — 600 °С. Кроме того, при значительном избытке воздуха также происходит неполное сгорание газа. При этом наблюдается конец факела желтоватого цвета, не вполне прозрачный, с расплывчатым голубовато-зеленым ядром; пламя неустойчиво и отрывается от горелки.