Зміст статті

Інші метеоумови (дощ, туман, сніг, паморозь, лід тощо).

При проходженні інфрачервоного випромінювання через атмосферу його енергія послаблюється за рахунок таких факторів:

  1. поглинання інфрачервоного випромінювання газами, з яких складається атмосфера (вуглекислий газ, метан, озон тощо);
  2. розсіювання на частинках, що знаходяться в атмосфері (краплі води, сніг, аерозолі, пил тощо).


Довжина хвилі ІЧ одержання, мкм

Мал. 6. Залежність коефіцієнта відносного пропускання атмосфери від довжини хвилі ІЧ випромінювання

Дільниці інфрачервоного спектру з високим пропусканням інфрачервоного випромінювання називаються "атмосферними вікнами". Спектральна "прозорість" атмосфери за нормальних умов (залежність коефіцієнта відносного пропускання ІЧ випромінювання від його довжини хвилі) наведено на рис. 6. Найбільш значущі "вікна" є в діапазонах хвиль 3—5 мкм (короткохвильова ділянка інфрачервоного випромінювання) і 8—12 мкм (довгохвильова ділянка інфрачервоного випромінювання).
Слід зазначити, що довгохвильові інфрачервоні системи менш схильні до впливу поглинання інфрачервоного випромінювання атмосферою-довгохвильові системи "обробляють" 99% інфрачервоного випромінювання об'єкта, тоді як короткохвильові — лише 83%. При температурі об'єкта 27°С у короткохвильовому діапазоні випромінюється лише 1,3% теплового потоку, довгохвильовому — 26,4%. Крім того, атмосферні фільтри, що застосовуються в короткохвильових системах, недостатньо ефективні, оскільки, поряд з тим, що ними "відсікаються" паразитні "засвітки", вони затримують значну частину корисного випромінювання, що надходить на детектор, тим самим зменшуючи чутливість системи.
Як було зазначено вище, дрібні краплі води та туману розсіюють і поглинають інфрачервоне випромінювання, зменшують чутливість та збільшують похибку вимірювання температури, при цьому також погіршується контрастність термограми. Крім того, дощ, сніг, намисто, лід охолоджують поверхню об'єкта, що обстежується, сильно спотворюючи його теплову картину.
Допускається проводити тепловізійну діагностику при невеликому снігопаді з сухим снігом і легкому дощі, що мрячить, а також в умовах невеликого туману при невеликих відстанях до об'єкта, що обстежується.
Не рекомендується виконувати діагностування в умовах сильної запиленості або задимленості, оскільки частинки пилу та диму сильно поглинають ІЧ випромінювання, спотворюючи результати обстеження.

Теплова інерція обстежуваних об'єктів.

При розгляді та аналізі будь-якого теплового процесу важливо розуміти, чи постійно тепловий стан об'єкта, що розглядається, або групи об'єктів, чи воно змінюється.
У стаціонарному стані передача тепла постійна за величиною та напрямом і не залежить від часу.
У реальному світі стаціонарних потоків тепла немає. Завжди і за всіх умов є невеликі флуктуації температурних параметрів, але ми часто нехтуємо цим і розглядаємо потік тепла так, ніби він справді був стаціонарним. Таку передачу тепла називають квазістаціонарною.
Якщо тепловий потік та температури в різних точках помітно змінюються залежно від часу, ми маємо справу з нестаціонарним тепловим потоком.
При одних і тих самих умовах нагрівання або охолодження температури різних матеріалів змінюються з різною швидкістю. Деякі речовини, наприклад вода, нагріваються або охолоджуються повільно, в той час як інші речовини, наприклад повітря, змінюють свою температуру дуже швидко. Швидкість зміни температури характеризує теплоємність речовини. Вона ґрунтується на двох властивостях матеріалу – його питомої теплоємності та щільності. Якщо тепловий процес об'єкта, що діагностується, нестаціонарний, теплоємність безпосередньо впливає на температуру і це необхідно враховувати при її вимірюванні. Теплова постійна вентильних розрядників і ГНН становить близько 6-8 годин, тому для отримання достовірних результатів тепловізійної діагностики після постановки розрядника під напругу необхідно дочекатися стабілізації його теплового стану. У ряді випадків відмінність теплоємностей при діагностуванні є корисним фактором. Наприклад, воно дозволяє визначати рівень рідини в резервуарі (наприклад, рівень олії в розширювачах маслонаповненого обладнання при різких перепадах температури навколишнього середовища - вранці та ввечері, коли температура навколишнього повітря відносно швидко змінюється). Олія, яка має більш високу теплоємність, ніж повітря в маслорозширювачі, змінює при цьому свою температуру повільніше, що дозволяє побачити на поверхні маслорозширювача теплову межу, що розділяє масло і повітря.