Размер обследуемого объекта на экране, мгновенное поле зрения (для тепловизоров).
Размер наиболее мелкой диагностируемой детали инфракрасного изображения на экране или в видоискателе тепловизора не должен выходить за пределы его возможностей в части мгновенного поля зрения. Для определения этого размера следует воспользоваться величиной мгновенного поля зрения конкретного тепловизора, которая обычно приводится в его техническом описании в миллирадианах и по формуле определить наименьший размер области на поверхности объекта, температуру которой можно определить с заданной для данной модели тепловизора точностью. В руководствах по применению некоторых моделей тепловизоров иногда задается размер наиболее мелкой детали на экране монитора или видоискателя в миллиметрах, при котором гарантируется точность измерения температуры.
Получению необходимой точности измерения температуры мелких деталей объекта способствуют следующие факторы:
- корректно выбранный объектив, позволяющий видеть соответствующие детали и измерять их температуру;
- выбор соответствующего расстояния до объекта при конкретном применяемом объективе.
Вследствие зависимости КИ от угла наблюдения поверхности обследуемого объекта, эффективный КИ зависит от угла наблюдения, его максимальное значение имеет место, когда наблюдение поверхности производится в направлении нормали к этой поверхности (угол наблюдения равен нулю). При увеличении угла наблюдения до 180° значение эффективного КИ уменьшается до нуля (наблюдение по касательной к поверхности объекта) — см. рис. 2.
Для металлов КИ практически постоянны в интервале углов наблюдения 0—40°, для диэлектриков - в интервале углов 0—60°.
На рис 3. приведен пример термограммы изогнутых шин, снятых с одной и той же точки. Как видно из термограммы, несмотря на то, что каждая точка поверхности одной и той же шины имеет одну и ту же температуру, тепловое изображение поверхности шины на термограмме неоднородно (имеет разную степень яркости — термограмма снята в "серой" палитре), что ложно отображает разную температуру в разных точках поверхности шины и является проявлением того, что разные участки каждой шины сняты под разными углами.
Рис. 3. Пример термограммы, в которой проявляется зависимость коэффициента излучения от типа наблюдения.
Тепловое отражение от окружающих объектов (влияние теплового фона).
Тепловое отражение от окружающих объектов тесно связано с понятием теплового фона. Тепловой фон — это излучающие тепло объекты, находящиеся позади и сбоку от инфракрасной камеры, причем испускаемое ими инфракрасное излучение отражается от поверхности обследуемого объекта и других предметов, находящихся в поле зрения ИК камеры и попадает в ее объектив (см. рис 4).
Рис. 4. Влияние теплового фона
Влияние теплового фона будет особенно значительным, если КИ объектов переднего плана (см. рис. 4) низкий, т.е. они являются хорошо отражающими объектами. В ряде случаев, термографист даже может наблюдать в поле зрения ИК камеры свое собственное тепловое отражение.
Отражение может быть зеркальным либо диффузным (см. рис. 5). Обычно зеркальные отражатели распознаются очень легко, когда оператор перемещается с камерой, отраженные объекты в ее поле зрения также перемещаются. С диффузными отражателями это может быть не так очевидно. Многие материалы являются диффузными отражателями, но у большинства из них отражательная способность не очень велика. Зеркальными отражателями обычно бывают полированные металлы.
Рис. 5. Отраженное излучение от зеркального и диффузного отражателя
Способы ослабления влияния теплового фона:
- изменение угла наблюдения поверхности обследуемого объекта;
- применение тепловых экранов, затеняющих обследуемые участки поверхности объекта. В их качестве можно использовать листы любого материала, не пропускающего ИК излучение (картон и т. п.). Способы устранения мешающих влияний описаны также в ГОСТ 26629-85;
- применение при обследовании объективов с небольшим углом зрения (узкоугольных объективов) поскольку при этом сужается поле зрения инфракрасного прибора и на его детектор попадает меньшая часть отраженного излучения от теплового фона;
- отключение освещения лампами накаливания, в спектре которых есть значительная доля инфракрасного излучения.