Thiết bị chụp ảnh nhiệt cho xây dựng: các loại và quy tắc tiến hành kiểm tra nhà

Bạn có thể đánh giá khách quan công việc cách nhiệt của một ngôi nhà riêng dựa trên một số tiêu chí. Trong hầu hết các trường hợp, đây là lượng điện dành cho việc sưởi ấm và đo nhiệt kế.Nhưng nếu cách nhiệt không hiệu quả thì rất khó tìm ra nguyên nhân nếu không có thiết bị đặc biệt.

Trong những tình huống như vậy, máy ảnh nhiệt được sử dụng để xây dựng. Bài viết chúng tôi trình bày mô tả chi tiết nguyên lý hoạt động và tính năng thiết kế của thiết bị. Các quy tắc sử dụng và xử lý dữ liệu thu được trong quá trình chụp ảnh nhiệt được đưa ra.

Tại sao tiến hành chụp ảnh nhiệt?

Việc kiểm tra một ngôi nhà nhỏ, ngôi nhà nhỏ hoặc tòa nhà dân cư bằng thiết bị chụp ảnh nhiệt xây dựng giúp bạn có thể nhìn thấy trên biểu đồ nhiệt những gì đang xảy ra bên trong các vật thể và cấu trúc khác nhau của tòa nhà mà không cần chạm vào chúng. Điều này được gọi là thử nghiệm không phá hủy.

Loại kiểm tra này sẽ cho thấy tình trạng của đường ống sưởi ấm trên tường và sàn nhà được sưởi ấm mà không cần mở lớp thạch cao hoặc gạch.

Chẩn đoán nhiệt dựa trên nguyên tắc ghi lại tính không đồng nhất của trường nhiệt, giúp đánh giá trạng thái của vật thể đang nghiên cứu

Độ nhạy của một số kiểu máy đạt đến phần trăm độ, nhờ đó bạn không chỉ có thể nhìn thấy dấu vết nhiệt trên bề mặt cấu trúc mà còn có thể tìm hiểu những gì đang xảy ra bên trong.

Ưu điểm độc đáo của máy ảnh nhiệt hiện đại so với các phương tiện điều khiển khác chính là khả năng nhìn vào bên trong vật thể mà không vi phạm tính toàn vẹn của chúng. Ngay cả độ lệch tối thiểu của các chỉ số nhiệt độ so với định mức cũng sẽ cho thấy sự hiện diện của các vấn đề, chẳng hạn như trong mạng điện.

Kiểm tra nhà riêng bằng máy ảnh nhiệt sẽ giúp giải quyết nhiều vấn đề khác nhau:

• khoanh vùng rò rỉ nhiệt và xác định cường độ của chúng;
• giám sát hiệu quả của các rào cản hơi và phát hiện sự hình thành ngưng tụ trên các bề mặt khác nhau;
• chọn loại vật liệu cách nhiệt phù hợp và tính toán lượng vật liệu cách nhiệt cần thiết;
• phát hiện rò rỉ trên mái nhà, đường ống và đường ống sưởi ấm, rò rỉ chất làm mát từ hệ thống sưởi ấm;
• kiểm tra độ kín của cửa sổ kính hai lớp và chất lượng lắp đặt các khối cửa;
• thực hiện chẩn đoán hệ thống thông gió và điều hòa không khí;
• xác định sự hiện diện của các vết nứt trên tường của kết cấu và kích thước của chúng;
• tìm tắc nghẽn trong hệ thống sưởi ấm;
• chẩn đoán tình trạng hệ thống dây điện và xác định các tiếp điểm yếu;
• phát hiện môi trường sống của loài gặm nhấm trong nhà;
• tìm nguồn khô/độ ẩm cao bên trong tòa nhà tư nhân.

Thiết bị chụp ảnh nhiệt xây dựng cho phép nhanh chóng kiểm tra việc tuân thủ các thông số của tòa nhà được xây dựng với các yêu cầu kỹ thuật, đánh giá chất lượng của đối tượng bất động sản trước khi mua và chẩn đoán hoạt động của thông tin liên lạc nội bộ.

Việc kiểm tra ngôi nhà bằng máy quét nhiệt trước khi lắp đặt vật liệu cách nhiệt sẽ giúp tính toán chính xác chi phí cách nhiệt.

Và sau khi công việc hoàn thành, hình ảnh nhiệt sẽ cho phép bạn theo dõi kết quả cuối cùng và phát hiện các lỗi lắp đặt gây thất thoát nhiệt. Việc kiểm tra cũng sẽ cho thấy những cây cầu lạnh có thể được loại bỏ nhanh chóng để chuẩn bị cho mùa đông.

Trước khi xây dựng lại hoặc sửa chữa các công trình cũ, một thiết bị có camera hồng ngoại sẽ đến ứng cứu để xác định các vùng lạnh nhất và các khu vực rò rỉ, các vấn đề về sàn có hệ thống sưởi và đánh giá khách quan khối lượng công việc xây dựng theo kế hoạch.

Thiết kế và nguyên lý hoạt động

Yếu tố nhạy cảm của bất kỳ thiết bị chụp ảnh nhiệt nào là cảm biến biến đổi bức xạ hồng ngoại từ các vật thể vô tri và sống khác nhau, cũng như nền, thành tín hiệu điện. Thông tin nhận được sẽ được thiết bị chuyển đổi và hiển thị trên màn hình dưới dạng biểu đồ nhiệt.

Tất cả các sinh vật sống, là kết quả của quá trình trao đổi chất, giải phóng năng lượng nhiệt mà thiết bị có thể nhìn thấy rõ ràng

Trong các thiết bị cơ khí, sự nóng lên của các bộ phận cấu thành riêng lẻ xảy ra do ma sát không đổi tại các điểm tiếp xúc của các bộ phận chuyển động. Trong các thiết bị và hệ thống điện, các bộ phận dẫn điện nóng lên.

Sau khi trỏ và chụp một vật thể, camera hồng ngoại ngay lập tức tạo ra hình ảnh hai chiều chứa thông tin đầy đủ về các chỉ báo nhiệt độ. Dữ liệu có thể được lưu trong bộ nhớ của thiết bị hoặc trên phương tiện bên ngoài hoặc có thể được truyền bằng cáp USB sang PC để phân tích chi tiết.

Một số kiểu máy chụp ảnh nhiệt có giao diện tích hợp để truyền thông tin kỹ thuật số không dây tức thời. Độ tương phản nhiệt được ghi lại trong trường nhìn của thiết bị chụp ảnh nhiệt cho phép bạn hiển thị các tín hiệu trên màn hình thiết bị ở dạng bán sắc của bảng màu đen trắng hoặc màu.

Nhiệt kế hiển thị cường độ bức xạ hồng ngoại của các cấu trúc và bề mặt đang nghiên cứu. Mỗi pixel riêng lẻ tương ứng với một giá trị nhiệt độ cụ thể.

Tính không đồng nhất của trường nhiệt cho thấy các sai sót trong kết cấu kỹ thuật của ngôi nhà và các khiếm khuyết trong vật liệu xây dựng, thiếu sót trong khả năng cách nhiệt và sửa chữa kém chất lượng.

Trên màn hình đen trắng của máy ảnh nhiệt, vùng ấm nhất sẽ được hiển thị là vùng sáng nhất. Hầu như không thể phân biệt được tất cả các vật thể lạnh.

Trên màn hình kỹ thuật số màu, khu vực tỏa nhiệt nhiều nhất sẽ sáng màu đỏ.Khi cường độ bức xạ giảm, quang phổ sẽ chuyển sang màu tím. Vùng lạnh nhất sẽ được đánh dấu màu đen trên biểu đồ nhiệt.

Để xử lý kết quả thu được từ máy ảnh nhiệt, chỉ cần kết nối thiết bị với máy tính cá nhân là đủ. Điều này sẽ cho phép bạn định cấu hình lại bảng màu trên biểu đồ nhiệt để có thể nhìn thấy rõ nhất phạm vi nhiệt độ yêu cầu.

Các thiết bị đa chức năng hiện đại được trang bị ma trận máy dò đặc biệt, bao gồm một số lượng lớn các yếu tố nhạy cảm rất nhỏ.

Bức xạ hồng ngoại được ghi lại bởi ống kính chụp ảnh nhiệt sẽ được chiếu lên ma trận này. Những camera hồng ngoại như vậy có khả năng phát hiện độ tương phản nhiệt độ bằng 0,05-0,1 oC.

Hầu hết các mẫu máy ảnh nhiệt đều được trang bị màn hình điều khiển tinh thể lỏng để hiển thị thông tin. Tuy nhiên, chất lượng của màn hình không phải lúc nào cũng phản ánh mức độ cao của thiết bị hồng ngoại nói chung.

Tham số chính là sức mạnh của bộ vi xử lý được sử dụng để mã hóa dữ liệu nhận được. Tốc độ xử lý đóng vai trò quan trọng vì ảnh chụp không có chân máy có thể bị mờ.

Hoạt động của các thiết bị chụp ảnh nhiệt dựa trên việc ghi lại sự chênh lệch nhiệt độ giữa nền chung và vật thể, đồng thời chuyển đổi dữ liệu thu được thành hình ảnh đồ họa mà mắt người có thể nhìn thấy được.

Một tham số quan trọng khác là độ phân giải ma trận. Các thiết bị có số lượng phần tử cảm biến lớn tạo ra hình ảnh hai chiều chất lượng cao hơn các thiết bị chụp ảnh nhiệt có ma trận máy dò có độ phân giải thấp hơn.

Sự khác biệt này được giải thích là do một tế bào nhạy cảm có diện tích bề mặt nhỏ hơn của đối tượng đang nghiên cứu.Trong hình ảnh đồ họa có độ phân giải cao, nhiễu quang học gần như không thể nhìn thấy được.

Các loại thiết bị chụp ảnh nhiệt

Kiểm tra một ngôi nhà riêng xem có bị mất nhiệt bằng camera hồng ngoại giúp thực hiện các phép đo và phân tích định tính chính xác nhất của tất cả các chỉ số nhiệt độ. Và sau đó, dựa trên dữ liệu nhận được kịp thời, tiến hành thành thạo công việc sửa chữa và/hoặc hiện đại hóa nhà ở.

Để chẩn đoán hình ảnh nhiệt, hai loại thiết bị được sử dụng:

• máy ảnh nhiệt cố định;
• camera hồng ngoại cầm tay.

Các thiết bị cố định được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy sản xuất. Chúng được thiết kế để kiểm tra thường xuyên tình trạng của mạng điện và giám sát liên tục các thiết bị kỹ thuật phức tạp. Hệ thống hình ảnh nhiệt cố định được chế tạo trên ma trận bán dẫn của bộ tách sóng quang.

Việc kiểm tra năng lượng của các tòa nhà chung cư dân cư và tòa nhà tư nhân được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị chụp ảnh nhiệt di động. Những thiết bị này được sử dụng cho cả mục đích kiểm tra địa phương một lần và chẩn đoán toàn diện ngôi nhà.

Máy chụp ảnh nhiệt cầm tay dựa trên máy đo nhiệt độ vi mô không được làm mát bằng silicon và rất lý tưởng để sử dụng ở những khu vực khó tiếp cận.

Chụp ảnh nhiệt là phương pháp kiểm tra không tiếp xúc hiệu quả, nên kết hợp với việc sử dụng cửa gió để đo và kiểm soát độ thoáng khí của các tòa nhà

Tùy thuộc vào chức năng, có ba loại máy ảnh nhiệt:

1. Thiết bị quan sát - chỉ cung cấp hình ảnh trực quan của các vật thể tương phản nhiệt khác nhau, thường ở dạng đơn sắc.
2. Thiết bị đo lường - tạo hình ảnh đồ họa trong bức xạ hồng ngoại và gán một giá trị nhiệt độ nhất định cho từng điểm của tín hiệu ánh sáng.
3. Nhiệt kế trực quan - được thiết kế để đo nhiệt độ không tiếp xúc và trực quan hóa trường nhiệt của các vật thể cụ thể nhằm phát hiện các khu vực có sai lệch so với giá trị bình thường.

Giá của một máy thu bức xạ nhiệt hoạt động tốt bắt đầu từ 3.000 USD. Mua chúng để kiểm tra nhà một lần đơn giản là không hiệu quả về mặt chi phí. Nhiều công ty ngày nay cung cấp dịch vụ cho thuê máy ảnh nhiệt xây dựng trong một ngày. Đây là một dịch vụ rất tiện lợi.

Bạn cũng có thể yêu cầu kiểm tra toàn bộ hình ảnh nhiệt chuyên nghiệp của ngôi nhà/ngôi nhà. Chi phí trung bình để chụp ảnh bằng máy ảnh nhiệt là 5 USD trên 1 mét vuông tài sản nhà ở tư nhân.

Thông thường, chi phí của máy ảnh nhiệt là một chỉ số về chức năng của chúng. Nhưng ngay cả những mẫu bình dân cũng thực hiện chẩn đoán hồng ngoại một cách hiệu quả. Vì vậy, khi lựa chọn, bạn nên tập trung vào các đặc tính kỹ thuật cơ bản và khả năng giải quyết các vấn đề cụ thể.

Chức năng của camera chụp ảnh nhiệt phụ thuộc vào độ phân giải của cảm biến hồng ngoại, độ nhạy và phạm vi nhiệt độ hoạt động của nó.

Một điểm cộng lớn là sự hiện diện của các chức năng bổ sung, cụ thể là: zoom kỹ thuật số, con trỏ laser, chú thích cho biểu đồ nhiệt, cảnh báo màu có thể tùy chỉnh, nhận dạng các khu vực có giá trị nhiệt độ tối đa và tối thiểu.

Các phụ kiện khác nhau sẽ đơn giản hóa đáng kể việc chẩn đoán hình ảnh nhiệt tại nhà - ống kính góc rộng quang học có thể tháo rời để xem sơ đồ chung và ống kính tele để xem chi tiết các khu vực quan trọng, chân máy gấp, hộp đựng pin.

Quy tắc sử dụng máy ảnh nhiệt

Nhiệm vụ chính của kiểm tra hình ảnh nhiệt là xác định chính xác tổn thất nhiệt và khiếm khuyết trong hoạt động của hệ thống kỹ thuật, cũng như phát hiện các điểm yếu có thể có của một tòa nhà dân cư trong giai đoạn xây dựng.

Chẩn đoán hình ảnh nhiệt của các tòa nhà bao gồm:

• kiểm tra vùng hồng ngoại sóng dài của quang phổ trong khoảng 8-15 micron;
• xây dựng bản đồ nhiệt độ của các vật thể và bề mặt đang nghiên cứu;
• giám sát động lực học của các quá trình nhiệt;
• tính toán chính xác dòng nhiệt.

Việc kiểm tra tài sản dân cư được thực hiện cả bên ngoài và bên trong tòa nhà. Trong trường hợp đầu tiên, chụp ảnh hồng ngoại có thể phát hiện các khuyết tật lớn trong quá trình xâm nhập của các luồng không khí qua lớp vỏ tòa nhà và các khuyết tật cách nhiệt. Thứ hai, phát hiện lỗi trong hoạt động hệ thống máy sưởi và mạng lưới cung cấp điện.

Tốt hơn là nên thực hiện chẩn đoán hình ảnh nhiệt vào mùa lạnh, khi chênh lệch các chỉ số nhiệt độ bên ngoài và trong nhà là hơn 10 độ C.

Chênh lệch nhiệt độ càng cao thì kết quả kiểm tra càng chính xác. Ngoài ra, để có được dữ liệu chính xác, khu dân cư được khảo sát phải được sưởi ấm liên tục trong ít nhất 2 ngày. Vào mùa hè, việc kiểm tra một tòa nhà bằng thiết bị chụp ảnh nhiệt thực tế là vô ích do chênh lệch nhiệt độ rất nhỏ.

Kiểm tra các tòa nhà bằng máy thu bức xạ nhiệt cho thấy sự phân bố của trường nhiệt độ trên bề mặt của vật thể hoặc công trình tại một thời điểm cụ thể. Do đó, việc chụp ảnh bằng camera hồng ngoại phụ thuộc rất nhiều vào một số điều kiện, việc tuân thủ những điều kiện này là rất quan trọng để thu được kết quả chính xác.

Hoạt động của thiết bị bị ảnh hưởng bởi gió mạnh, nắng, mưa. Dưới ảnh hưởng của chúng, ngôi nhà sẽ nguội đi hoặc nóng lên, điều đó có nghĩa là thử nghiệm có thể được coi là không hiệu quả.Các cấu trúc và bề mặt đang được kiểm tra không được tiếp xúc với tia sáng trực tiếp của mặt trời hoặc bức xạ phản xạ trong 10-12 giờ trước khi bắt đầu chẩn đoán hình ảnh nhiệt.

Nên giữ cửa và cửa sổ ở vị trí cố định trong 12 giờ trước khi chụp bằng camera hồng ngoại và trong quá trình kiểm tra tòa nhà.

Trước khi bắt đầu kiểm tra nhà, bạn cần thiết lập các cài đặt cơ bản trên thiết bị, cụ thể là:

• đặt giới hạn nhiệt độ dưới và trên;
• điều chỉnh phạm vi chụp ảnh nhiệt;
• chọn mức cường độ.

Các chỉ số khác được điều chỉnh tùy thuộc vào loại vật liệu cách nhiệt, tường và trần. Kiểm toán năng lượng của một ngôi nhà riêng bắt đầu bằng việc kiểm tra nền móng, mặt tiền và mái của tòa nhà.

Ở giai đoạn này, điều rất quan trọng là phải tiến hành chẩn đoán kỹ lưỡng, vì các khu vực trên cùng một mặt phẳng có sự khác biệt đáng kể và máy thu bức xạ nhiệt chắc chắn sẽ cho thấy điều này.

Sau khi kiểm tra phần bên ngoài, các biện pháp chẩn đoán bắt đầu bên trong tòa nhà dân cư. Khoảng 85% tất cả các lỗi xây dựng và trục trặc của hệ thống kỹ thuật được xác định ở đây

Cuộc khảo sát được thực hiện theo hướng từ khối cửa sổ đến cửa ra vào, từ từ kiểm tra tất cả các lỗ và tường công nghệ. Trong trường hợp này, cửa giữa các phòng được mở để ổn định luồng không khí nóng và giảm thiểu khả năng sai sót trong phép đo.

Kiểm soát hình ảnh nhiệt bao gồm việc kiểm tra từng bước các vùng khác nhau của cấu trúc bao quanh, phải mở để quay phim bằng camera hồng ngoại. Để làm điều này, bạn cần giải phóng không gian bệ cửa sổ và sắp xếp quyền truy cập không bị cản trở vào ván chân tường và các góc.

Trong quá trình đo nhiệt độ bên trong tòa nhà, các bức tường phải được làm sạch thảm và tranh, bong tróc giấy dán tường cũ và các đồ vật khác cản trở tầm nhìn trực tiếp của vật thể đang được kiểm tra.

Nhà được trang bị tản nhiệt sưởi ấm, Theo thông lệ, chỉ chụp từ bên ngoài. Việc chẩn đoán mặt tiền được thực hiện trong điều kiện thời tiết thuận lợi - không có sương mù ẩm, khói và lượng mưa.

Giải thích dữ liệu thu được

Các thiết bị chụp ảnh nhiệt ghi lại chênh lệch nhiệt độ là 3 oC và điều này sẽ được hiển thị trên biểu đồ nhiệt dưới dạng vùng dị thường trong phổ màu đặc trưng. Tuy nhiên, bản thân hình ảnh quang phổ không đủ cơ sở để coi vùng được chẩn đoán là bị lỗi.

Đối với tất cả các vùng dị thường, cần thực hiện các tính toán nhiệt kỹ thuật và sau đó đưa ra kết luận về trạng thái của đối tượng đang nghiên cứu.

Do đó, máy chụp ảnh nhiệt di động được trang bị đầy đủ phần mềm công cụ để phân tích định tính và định lượng biểu đồ nhiệt cũng như tạo báo cáo.

Tất cả điều này có nghĩa là không cần đào tạo đặc biệt để vận hành camera hồng ngoại. Sau khi nghiên cứu hướng dẫn sử dụng, bạn có thể dễ dàng thực hiện kiểm tra ảnh nhiệt một cách độc lập và xử lý kết quả trong chương trình được đề xuất. Sau khi phân tích các chỉ số thu được, ứng dụng sẽ đưa ra đánh giá chuyên môn về hình ảnh.

Ngoài ra, thông tin do thiết bị thu thập có thể được chuyển sang các chương trình xử lý dữ liệu thống kê - bộ xử lý bảng tính hoặc các tiện ích kỹ thuật đặc biệt, chẳng hạn như MathLab.

Cũng cần lưu ý rằng thiết bị chụp ảnh nhiệt có thể tạo ra kết quả không chính xác nếu được cấu hình không chính xác. Tình huống tương tự xảy ra khi kiểm tra các bề mặt như kính, gạch bóng và gương.

Bức xạ hồng ngoại từ các vật thể ở gần sẽ bị phản xạ trên các bề mặt này, dẫn đến biểu đồ nhiệt bị biến dạng. Để xác định chính xác nhiệt độ bề mặt gương trong thiết bị chụp ảnh nhiệt, cần điều chỉnh thêm hệ số hiệu chỉnh.

Bức xạ lạnh có thể phản xạ từ cửa sổ và mái của tòa nhà dân cư cũng cần được tính đến. Nhiệt kế thu được có thể lạnh hơn đáng kể so với điều kiện thực tế của ngôi nhà

Phương pháp định lượng để phân tích sự phân bố của trường nhiệt độ trên bề mặt kết cấu không tính đến độ phát xạ và bức xạ nền của môi trường. Hơn nữa, việc chụp được thực hiện bằng camera hồng ngoại tại chỗ hay kết quả thu được có được xử lý bằng phần mềm không quan trọng.

Khi thực hiện các biện pháp chẩn đoán bên trong tòa nhà, sẽ thu được kết quả đáng tin cậy hơn vì điều kiện khí hậu bên ngoài không ảnh hưởng đến các bề mặt được kiểm tra. Biểu đồ nhiệt cuối cùng sau khi xử lý bằng chương trình phù hợp sẽ phản ánh đúng thực tế.

Việc sử dụng thiết bị chụp ảnh nhiệt của tòa nhà cho phép bạn đánh giá khách quan chất lượng bảo vệ nhiệt của tòa nhà, phát hiện các cầu lạnh và độ lún của lớp cách nhiệt, cũng như tìm ra các hư hỏng và khiếm khuyết tiềm ẩn trong quá trình lắp đặt các bộ phận cửa sổ, cửa ra vào và các mối nối được thi công kém. mái nhà, tường và trần nhà.

Chẩn đoán hồng ngoại giúp thực hiện công việc một cách chính xác và do đó tiết kiệm nhằm giảm thiểu thất thoát nhiệt trong tòa nhà dân cư, giảm chi phí cách nhiệt sàn và cách nhiệt của các kết cấu khác.

Việc thực hiện một quy trình nghiên cứu sẽ giúp lựa chọn chính xác cách nhiệt cho tường Và trần nhà tòa nhà riêng. Do đó, chi phí sưởi ấm một ngôi nhà riêng sẽ giảm.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Nguyên lý hoạt động của máy ảnh nhiệt, kiểm tra tòa nhà sau khi cách nhiệt để phát hiện các khuyết tật và giải thích chính xác hình ảnh hồng ngoại trong video:

Chức năng của máy quét nhiệt:

Video cách phân tích và tạo báo cáo kỹ thuật chẩn đoán ngôi nhà bằng thiết bị chụp ảnh nhiệt bằng module phần mềm Testo IRSoft:

Ngày nay, kiểm tra hình ảnh nhiệt bằng camera hồng ngoại là công nghệ giám sát không phá hủy tiên tiến cho phép bạn theo dõi tình trạng của các cấu trúc, mạng truyền thông và thiết bị điện khác nhau.

Nghiên cứu về sự mất nhiệt bằng thiết bị chụp ảnh nhiệt được thực hiện để ngăn ngừa các tình huống khẩn cấp, phát hiện các khiếm khuyết về nhiệt và chống thấm, đồng thời xác định các trục trặc trong hệ thống kỹ thuật của ngôi nhà.

Bạn có kinh nghiệm sử dụng máy ảnh nhiệt để kiểm tra các điểm yếu trong ngôi nhà/căn hộ ở nông thôn của mình không? Có lẽ bạn có thể chia sẻ một số thông tin hữu ích về việc xác định tổn thất nhiệt từ cấu trúc tòa nhà? Vui lòng viết bình luận, đặt câu hỏi và đăng ảnh liên quan đến chủ đề của bài viết vào khối bên dưới.