Alapvetõ mérési feltételek

Megbízható termográfiai eredmény eléréséhez megfelelõ körülmények szükségesek. Ezek ismeretének hiánya vagy figyelmen kívûl hagyása pontatlan és teljesen félrevezetõ mérési eredményt produkálhat.

A helytelenül folytatott thermográfiai vizsgálat vagy hibás mérési eredmény kiértékelés fölösleges kiadáshoz, munkához vagy egyéb anyagi károkhoz is vezethet.

Feltételek közül néhány:

• Fizikai hozzáférhetõség
• Megfelelõ rálátási szög
• Minimális hõmérséklet különbség a vizsgálandó tárgy és környezete között
• Megfelelõ idõjárási feltételek (napsugárzás, felhõk, szél, csapadék, stb.)

A környezeti hatások miatt fontos megkülönböztetnünk kültéri és beltéri vizsgálatokat.

A beltéri felméréseket esetében a vizsgálatot befolyásoló hatások általában elõre ismertek, és többnyire kontrollálni is tudjuk ezeket, így a mérések szinte bármikor elvégezhetõk. A vizsgálatot befolyásoló adatok ismerete csökkentik a hibás mérési és analizálási eredmények elõfordulásának valószínûségi értékét.

Egészen más a helyzet a kültéri vizsgálatok esetében. Itt a befolyásoló tényezõk listája igen hosszú és ezek általunk általában befolyásolhatatlanok.
Talán a legfontosabb kiemelnünk az idõjárást, ami a legnagyobb hatású, de egyben a legkiszámíthatatlanabb vizsgálat-befolyásoló tényezõ is, ráadásul percrõl-percre és méterrõl-méterre változhat.

Néhány példa ezekbõl:

• Légmozgás; bizonyos szélerõsség fölött nem érhetünk el megfelelõ mérési eredményt
• Pára és légszennyezõdés; erõsen párás, ködös vagy szmogos légkör csökkenti a mérési pontosságot
• Szoláris feltöltõdés; erõs napsugárzás akadályozza az épülethomlokzat vizsgálatát, de ugyanez az idõjárási tényezõ segítségünkre is lehet pl. lapos tetõ szivárgási vizsgálatakor.
• Az évszakok különbözõ vizsgálatok elvégzését teszik lehetõvé illetve lehetlenné.
• Árnyékolás és hõvisszaverõdés; közeli magas épület vagy magas fa nagyban befolyásolhatja a vizsgálati eredményt.

A fenti felsorolás csupán töredéke a hosszú listának, melynek ismerete és alkalmazása nagyon fontos egy thermográfus számára.

A thermográfiai alkalmazásokat a vizsgálati eredmény szempontjából két csoportra bontjuk:

Adat-orientált; pontos hõmérsékleti adatok és hõképek elkészítése a vizsgálat célja (elektromos berendezések vizsgálata, gyártási folyamatok ellenõrzése)
Hõkép-orientált; csakis a hõképek fontosak, de a pontos hõmérsékleti értékek nem szükségesek (épületszerkezeti vizsgálatok, katasztrófa-védelem)

Az eredményes vizsgálatok elvégzéséhez a thermográfusnak megfelelõ szakmai ismerettel kell rendelkeznie. Ez különösen fontos az adat orientált vizsgálatoknál, mivel a pontosan mért hõmérséklet elérését sok kritikus tényezõ befolyásolja. 

A vizsgált tárgy hõmérséklete nem határozható meg pusztán a kibocsátott infravörös sugárzás mérésével, ehhez ismernünk kell e tárgy emisszió faktorát is. 

Fontos tudnunk, hogy egyazon infravörös kép által kimutatott rendellenességet gyakran több okkal is magyarázhatunk. A hibás diagnózis elkerülése érdekében nagyon fontos minden egyes tényezõ ismerete, amely a vizsgálat eredményét befolyásolja.

Az infravörös kép által kimutatott termikus rendellenesség pontos forrásának meghatározása és korrigálása minden esetben fizikai beavatkozást igényel. 

Termográfia

Az infravörös sugarak létezését Sir William Herschel, csillagász fedezte fel 1800-ban. Õ "hõfejlesztõ sugarak"-nak nevezte a láthatatlan radiációt okozó sugarakat, melyek a tárgyak felmelegedését okozzák. Elsõként demonstrálta, hogy léteznek olyan fénysugarak, melyek az emberi szem által nem láthatóak.
Az õ fia, John Herschel 1840-ben elkészítette az elsõ infravörös hõképet.

A hõenergia jelenléte vagy megjelenési formája nem más, mint az energia szinte állandó áramlása a melegebb közegbõl a hidegebb felé. A hõenergiát nem lehet közvetlenül mérni, kizárólag a hatását, mint hõmérséklet változást.
Azt a hõmérsékletet, melyen a molekulák mozgása megszûnik, abszolút nulla foknak nevezzük. Teoritikusan ez a legalacsonyabb hõmérséklet, ami 0 K vagy -273,15 C^o. Minden anyag abszolút nulla fok felett energiát bocsát ki elektromágneses sugarak formájában. Ennek az elektromágneses sugárzásnak egy szûk tartományát nevezzük infravörös sugárzásnak, melyet egy speciális eszköz segítségével, infrakamerával tudunk érzékelni, amely ebbõl látható képet készít számunkra, a mért hõmérsékleti adatok feltüntetésével.
A polgári célokra használt infravörös kamerák érzékelési tartománya általában 2,5 - 15 mikron, ami a leggyakoribb alkalmazásokhoz tökéletesen megfelel..
Az infravörös kamera által folytatott érzékelõ és mérõ folyamatot nevezik ma thermográfiának, ami nem más, mint "látni" és "mérni" a tárgyak által kibocsátott termikus energiát, ami általában az emberi szem számára teljesen láthatatlan.
Mindez érintésmentesen és akár nagy távolságból is elvégezhetõ egy modern infravörös kamera alkalmazásával.

Az elsõ berendezéstõl napjainkig

1946-ban a hadiiparban kifejlesztették ki az elsõ infravörös vonal-letapogató berendezést. Ez a készülék a vonalak egymás mellé illesztésével készített kétdimenziós hõábrát/hõképet. Egy ilyen kép elkészítése kb. egy órát vett igénybe. A folyamatos fejlesztések eredményeképp 1960-ra ezt az adatfeldolgozási idõt öt percre sikerült lecsökkenteni.

Az elsõ civil felhasználásra kifejlesztett kamera már 20 kép készítésére volt alkalmas másodpercenként, amit valós idejû vagyis élõ-képként jelenített meg. Ez a berendezés 1966-ban került a piacra. A termográfia felhasználási területei rohamosan bõvülni kezdtek, és ez magával hozta a kamerák gyors technikai fejlõdését. A 90-es évekre megjelentek a nagyfelbontású, fizikai hûtést nem igénylõ berendezések, melyek már képesek több tucat képet produkálni és elemezni másodpercenként.

A ma gyártott infravörös kamerák már kis térfogatúak, kis súlyú, nagy teljesítményû akkumulátorról mûködtethetõk, ezáltal igen mobilisak. Bekapcsolást követõen szinte azonnal használhatók. Egyes modellek kalibráltak, ezáltal nagyon pontos hõmérsékleti adatok mérésére is alkalmasak. Emiatt több tudományos és fejlesztési ágban szinte nélkülözhetetlen eszközzé váltak.
A legújabb berendezések már modern adathordozókkal vannak fölszerelve, melyek akár több száz vagy akár ezer kép tárolására is alkalmasak.
Az elkészített infravörös képek speciális programok alkalmazásával további elemzésre adnak lehetõséget, majd ezek felhasználásával mindenki számára könnyen áttekinthetõ, úgynevezett kiértékelõ riport készíthetõ.