Ján Fečík


osobná stránka · blog

Dátum: sobota, 4. februára 2023
Čas: 06:02:35, 1675486955, @251
Meniny má: Veronika, Nika
IP adresa: 3.236.70.233
Slabý dážď - Bratislava
14 °C
Prevažne slnečno
dnes
20 °C / 8 °C
Slnečno
štvrtok
18 °C / 10 °C
Prevažne oblačno
piatok
15 °C / 10 °C
Prevažne oblačno
sobota
16 °C / 10 °C

Som Predátor s termovíznym videním

Posledný rok som si zaumienil stať sa Predátorom ako z filmu Votrelec vs. Predátor a sen sa stal skutočnosťou. Robím si samozrejme prdel, takže žiadny strach, nie som tým ozajstným, keďže dredy by mi asi nešli k očiam. Posledné mesiace som bol varený pečený na rôznych internetových obchodoch s termovíznymi kamerami, lebo naša medicína ešte nie je tak vyspelá ako v sci-fi filmoch, že by sa dali bez problémov vylepšovať vstavané oči :-) Na začiatku prezerania a slintania nad úplnými profesionálnymi termokamerami, kde sú cenovky od 10 - 15 tisíc € vyššie, som si dal svoj hračkársky rozpočet na maximálne 300 €. Nemám v pláne sa tým živiť, ale chcel som niečo len na také domáce žuvanie.

Ako som neveril, že zoznamku dokončím  ·  Ako ušetriť na presmerovaní viac domén

Po prezeraní a porovnávaní rôznych značiek či parametrov som sa ani po pár mesiacoch k ničomu zmysluplnému nedopracoval. Nevedel som s určitosťou povedať, že ktorú kameru zvoliť, keďže v tomto odvetví nie som vôbec doma. Normálny človek sa obzerá po nejakom eňoňuňo fotoaparáte na zväčšenie nezmyslov z dovoleniek a ja premýšľam nad niečím čo sa na fotky z dovolenky použiť veru nedá a nikdy ani dať nebude. Navyše všetko v tejto cene bolo také nemastné neslané a na jedno kopyto, doslova hračky pre deti. Zistil som, že ak chcem niečo aspoň trochu dobré, tak budem musieť zvýšiť svoj rozpočet a vtedy sa mi začali už nejaké aj pozdávať. Väčšina z nich mala bežný tvar do jednej ruky ako nejaká laserová zbraň z budúcnosti a keď som už mal aj vybraných pár favoritov do tých 700 - 800€, tak som natrafil aj na existenciu menších pocket verzií, kde sa dalo taktiež vtesnať do tejto sumy. Pocket verzie sa mi zapáčili hlavne svojimi malými rozmermi aj keď ich veľa na trhu nie je, no svojho favorita som si ale nakoniec našiel. Premýšľal som aj nad Seek Thermal CompactPRO pre iPhone, ale tam mi bolo ľúto tých peňazí, lebo ma odpudzovala závislosť na mobilnom telefóne, tak som nakoniec zvolil inú hračku a to Hikmicro Pocket2. Hikmicro je na trhu s termovíznymi kamerami asi dlhšiu dobu, tak predpokladám, že som veľkú chybu snáď nespravil. Takže som si pár týždňov dozadu zaobstaral takúto hračku.Som Predátor s termovíznym videnímJe to kompaktná a vrecková termokamera s 3,5 palcovým dotykovým displejom s rozlíšením 640x480 pixlov. Nebudem tvrdiť, že to bola jediná a najlepšia kúpa v cene akú aktuálne má (700 €), ale keď bol nedávno týždeň zliav, tak cena klesla o viac ako 20% dole a to už bolo dosť lákavé, keďže sa to týkalo aj tohto modelu. Našiel som podobnú kameru aj od Seek Thermal, alebo FLIR, ale parametrovo mi pripadala táto Hikmicro Pocket2 na tom lepšie ako konkurencia a ta zľava to proste zaklincovala, že som neodolal. Obsahuje infračervený čip s rozlíšením 256x192px (to čo naše oči aktuálne nevidia a zjavne nikdy ani vidieť nebudú, možno tak ďalšia evolúcia človeka) a 8 MP čip pre viditeľné spektrum (po slovensky to znamená klasický fotoaparát ala kvalita fotoaparátu v mobilných telefónoch z roku 2000). Samozrejme nie je reč o fotoaparáte, ktorý si človek berie na dovolenku aby mohol fotiť každú sprostosť, ale ide o kameru ktorá vidí spektrum ktoré naše oči nie sú schopné rozpoznať. Obnovovacia frekvencia je 25 Hz, teplotný rozsah od -20 °C do 400 °C s presnosťou ±2 °C alebo 2 % z meraného údaju, teplotná citlivosť 40 mK a vlnová dĺžka je 8 až 14 μm.

Podľa parametrov to je celkom slušná prenosná termokamera, ktorú si človek môže dať doslova do vrecka a to ma najviac zaujalo. Samozrejme som našiel konkurenčné produkty v podobných cenách, ale parametrovo je táto na tom najlepšie ako trebárs nejaký FLIR v podobnej cene. Ale tak čo si budeme hovoriť, papier znesie všetko a na druhú stranu, americké komponenty, ruské komponenty, aj tak to je všetko z Taiwanu.Som Predátor s termovíznym videnímUmožňuje zobrazenie s prelínaním ako kombinovaný snímok, splynutie obrazu, obraz v obraze (PIP), len viditeľné spektrum (klasický fotoaparát), alebo len infračervené spektrum (IR). Podľa parametrov sa jedná o profesionálnu termokameru, ale treba ju brať samozrejme s rezervou, ale na moje hranie sa je to asi aj tak celkom luxus. Je vhodná na priemyselné kontroly, rýchle skenovanie elektrických inštalácií, vybavenia, strojov či iných vecí a zariadení. Disponuje technológiou automatického vyhodnotenia najteplejšieho a najchladnejšieho bodu, užívateľského bodu alebo zvukového a zábleskového alarmu. Má funkciu alarmov pre vysokú teplotu so zvukovým upozornením, s viditeľným upozornením pomocou svetla, alebo oboma súčasne, ale popravde s týmto som sa ani nehral, lebo ma to veľmi nezaujímalo. Disponuje s možnosťou nastavenia až 7 paliet zobrazenia. Keďže to nie je úplne tak detská hračka, tak sa dá nastavovať samozrejme aj emisivita, vlhkosť, reflexná teplota, či vzdialenosť čo sú potrebné parametre pre čo najpresnejší výpočet teploty. Ku každému snímku sa dajú ukladať aj textové poznámky.

Má možnosť prepojenia s mobilným telefónom a prenos obrazu v reálnom čase, čo sa isto niekomu dokáže hodiť, mne sa to celkom zapáčilo a viem si predstaviť scenár kedy to použiť. Jediné mínus je integrovaný akumulátor, ale to je problém môjho budúceho ja za pár rokov, takže to aktuálne neriešim, ale naštve to keď bude batéria degradovať a nebudem ju vedieť vymeniť. Výdrž batérie by mala byť asi 4 hodiny, takže je určite použiteľná aj v teréne, ale toto sa ma taktiež netýka. Určite nebudem nikdy niečo riešiť 4 hodiny v kuse. Má aj funkciu automatického vypnutia s voľbou časového oneskorenia, čo sa môže hodiť ak ju človek zabudne vypnúť.

Kamera disponuje len 4 násobným digitálnym zoomom, ale v tom nevidím popravde ani nejaký veľký zmysel. Keby mala aspoň dvojnásobný opticky by potešilo určite viac. Minimálna vzdialenosť s pevným ohniskom je 30 cm, ale mám objednaný aj makro objektív, ktorý by mal vedieť pracovať v minimálnej vzdialenosti 30 mm.Som Predátor s termovíznym videnímZorné pole je 50,0° x 37,2° a priestorové rozlíšenie je 3.43 mRad s pomerom vzdialeností k miestu merania 303:1. Na mRad som bol upozornený, že je dôležitejší parameter ako trebárs rozlíšenie samotného IR čipu. Vraj na moje domáce žuvanie to je v pomere cena / výkon aj celkom luxus. Má podporu bezdrôtového pripojenia pomocou WiFi a Bluetooth. Na nabíjanie a prenos dát disponuje kamera rozhraním USB-C. Nemá možnosť rozšíriť internú 16 GB EMMC pamäť, čo je možno pre niekoho na škodu, ale mne tých 16 GB isto bohato postačuje, keďže by sa tam malo vtesnať až 60 tisíc rádiometrických fotografií s obsiahnutými dátami, alebo 10 hodinami nerádiometrického videa. Kameru sa dá bez problémov obsluhovať jednou rukou, ale obsahuje aj montáž na statív. Stupeň krytia má IP54 a mala by vraj vydržať aj pád z 2 metrov. Rozmery kamery sú ak si dobre spomínam 13,8 x 8,5 x 2,5 cm a s váhou okolo 200 gramov. Ku kamere bolo pribalené prenosne puzdro, remienok na ruku, USB kábel a nabíjačka.

Vyššie som spomenul pojem emisivita, pre mňa donedávna cudzie slovo. Takže som musel trochu študovať, ale mierne som sa aj dovtípil, že o čom je reč. Emisivita je bezrozmerná veličina určujúca koľko tepla daný materiál vyžaruje (emituje) do okolia. Používa sa najme pri meraní bezkontaktným infračerveným teplomerom, alebo termokamerou a označuje sa ε. Emisivita absolútne čierneho telesa sa rovná 1, emisivita ideálneho zrkadla sa rovna 0. Emisivita reálnych povrchov je teda 0 < ε < 1. Spolu s emisivitou sa určuje aj reflexivita. Táto veličina určuje množstvo odrazeného žiarenia a je nepriamoúmerná emisivite. Súčet emisivity a reflexivity je rovný 1. Emisivitu je možné určiť pri meraní pomocou tabuliek materiálov.

Merané objekty s vysokým stupňom emisivity (ε ≥ 0,8) majú nízky stupeň odrazenej teploty (ρ): ρ = 1 - ε a teplotu objektov je možné s termografickou kamerou veľmi dobre a presne merať. Merané objekty so stredným stupňom emisivity (0,6 < ε < 0,8) majú stredný stupeň odrazenej teploty (ρ): ρ = 1 - ε a teplotu objektov možno s termografickou kamerou dobre merať. Merané objekty s nízkym stupňom emisivity (ε ≤ 0,6) majú vysoký stupeň odrazenej teploty (ρ): ρ = 1 - ε a meranie teploty termografickou kamerou je možné, avšak výsledky sa musia posúdiť, pričom je nevyhnutné nastavenie kompenzácie odraznej teploty, pretože má veľký podiel na výpočte skutočnej teploty. Pri veľkých teplotných rozdieloch medzi meraným objektom a okolím merania je správne nastavenie stupňa emisivity rozhodujúce pre presnejší výpočet teploty. Pri meraní je rozhodujúci materiál povrchovej vrstvy meraného predmetu a nie toho čo je pod povrchom. Takže pri meraní natretej oceľovej konštrukcie nastavujeme emisivitu povrchu, v tomto prípade hodnotu emisivitu náteru a nie emisivitu ocele. Pri rozhodovaní o kúpe termokamery alebo IR teplomera je potrebné zvážiť aké materiály, resp. v akom teplotnom rozsahu sa budú merať a podľa toho zvoliť zariadenie s pevnou alebo prestaviteľnou emisivitou. Platí, že profesionálne termokamery majú emisivitu nastaviteľnú od 0 po 1 po krokoch 0,01.

Čím väčší je rozdiel teploty meraného objektu voči teplote okolia a čím nižší je stupeň emisivity, tým väčšia je chyba merania. Tato chyba sa zväčšuje pri nesprávne zadanom stupni emisivity. Termokamerou sa môže merať len teplota povrchov, nikdy nie nahliadať do niečoho alebo cez niečo. Mnohé materiály, ktoré sú pre ľudské oko priehľadné, ako napríklad sklo, nie sú priepustné pre infračervené žiarenie. V prípade potreby je potrebné odstrániť na meranom objekte eventuálne krytie, pretože termokamera potom meria len povrchovú teplotu tohto krytia. Pri meraní teploty infračerveným teplomerom či termokamerou sa meria množstvo energie ktorý vyžaruje, alebo odráža meraný objekt k meraciemu prístroju, preto je pri tomto meraní dôležitý údaj emisivita materiálu ktorý meriame. Každá termokamera alebo IR teplomer preto zobrazuje aj informáciu o nastavenej emisivite (prípadne aj transmisivite) na displeji aby bolo hneď jasné či je meranie vykonávané správne. Pri termokamere je možné definovať emisivitu v uloženej fotografii pre každý bod a tak je možné merať rôzne povrchy na jednom snímku.

Samozrejme termokamera, rovnako ako každý iný merací prístroj, vykazuje vlastnú chybu meranej hodnoty. Je udávaná priamo výrobcom a väčšina z nich ju má ±2 °C alebo 2 % z meraného údaju, ale pri skutočne drahých profesionálnych kamerách sa presnosť pohybuje s presnosťou ±1 °C alebo 1 % z meraného údaju, vyššiu presnosť už viac docieliť nejde, lebo fyzika viac nepustí ak som správne pochopil a jedná sa v súčasnej dobe o špičkovú hodnotu, ktorú dosahujú iba tie najlepšie termokamery s cenou porovnateľnou nejakého automobilu. Termokamera by v žiadnom prípade nemala mať tento údaj horši ako ±5 °C alebo 5 % z meraného údaju. Pri meraní platí vždy ten horší z oboch údajov. Čiže pri meraní povrchu s teplotou 10 °C je u termokamery s chybou merania ±2 °C alebo 2 % výsledná hodnota 10±2 °C, no pri meraní povrchu s teplotou 200 °C je už výsledná hodnota merania 200±4 °C, keďže 2 % z 200 °C sú 4 °C, čo je viac ako 2 °C a teda platí väčšia z hodnôt ktorú udáva výrobca ako chybu. Takže sme na intervale 196 °C až 204 °C, ale v praxi je výsledná chyba merania vždy väčšia, keďže tu máme aj ďalšie parametre, ktoré sú stanovene s určitou neistotou ako je trebárs emisivita, či odrazená zdanlivá teplota. Takže predstava o termokamere ako o dokonalom meracom prístroji aj za desiatky tisíc € si môže každý vyhodiť z hlavy :-) Samozrejme, že na takom zariadení, navyše kalibrovanom bude chyba merania určite menšia, ale údaj bude stále skreslený chybou zariadenia a iných vplyvov a teda teplota bude stále len odhad v nejakom intervale. Pokiaľ nebude ale správne nastavená emisivita, vlhkosť, odrazená teplota a ďalšie potrebné parametre, ďalej nebude dodržaný správny postup merania, ktorý zahŕňa aj zistenie dostatočných informácií o meranom objekte, tak aj z profesionálneho zariadenia za tisíce € sa stane len obyčajná hračka, keďže výsledná presnosť merania termokamerou je ovplyvnená presnosťou emisivity meraného povrchu, pôsobením odrazenej zdanlivej teploty, pôsobením atmosféry, atď. Čiže sa nedá spísať nejaký všeobecne platný správny postup, keďže každé meranie je vždy individuálne na základe okolnostiach merania. Popravde mi to celé pripadá ako také fyzikálne čarodejníctvo, za to sa voľakedy upaľovalo ak sa nemýlim. Mohli v tej dobe zisťovať teplotu keby mali také zariadenie :-)

Dovolil som si spraviť pár fotografií, pri pokladaní dlažby som si pustil na chvíľu ohrievač, kde je jasne vidieť rozdiel v teplote, zároveň som odmeral aj rozvodnú skrinku, kde mi svieti skrz vyššieho odberu na danom okruhu istič a CYKY kábel.Som Predátor s termovíznym videnímSom Predátor s termovíznym videnímKeďže je už dlhšie vykurovacia sezóna, tak som to otestoval aj na radiátore. Ten bol vypnutý a po zapnutí som pekne pozoroval ako sa postupne nahrieval na teplotu, ktorú ma rozvod kúrenia v bytoch.Som Predátor s termovíznym videnímSkúsil som aj exteriér, kde namerané teploty rozhodne nie sú realita, ale to ani neriešim, keďže som tie fotky robil hneď po kúpe a nevedel som o týchto kadejakých úskaliach merania. Našiel som si nezateplený panelák, kde je jasne vidieť tepelný most v nosnej konštrukcii.Som Predátor s termovíznym videnímAby sa nepovedalo, tak som našiel totožný už zateplený panelák, kde je vidieť, že tepelný most zmizol. Samozrejme som našiel aj nahriaty betón, kde trebárs vidieť, že je nahriate zo strany interiéru a teplo uniká, rovnako ako cez nekvalitné okná, či otvorenú vetračku.Som Predátor s termovíznym videnímUrčite bude trvať dlhší čas kým sa v tom poriadne zorientujem aby som vedel identifikovať únik tepla, ale už sa do toho celkom dostávam a trebárs nie vždy to čo je na termokamere sa dá považovať za únik. Napríklad ako končí sokel domu, daná časť nie je vykurovaná a nie je možné aby tam bol nejaký tepelný most, ale termokamera sníma rozdiel v teplote a dôvod je taký, že sa tam len drží teplota, ktorá je o niečo vyššia ako okolitá. Rovnako merať nejakú stenu na ktorú aktuálne zasvietilo slnko bude taktiež vykazovať chyby merania, keďže slnečné lúče môžu zvýšiť teplotu meraného objektu.

Nižšie je tabuľka niektorých materiálov. Pri použití podobnej tabuľky je potrebné brať do úvahy fakt, že emisivita je stanovená vždy pre určite vlnové dĺžky, keďže emisivita sa mení aj so zmenou vlnovej dĺžky. Väčšina dnes vyrábaných termokamier má vlnovú dĺžku 8 až 14 μm. Pokiaľ je tabuľka určená pre inú vlnovú dĺžku s akou daná kamera pracuje, tak je tabuľka neplatná. Rovnako je potrebné brať do úvahy aj teplotu materiálu, ináč je emisivita taktiež neplatná. Hodnoty sú vždy len orientačné a preto nastavená emisivita ma dopad na chybu merania.

Materiál (Teplota) Emisivita

Bavlna (20 °C) ε0,77
Betón (25 °C) ε0,93
Bronz - leštený (50 °C) ε0,1
Bronz - leštený (200 °C) ε0,03
Bronz - oxidovaný (100 - 200 °C) ε0,61
Dlaždice - glazované (17 °C) ε0,94
Drevo (70 °C) ε0,94
Drevo - biele, navlhnuté (20 °C) ε0,9
Farba - biela (90 °C) ε0,95
Farba - matná, čierna (80 °C) ε0,97
Farba - modrá (40 °C) ε0,78
Farba - žltá (40 °C) ε0,79
Farba - rôzne farby (90 °C) ε0,92 - 0,96
Guma - mäkká (23 °C) ε0,89
Guma - tvrdá (23 °C) ε0,94
Hliník - leštený plát (100 °C) ε0,05
Chladič - čierny, anodovaný (5 °C) ε0,98
Chróm (40 °C) ε0,08
Chróm - leštený (150 °C) ε0,06
Íl - pálený (70 °C) ε0,91
Korok (20 °C) ε0,7
Koža - ľudská (32 °C) ε0,98
Ľad - hladký (0 °C) ε0,97
Ľad, voda (0 - 20 °C) ε0,96
Lak (70 °C) ε0,94
Meď - leštená (40 - 100 °C) ε0,03
Meď - oxidovaná (50 °C) ε0,6 - 0,7
Meď - oxidovaná (130 °C) ε0,76
Meď - valcovaný plát (40 °C) ε0,64
Meď - zaškrábaná (20 °C) ε0,04
Mramor - biely (40 °C) ε0,95
Nikel, drôt (200 – 1200 °C) ε0,1 – 0,2
Oceľ - nerezová, leštená (700 °C) ε0,7
Oceľ - oxidovaná (200 °C) ε0,79
Oceľ - tepelne opracovaná (200 °C) ε0,52
Oceľ - valcovaná za studena (93 °C) ε0,75 - 0,85
Olovo - lesklé (250 °C) ε0,08
Olovo - oxidované (40 °C) ε0,28
Olovo (40 °C) ε0,43
Omietka - nehladená (20 °C) ε0,91
Omietnutý múr (20 °C) ε0,94
Papier (20 °C) ε0,97
Papier - biely (20 °C) ε0,7 – 0,9
Pieskovec (40 °C) ε0,67
Piesok (20 °C) ε0,9
Plast: PE, PP, PVC (20 °C) ε0,94
Porcelán (20 °C) ε0,92
Pôda - nasýtená vodou (20 °C) ε0,95
Sadrovec (20 °C) ε0,9
Sklo (90 °C) ε0,94
Stena (40 °C) ε0,93
Tehla, stena, omietka (20 °C) ε0,93
Tehla - šamotová (20 °C) ε0,85
Tehla - šamotová (1000 °C) ε0,75
Zinok - oxidovaný (400 °C) ε0,11
Železo - odliatok (100 °C) ε0,8
Železo - odliatok, oxidovaný (38 °C) ε0,63
Železo - odliatok, oxidovaný (200 °C) ε0,64
Železo - odliatok, oxidovaný (538 °C) ε0,76
Železo - smirkované (20 °C) ε0,24
Železo - valcované za tepla (20 °C) ε0,77
Žula (20 °C) ε0,45

Článok bol zobrazený 202 krát a obsahuje 2642 slov
Pridané 26. decembra 2022