Lämpökuvaus

Lämpökuvaus on ainetta rikkomaton tarkastusmenetelmä, jolla tutkitaan kohteen lähettämää lämpösäteilyä eli infrapunasäteilyä. Kaikki kohteet ja kappaleet, joiden lämpötila on yli absoluuttisen nollapisteen (-273,15°C), emittoivat lämpösäteilyä. Lämpökamera vastaanottaa tätä pitkäaaltoista infrapunasäteilyä, mittaa säteilyn voimakkuuden ja muuntaa sen lämpötilajakauman mukaiseksi kuvaksi.

Lämpökuvauksen käyttösovelluksia löytyy yhä useammalta alalta. Lämpökuvaus on kohtalaisen edullinen, nopea ja luotettava menetelmä. Menetelmän etuna on erityisesti etäältä tehtävissä oleva ja kohdetta rikkomaton lämpötilan mittaus.

Lämpökuvausta käytetään yleisesti muun muassa ihmisten jäljittämiseen, yökuvaamiseen, kiinteistöjen lämpöeristyksen tarkastamiseen, kosteusvaurioiden havainnointiin sekä teollisuuden prosessien ja koneiden huollon tarpeen seuraamiseen.

Käyttökelpoisten ominaisuuksiensa ansiosta lämpökuvausta on kokeiltu onnistuneesti myös hyvinvointialalla.

Lämpökamera

Kuva 1. Mahdollisen vikapaikan etsiminen lämpökameralla

 

Kuvassa 1. ei tarvitse määritellä emissiokerointa, sillä kohteessa riittää vertailu kahden eri johdon välillä. Emissiokerroin tarvitsee määrittää vain silloin, kun tarvitaan absoluuttista lämpötila-arvoa ja/tai lämpötilamuutoksenriski on suuri. Jokaisen kohteen emissiokertoimen tarpeellisuutta tulee aina arvioida erikseen. Pääsääntönä voidaan pitää; jos ei ole täysin varma emissiokertoimen tarpeettomuudesta, kannattaa se määritellä.

Emissiokerroin voidaan määritellä monella eri tavalla. Helpoin (ei niin luotettava) tapa on etsiä taulukosta materiaalille annettu emissiokerroin. Koska emissiokertoimeen vaikuttaa paljolti kappaleen pinta, onko se kiillotettu, ruostunut, hapettunut, olisi hyvä määritellä emissiokerroin aina tapauskohtaisesti. Näillä tavoilla voi helposti määritellä emissiokertoimet:

  • Mittaa (kosketus)lämpötilamittarilla kappaleen pintalämpötila tai lämmitä kappale haluttuun lämpötilaan ja tämän jälkeen kuvaa kappale lämpökameralla. Emissiokerroin (ɛ) saadaan laskemalla kuvattu lämpötila/oikea lämpötila = emissiokerroin. Emissiokerroin on aina väliltä 0-1. Tämän jälkeen lämpökameraan asetetaan emissiokertoimeksi saatu tulos.
  • Kappaleen lämpötilan ollessa alhainen eli alle 260ᵒC, voidaan käyttää kappaleeseen kiinnitettävää muovitarraa. Kiinnityksen jälkeen annetaan tarran hetken aikaa tasoittua kappaleen lämpötilaan. Lämpökameraan asetetaan nyt emissiokertoimeksi tarran emissiokerroin, jonka jälkeen kuvataan sekä tarran lämpötila, että kappaleen lämpötila. Tämän jälkeen muutetaan emissiokerrointa niin kauan, että kappaleen lämpötila on sama kuin kuvauksessa ollut tarran lämpötila. Emissiokertoimen voi myös laskea tavassa 1 löytyvällä kaavalla.
Ämpärit

Kuva 2. Materiaalin vaikutus saatuun lämpötilaan, kun emissiokerrointa ei ole huomioitu

Vasemmalla on normaali digikuva ämpäristä, joka sisältää lämmintä vettä. Oikealla on lämpökuva samasta ämpäristä. Lämpökuvassa:

Area 1 = ämpärin pinta

Area 2 = Maalarinteippi

Area 3 = Kupariteippi

Area 4 = Alumiiniteippi.

Kaikkien neljän alueen emissiokertoimet ovat erilaiset ja siksi myös lämpökuvasta saatava lämpötila-arvo on erilainen, kun emissiokerrointa ei ole huomioitu. Kuvan oikeassa reunassa näkyy ylhäällä kunkin alueen mitattu lämpötila, kun ämpärin todellinen pintalämpötila oli ~45°C.

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.