Come selezionare correttamente una termocamera

Scegliere una nuova termocamera è come acquistare una nuova fotocamera normale. I modelli, le tecnologie e la logica dell’idea creativa di base sono molto simili. La termocamera viene utilizzata, proprio come una fotocamera normale, per scattare foto e realizzare video. Oggi molti di noi usano uno smartphone per una foto veloce e di qualità relativamente alta, ma i professionisti apprezzeranno la cosiddetta “fotocamera reflex”.

Cosa sono una termocamera e l’abilità correlata, una termografia a raggi infrarossi e un termogramma?

Termografia a raggi infrarossi
È una nuova disciplina scientifica che si occupa dell’analisi della distribuzione del campo di temperatura sulla superficie dell’oggetto senza entrare a contatto con esso. Il ruolo della termografia è l’analisi dell’energia a raggi infrarossi emessa da un oggetto. Il sistema di misurazione termografica può visualizzare il campo di temperatura dell’oggetto misurato, ma solo sulla sua superficie.

Termocamere
Permettono di vedere la radiazione infrarossa dell’oggetto in modo che possa essere visibile (visualizzazione). L’uscita dalla termocamera è l’immagine a infrarossi. Si chiama termogramma. Le termocamere radiometriche consentono all’utente di determinare la temperatura in ogni punto del termogramma. Tuttavia, determinare la temperatura non è un’operazione facile e dipende da diversi parametri: uno dei principali è l’emissività dell’oggetto. L’oggetto nero ideale ha emissività pari a 1, gli oggetti lucidi hanno un’emissività molto bassa (fino a 0,1).

Termogramma 
O immagine a infrarossi è un’immagine creata da una termocamera. La radiazione infrarossa è invisibile all’occhio umano; pertanto, le immagini termiche vengono visualizzate utilizzando palette che assegnano il colore a diverse temperature (quantità diversa del flusso termico). La stessa immagine può essere visualizzata in diverse palette di colori per evidenziare altri luoghi.

Come scegliere la migliore termocamera?

Il tempo scorre ed è più che utile sapere come poter rendere le cose più facili o addirittura delegarle a strumenti o macchine. La termocamera ti aiuterà sicuramente. Prima di iniziare a delineare i parametri tecnici, è necessario chiarire due aspetti fondamentali:

1. Per cosa userò la termocamera?
Selezionare l’applicazione è la parte più importante. Lavoro su installazioni di dispositivi elettronici, sullo sviluppo di dispositivi o su PCB? 

2. Quali vantaggi dovrebbe e potrebbe portarmi?
Sapere a cosa servirà la termocamera ci permetterà di condividere alcune informazioni grazie alle quali potresti scegliere la migliore termocamera per le tue esigenze.

Forma e design ideali per il lavoro
La termocamera standard si può tenere in una mano, fissata da una cinghia sulla mano o collegata al treppiede. La scelta è enorme. Termocamere industriali durevoli in formato tascabile, con base fissa oppure modelli in miniatura combinati con uno smartphone. Alcuni modelli offrono più praticità di trasporto, un’altra soluzione più stabile.

Distanza dall’oggetto misurato, risoluzione e gamma di temperatura
I parametri tecnici più importanti sono:
 - distanza dall’oggetto misurato (in metri),
 - risoluzione del sensore (in pixel),
 - intervallo di temperatura (in °C) in cui vogliamo misurare.

Le applicazioni usate più frequentemente sono:

- misurazione delle unità di condizionamento dell’aria o perdita di calore negli edifici;

- misurazione sul quadro elettrico;

- misurazione su PCB con componenti SMD.

Unità di condizionamento dell’aria o edifici:
Si tratta per lo più di dispositivi di grandi dimensioni, dal punto di vista della “mini-elettronica” di oggi, quindi sarà sufficiente misurare a pochi metri di distanza dal dispositivo. La temperatura sarà vicina alla temperatura ambiente e il requisito di risoluzione è inferiore rispetto alle altre applicazioni elencate di seguito. Inoltre, la gestione del dispositivo è molto semplice.

Misurazione sul quadro elettrico:
A prima vista, ci sono elementi più grandi e più piccoli (in appresso indicati come oggetti). Semplicemente non è possibile determinare se gli oggetti grandi o piccoli debbano essere misurati per distanze più o meno lunghe. Sarà necessaria una misurazione generale. Dal punto di vista della temperatura, è possibile trovare distruzioni di determinati oggetti o scorciatoie nel quadro di distribuzione. In questo caso, pensiamo di poter ottenere 100°C o anche di più. Una caratteristica molto preziosa è la resistenza alla caduta e la resistenza del dispositivo in quanto tale.

Misurazione su PCB con componenti SMD:
Dettaglio e sensibilità sono i parametri fondamentali. La messa a fuoco nitida del componente SMD di 1x0,5 mm è un compito difficile, ma non impossibile. La misurazione non avverrà su più di 20 cm, a meno che non vogliamo prendere in considerazione l’intero PCB. I valori attuali non sono in decine di Amp come nel quadro di distribuzione, quindi il cortocircuito non sarà così accentuato. Tuttavia, la temperatura può raggiungere i 100°C anche in questo caso. Ancora una volta, il grande vantaggio è una base stabile con la possibilità di PCB fissi e termocamera.

Parametri tecnici

Distribuzione semplice, di base:

Risoluzione del sensore:
La risoluzione determina il numero di pixel catturati dall’oggetto: vale a dire, maggiore è il numero di pixel, maggiore è la precisione dell’immagine e la qualità della misurazione. L’oggetto della risoluzione, i pixel, le proporzioni possono essere noti dalle aree della qualità video o della selezione TV. La risoluzione è in genere da 80x60 pixel a 640x480 pixel in un rapporto 4: 3. Una buona risoluzione per immagini di qualità è 160x120 pixel.

3 gruppi di risoluzioni:

• 80x60 pix, 120x90 pix classe base
• 160x120 pix, 220x165 pix, 240x180pix classe media
• 260x195 pix, 320x240 pix e 640x480 pix classe professionale

La risoluzione comune può essere migliorata da Super-risoluzione. È una versione software per termocamere professionali. Puoi trovare tutte le risoluzioni elencate sul nostro sito web.

Gamma di temperatura:
La gamma varia da temperature minime (-25°C) a diversi livelli di temperatura positivi. Nel nostro eshop troverai termocamere a un livello positivo da +150°C a +1200°C. Se dividiamo queste gamme di temperatura in gruppi, otteniamo ancora 3 gruppi:

• classe base fino a 250°C
• classe media fino a 650°C
• livello professionale fino a 1200°C

Distanza dall’oggetto misurato, messa a fuoco fissa o manuale:
La lunghezza focale è tipicamente di 0,15 m o 0,45 m nelle termocamere di base con messa a fuoco fissa. Con la messa a fuoco manuale, questa distanza può essere impostata manualmente (allo stesso modo degli obiettivi). Per le termocamere di fascia alta, possono essere acquistati questi obiettivi:
 - obiettivi macro per la misurazione su processore;
 - obiettivi grandangolari per la misurazione in luoghi difficili da raggiungere o
 - teleobiettivi con zoom da 2x o 4x per la misurazione della distribuzione elettrica fuori rete (in un sistema di distribuzione).

• Messa a fuoco fissa - Classe base
• Messa a fuoco manuale 0,15-0,45 m - Classe media
• Obiettivi intercambiabili e messa a fuoco manuale su ciascuna di esse - Classe professionale

Angolo visivo:
Questo parametro è strettamente correlato alla lunghezza focale. Maggiore è la lunghezza focale, minore è l’angolo visivo. L’angolo visivo è inversamente proporzionale alla distanza dall’oggetto misurato. Siamo su una scala da 24° a 55° in verticale. Possiamo cambiare radicalmente questo valore con una serie di obiettivi.

Sensibilità:
Uno dei parametri principali per misurazioni dettagliate. Secondo la teoria: “La sensibilità alla temperatura esprime le più piccole differenze di temperatura sulla superficie del corpo nero rispetto a quella che la termocamera può registrare. Maggiore è la sensibilità, più accurata è la misurazione”. Questo parametro è proporzionale al valore di risoluzione scelto dal produttore, quindi non è necessario prenderlo in considerazione per la selezione iniziale. Non è così decisivo come una risoluzione o una gamma di temperatura.

Emissività:
L’emissività è la caratteristica ottica di un materiale che descrive la quantità di luce emessa dal materiale in relazione alla quantità emessa dal corpo nero alla stessa temperatura. Il corpo nero è il corpo ideale che assorbe tutta la radiazione. Allo stesso tempo, è anche un radiatore ideale: la radiazione del corpo nero è massima e dipende solo dalla temperatura. La distribuzione spettrale dell’intensità della radiazione del corpo nero è data dalla legge di Planck. L’emissività viene impostata manualmente sulla termocamera. In entrambe le termocamere, di base e professionali, non c’è differenza.

Condivisione del tuo lavoro e altre funzionalità:
Oltre al risultato di alta qualità della tua misurazione, è necessario pensare all’intera applicazione anche dal punto di vista del “fuori dalla termocamera”. Come verrà elaborata l’immagine? Questo risultato deve essere inviato ai clienti? “Lavoro nello sviluppo e voglio vedere i risultati in tempo reale sul mio PC?”
 Tutte le domande di cui sopra possono essere implementate per ottenere un lavoro efficace.

Elenco di software per PC:
FlukeConnect
FlukeSmartView
FlirTools
FlirTools+
e altri

PRODOTTI SPECIFICI

Unità di condizionamento dell’aria o edifici:
Un prodotto adatto, tra quelli presenti nel nostro assortimento, è Flir C3. Offre una risoluzione di 80x60 pixel e una gamma di temperatura di -10 °C ... + 150 ° C. La lunghezza focale è 1m MSX dall’oggetto misurato, obiettivo fisso. Un vantaggio di questo dispositivo è lo schermo tattile, il controllo semplice, le dimensioni, il WiFi per la connettività in combinazione con il software di elaborazione delle immagini FlirTools basato su PC.
L’alternativa è rappresentata da FlirOne Pro. Con una struttura e dei parametri più piccoli, supera Flir C3, ma una volta salvata l’immagine termografica su un PC, essa non può più essere elaborata. Altre aree di applicazione: pannelli solari, umidità di stoccaggio, dissipazione del calore, distribuzione del calore per caldaie a combustibile solido e altre.
   

    Linea di base
 Gamma di temperatura: -10 ... + 150°C
 Risoluzione: 80x60 pixel.
 Obiettivi: Fissi, non sostituibili
 Altro: Schermo tattile, Wi-Fi, FlirTools

    Perché ti consigliamo?
 - Piccole dimensioni e peso pari a 130 g
 - Resistenza
 - Wi-Fi + FlirTools

Misurazione sui quadri elettrici:
È universale. La giusta via di mezzo. 
Fluke TiS 45 è la prima termocamera con messa a fuoco manuale in questa categoria. Con questo dispositivo, è possibile gestire facilmente, ad esempio, la distribuzione della corrente elettrica, il controllo del riscaldamento delle parti meccaniche, il controllo del motore. L’obiettivo non è sostituibile.

Linea di mezzo
Gamma di temperatura: -20 ... + 350°C
Risoluzione: 160X120 pixel
Obiettivo: Manuale, non sostituibile
Altro: FlukeConnect

Perché ti consigliamo?
- Universale per qualsiasi misurazione
- Impostazione manuale della lunghezza focale
- Numerosi accessori, inclusa la calibrazione di fabbrica

Misurazione su PCB con componenti SMD:Per misure dettagliate, avrai sicuramente bisogno di una base solida o di un treppiede. Flir ETS 320 offre ottimi risultati a una distanza di diversi millimetri.
Grazie alla sua stabilità, non c’è sfocatura nell’immagine finale. Con questa termocamera apprezzerai anche il monitoraggio in tempo reale e la registrazione. Pertanto, è adatta per le applicazioni in cui viene monitorata la temperatura del dispositivo di misurazione in un determinato momento dopo l’accensione (variazioni di temperatura sul PCB e l’interazione tra loro).

Linea di mezzo professionale
Gamma di temperatura: -20…+250°C Risoluzione: 320X240 pixel
Obiettivo: Manuale, non modificabile
Altro: FlirTools, monitoraggio in tempo reale

Perché lo consigliamo?
- Base fissa
- Immagine direttamente su PC in tempo reale, tracciamento retrospettivo
- Non dipendente dalle batterie

L’errore più grande quando si seleziona e si utilizza la termocamera:

Non è un errore prendere un dispositivo più potente per misurazioni non troppo specifiche. L’errore avviene quando si sceglie un dispositivo con parametri di base per applicazioni più esigenti. Sicuramente non useresti il tuo cellulare con fotocamera VGA a un concorso fotografico. Pertanto, non ti consigliamo di misurare le parti SMD con termocamere di classe base poiché non otterrai risultati soddisfacenti.

Un altro errore è la misurazione di vetro o superfici estremamente lisce e lucide. Qui, l’utente può misurare se stesso con la termocamera in mano (riflesso dell’immagine). Se si intende utilizzare la termocamera per misurare queste superfici, è opportuno annerire o irruvidire altrimenti l’oggetto. Se ciò non è possibile, non raccomandiamo tale tecnologia (visione termica).

Per la prima esperienza con la termocamera, ti consigliamo di investire al massimo nelle termocamere di classe media. Prendi in considerazione molti più parametri rispetto alla risoluzione o alla gamma di temperatura quando selezioni quella giusta per te.

Se hai bisogno di aiuto o consigli, non esitare a contattarci all’indirizzo sales@soselectronic.com