Badania termowizyjne są nieodłącznym elementem niemal każdego audytu efektywności energetycznej.
Umożliwiają one:
- bezkontaktowy pomiar temperatury urządzeń i instalacji trudnodostępnych, znajdujących się poza bezpośrednim zasięgiem badającego
- pomiar temperatury na dużych powierzchniach, co skraca czas trwania pomiarów
- zbadanie temperatury w każdym punkcie badanego obiektu
- zidentyfikowanie występujących mostków termicznych.
Aby w pełni wykorzystać te wszystkie zalety termowizji należy prawidłowo zrozumieć zasadę działania kamery termowizyjnej oraz poznać źródła najczęstszych błędów pomiarowych.
Każde ciało, którego temperatura jest wyższa od 0 Kelwinów (-273,15 oC) emituje promieniowanie czerwone – niewidzialne dla ludzkiego oka. Kamera termowizyjna dokonuję pomiaru z zakresu długich fal tego promieniowania.
Właściwa interpretacja wskazań kamery polega na uwglednieniu:
- parametrów charakteryzujących wpływ powierzchni badanego elementu (wsp. emisyjności, temperatura odbicia)
- parametrów charakteryzujących wpływ otoczenia (temperatura otoczenia, odległość, kąt pomiaru, wilgotność, prędkość przepływu powietrza).
Promieniowanie wykrywane przez kamerę składa się z promieniowania emitowanego i przenikającego przez badany obiekt, ale także z promieniowania odbitego.
Jedynie prawidłowe ustawienie ww. parametrów pomiarowych gwarantuje prawidłowy odczyt temperatury badanej powierzchni.
W dzisiejszym artykule bliżej przyjrzymy się współczynnikowi emisyjności. Emisyjność jest zdolnością materiału do emitowania promieniowania czerwonego.
Współczynnik emisyjności równy 1 posiada ciało doskonale czarne, które w całości pochłania energię promieniowania (twór teoretyczny nie występujący w rzeczywistości).
Współczynnik emisyjności ε opisuje stosunek mocy promieniowania emitowanego przez powierzchnie ciała rzeczywistego do mocy promieniowania emitowanego przez ciało doskonale czarne.
Innymi słowy ciała o wysokim współczynniku emisyjności intensywniej przekazują ciepło przez promieniowanie. Każde rzeczywiste ciało część promieniowania pochłania, odbija lub przepuszcza.
Dla termografii oznacza to, że:
• Gdy temperatura badanego obiektu jest wyższa od temperatury otoczenia – zbyt wysokie ustawienie emisyjności powoduje zaniżenie jego rzeczywistej temperatury. Jeśli w chłodniejszym otoczeniu dokonujemy pomiaru temperatury np. blachy ze stali nierdzewnej wypolerowanej (ε=0,16) oznacza to, że większość promieniowania, które dociera do kamery jest promieniowaniem odbitym o niższej temperaturze. Jeśli dla takiej blachy zawyżymy ε, kamera uzna, że promieniowanie o niższej temperaturze jest emitowane przez tę blachę, przez co uzna jej temperaturę za niższą niż w rzeczywistości.
• Analogicznie gdy temperatura badanego obiektu jest niższa od temperatury otoczenia – zbyt wysokie ustawienie emisyjności powoduje zawyżenie jego rzeczywistej temperatury.
• Niższy wsp. emisyjności oznacza większy udział promieniowania odbitego, a co za tym idzie – większą rolę odgrywa ustalenie wartości temperatury odbitej.
Więcej o wpływie pozostałych parametrów na wyniki pomiarów termowizyjnych już w kolejnym artykule.
