Termokamera - aplikace a využití (online) Termokamera – aplikace a využití je online školení/kurz zaměřený na vysvětlení principu funkce termokamer a jejich aplikačního využití. Kurz je realizován prostřednictvím aplikace Google Meet. Více informací včetně termínů: http://centrumtermografie.cz/termokamera-aplikace-vyuziti-online-skoleni/

1. Termokamera – aplikace
a využití (online)
Ing. Jan Sova, Centrum termografie

2. Termokamera – aplikace a využití (online)
Obsah
 Termokamery
 Ukázky z praxe – budovy
 Ukázky z praxe – elektro
 Chyby měření

3. Termokamera – aplikace a využití (online)
Termokamery

4. Termokamera – aplikace a využití (online)
Blokové schéma termokamery
 Optika
 Detektor záření
 Obvody pro zpracování obrazu

5. Termokamera – aplikace a využití (online)
Mikrobolometr (tepelný detektor)
 Fotolitograficky vyráběná mikrostruktura
 Různé materiály nejčastěji VOx a α-Si
𝑅1 = 𝑅2 = 𝑅3= 𝑅4

6. Termokamera – aplikace a využití (online)
Mikrobolometrické pole (FPA)
Mikrobolometrické pole
je složeno z 2D matice
mikrobolometrů, dnes
až 1024 x 768 u
termokamery Infratec
VarioCam HD.

7. Termokamera – aplikace a využití (online)
Termokamera FLIR Ext

8. Termokamera – aplikace a využití (online)
Termokamera FLIR Exx

9. Termokamera – aplikace a využití (online)
Ukázky z praxe - budovy

10. Termokamera – aplikace a využití (online)
Stavebnictví - aplikace
 Tepelně technická problematika
 Vzduchotěsnost obvodové obálky
 Vlhkostní problematika
 TZB (Technické Zařízení Budov)

11. Termokamera – aplikace a využití (online)
Geometrický tepelný most
Detail: levý horní roh místnosti sloužící jako odkládací a
provozní; zobrazený horní kout je tvořen severní a
západní stěnou a střechou, je tedy stykem 3 zvenku
ochlazovaných konstrukcí

12. Termokamera – aplikace a využití (online)
Geometrický tepelný most
 Teplotní anomálie: ve styku stěna - střecha je patrná
výskyt silného lineárního tepelného mostu, stejný efekt je
patrný i ve směru svislém. Po celé délce je povrchová
teplota na hranici výskytu plísně. V ploše zobrazené
obdélníkem Ar2 má zřetelné prokreslení spár
keramických tvarovek. Detail ukazuje bod s povrchovou
teplotou nižší než 11 °C. Prokreslené spáry a velmi nízká
teplota v hodnoceném koutu značí možný problém v
provedení tepelné izolace ETICS fasády.

13. Termokamera – aplikace a využití (online)
Vznik plísní
 Závažné geometrické tepelné mosty v rohu místnosti.
Zelenou izotermou jsou označena místa, kde dochází ke
kondenzaci vzdušné vlhkosti.

14. Termokamera – aplikace a využití (online)
Infiltrace studeného vzduchu
 Netěsnost v konstrukci střechy, pronikání studeného
vzduchu do interiéru elektrickou zásuvkou.

15. Termokamera – aplikace a využití (online)
Problémy se vzduchotěsností
Bod [°C]
Sp1 9.9
Sp2 21.0

16. Termokamera – aplikace a využití (online)
Vlhkostní problémy
Bod [°C]
Sp1 19.8
Sp2 18.8
Sp3 23.9

17. Termokamera – aplikace a využití (online)
TZB – zatékání pod podlahou

18. Termokamera – aplikace a využití (online)
TZB – zatékání pod podlahou

19. Termokamera – aplikace a využití (online)

20. Termokamera – aplikace a využití (online)
TZB – zatékání pod podlahou
 V podlaze, kterou jsme až nyní nedávno konečně odkryli byla
nalezena díra v odpadním potrubí. Ta přesně kopírovala Vaše
zjištění. Pro zajímavost zasílám i podrobnější informace a
přikládám snímky, na kterých je vidět jasně příčina.
 Ta zcela do detailu (dle místa co jsem si fixou označil přímo na
místě při Vašem měření) odpovídala místu, které jsme nalezli.
 V odpadním potrubí byla díra skrz, přičemž do sypké vrstvy
pod potrubím se ze spodní strany potrubí vylévala voda a
následně rozlévala do okolí, pod dřevěnou podlahu, která se
následkem této prostupující vlhkosti vlnila. Dolů voda
nezatékala díky hydroizolační vrstvě.
 Problém se nám podařilo citlivě a s minimálním rozsahem
zásahu do podlahy odstranit a nyní je i díky Vašemu měření
závada odstraněna bez větších následků.

21. Termokamera – aplikace a využití (online)
TZB – podlahové topení

22. Termokamera – aplikace a využití (online)
Zateplený/nezateplený
 Termogram zatepleného a nezatepleného domu. Stejná
interiérová i exteriérová teplota.

23. Termokamera – aplikace a využití (online)
Ukázky z praxe - elektro

24. Termokamera – aplikace a využití (online)
Vadný spoj (motivace)
Na termogramu je zachycen vadný spoj na stykači u trojfázového vedení. Ačkoli při
pohledu pouhým zrakem není vidět vůbec žádný problém, spoj se přehřívá, vlivem
čehož může dojít snadno k požáru. Přítomnost teplotního gradientu ukazuje na
závadu ve spoji, nikoli na přetížení fáze.
stanovené
hodnoty teplot
body v nichž je
stanovována
teplota

25. Termokamera – aplikace a využití (online)
Riziko požáru a odstávky
 Prakticky všichni, kteří pracují v elektrotechnice, se již
někdy setkali s roztaveným spojem v důsledku velkého
přechodového odporu, který vedl k vysokému nárůstu
teplot.
 Tato situace nezřídka končí odstávkou technologie či
požárem. Jen v České republice jsou v důsledku požárů
elektrických instalací ročně zaznamenány finanční ztráty
minimálně v desítkách miliónů korun.

26. Termokamera – aplikace a využití (online)
Riziko požáru a odstávky
 Statistiky ukazují, že se požáry nejčastěji vyskytují na
místech, která jsou vystavena zvýšenému
mechanickému namáhání, jsou poškozena,
přetěžována či jsou od počátku neodborně
nainstalována.
 V současné době je termografie již prověřenou
technikou kontroly elektrických instalací. Jedná se od
roku 1965 o první a v současné době nejrozšířenější
komerční oblast využití termografie.

27. Termokamera – aplikace a využití (online)
Kvantitativní x kvalitatvní
 Kvalitativní metoda je založen na stanovení povrchové
teploty měřeného objektu a srovnání této teploty s
normální provozní teplotu (případně s historickými daty).
Lze stanovit přítomnost závady i její stupeň.
 Kvantitativní metoda vychází pouze z naměřených
zdánlivých teplot, aniž by byly stanoveny teploty
absolutní. Lze stanovit pouze přítomnost závady, nikoli
její stupeň.

28. Termokamera – aplikace a využití (online)
Využití
 Termokamery lze v praxi využít:
• kontrola přítomnosti zkratu na vinutí el. motorů a transformátorů
• vnitřních závad prvků el. Instalace
• přechodových odporů el. spojů s vysokým rizikem vzniku požáru
• závad ložisek, jejich instalace či provozu
• přítomnosti induktivního tepla
• nerovnoměrného zatížení fází
• ……

29. Termokamera – aplikace a využití (online)
Několik ukázek
Velmi závažný problém na šroubovém spoji nebo konektoru pojistek. Problém
může snadno vést ke vzniku požáru. Na fotografii, která byla pořízena
termokamerou spolu s termogramem, je patrný oxidovaný povrch šroubového
spoje. K tomu došlo v důsledku dlouhodobého působení vysokých teplot. Problém
musí být opravdu již velmi závažný, aby bylo možné toto pozorovat.

30. Termokamera – aplikace a využití (online)
Několik ukázek
Vlevo: pojistky, konektory ani spoje na tomto termogramu nevykazují zvýšenou
teplot. Vpravo: ani při vizuální kontrole není patrný žádný problém.

31. Termokamera – aplikace a využití (online)
Několik ukázek
Příklad využití termokamer při diagnostice strojů. Dva elektrické motory
provozované za stejných podmínek s přibližně stejným zatížením. Již na první
pohled jsou (zdánlivé) povrchové teploty obou motorů odlišné. Vzdálenější z obou
motorů by mohl být částečně porouchaný.

32. Termokamera – aplikace a využití (online)
Několik ukázek
Vysoký přechodový odpor na tomto spoji na vedení vysoké napětí vede k
výraznému nárůstu povrchové teploty. Problém si žádá bezprostřední řešení.

33. Termokamera – aplikace a využití (online)
Několik ukázek
Vpravo: vadný spoj na konektoru spodní pojistky. I když v tuto chvíli nejsou rozdíly
teplot alarmující, může se problém poměrně rychle zhoršit a vést k vážným
problémům. V tomto případě je doporučením minimálně toto místo sledovat, v
lepším případě problém v nejbližší době vyřešit. Vlevo: automatická klasifikace
spoje v software Workswell ThermoElectric. Výstupek klasifikace je konkrétní
doporučení.

34. Termokamera – aplikace a využití (online)
Klasifikace závad
 Jedno z možných klasifikačních schémat vychází z
vojenského standardu MIL-STD-2194, který používá
armáda USA při přebírce lodí a ponorek.
Kritéria používaná armádou USA – vojenský std. MIL-STD-2194 (1988)
stupeň I. 10 – 25 °C nad okolní teplotou sledovat
stupeň II. 25 - 40 °C nad okolní teplotou zvýšená pozornost
stupeň III. 40 - 70°C nad okolní teplotou alarmující
stupeň IV. 70 °C a více nad okolní teplotou okamžitý zásah

35. Termokamera – aplikace a využití (online)
Chyby měření

36. Termokamera – aplikace a využití (online)
Chyb měření
 Zdánlivá odražená teplota
 Emisivita
 Vlastní vyzařování a útlum atmosféry
 Chyby interpretace
 Nevhodná volba měřicí techniky
 Nevhodné podmínky měření
Nejzásadnější
zdroje chyb
Vyplývají z
rovnice
termografie
Způsobeno nevhodným
postupem při měření,
měřicí technikou,
interpretací výsledků
apod.

37. Termokamera – aplikace a využití (online)
Zdánlivá odražená teplota
Bod [°C]
Sp1 20.0
Sp2 18.6
Sp3 20.8
Osoba odrážející se ve skle (váš lektor). Jak
uvidíte dále, sklo není (pro někoho možná
překvapivě) zdaleka nejlepším „odražečem“
(a jeho emisivita je poměrně vysoká).

38. Termokamera – aplikace a využití (online)
Vliv emisivity
Bod [°C]
Snímek vlevo (ԑ = 0.95) 32.3
Snímek vpravo (ԑ = 0.30) 56.5
Nevhodně nastavená emisivita může mít
velmi zásadní vliv na přesnost měření.
V tomto případě způsobuje zcela
nepřijatelnou chybu.
ԑ = 0.95 ԑ = 0.30

39. Termokamera – aplikace a využití (online)
Nedostatečné rozlišení
I nedostatečné
rozlišení vzhledem k
velikosti měřeného
detailu může vést ke
značným chybám
měření.