Termografia - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

technologieTermografiaw budownictwie – cz. IRealnie istniejący budynek nie zawsze jest zgodny z projektempod względem izolacyjności cieplnej przegród budowlanych.Przyczyny takiego stanu mogą być różne: użycie innych materiałówbudowlanych, wykonanie przegród o innej grubości, zawilgocenie,niestaranność robót budowlanych itp.Kontrola izolacyjności cieplnej jest pomijanaprzy odbiorze budynku. A jakość izolacyjnościcieplnej nabiera coraz większegoznaczenia przy ocenie budynków. Wobecpowyższego należałoby dokonywaćkontroli i sprawdzania budynków podwzględem izolacyjności cieplnej przegródbudowlanych. Kontrola taka jest możliwadla budynku zamkniętego i ogrzewanego,w porze zimowej, przy wykorzystaniutechniki termograficznej.Parametrem w największym stopniuwpływającym na wartość temperaturywyznaczonej metodą termograficzną jestemisyjność powierzchni. Współczynnikemisyjności jest najważniejszym parametremokreślającym dokładność wyznaczeniatemperatury powierzchni obiektumetodą termograficzną. Tylko dokładnaznajomość wartości emisyjności obserwowanejpowierzchni zapewnia możliwośćdokładnego określenia bezwzględnejZasada działania kamery termograficznejUrządzenie termograficzne dokonuje pomiaru promieniowania podczerwonego (cieplnego)docierającego do jego detektora. W przypadku obiektów rzeczywistych (a nie ciała doskonaleczarnego) promieniowanie to jest sumą składowych:■ promieniowania własnego obiektu,■ promieniowania otoczenia odbitego od obiektu,■ promieniowania atmosfery znajdującej się pomiędzy obiektem a obiektywem urządzeniarejestrującego promieniowanie,i wyraża się zależnością:o1 Wr W aW W1gdzie:W – sygnał odbierany przez detektorW o– moc promieniowania odpowiadająca temperaturze obiektu T oW a– moc promieniowania odpowiadająca temperaturze atmosfery T aW r– moc promieniowania odpowiadająca temperaturze otoczenia T rε – współczynnik emisyjności obiektuτ – współczynnik transmisji atmosferySygnał z detektora podlega wzmocnieniu i analizie. Jest rejestrowany w postaci cyfrowego obrazu(termogramu), przetworzony na postać widzialną i wyświetlony na ekranie monitora. Dlatzw. kamer pomiarowych obliczana jest wartość temperatury dla każdego piksela termogramui tworzona jest skala temperatur w takiej palecie barwnej jak wybrana dla termogramu.Wartość temperatury obiektu jest obliczana przy założeniu znajomości współczynnika emisyjnościpowierzchni obiektu, temperatury otoczenia, temperatury i wilgotności atmosfery orazodległości kamery od obrazowanego obiektu. Przy wizualizacji powyższe parametry przyjmują(najczęściej) takie same wartości dla wszystkich pikseli termogramu. Jest to pewne uproszczeniei temperatura jest określona poprawnie dla całej powierzchni termogramu pod warunkami:■ emisyjność obiektu w całym polu widzenia kamery jest znana i jednakowa;■ obiekt odbija promieniowanie pochodzące z jego otoczenia w sposób całkowicie dyfuzyjny(lambertowski);■ otoczenie obserwowanego obiektu jest jednoelementowe, o znanej temperaturze i promieniujejak ciało doskonale czarne;■ pomiędzy obiektem i obiektywem kamery jest znana odległość, w której panuje standardowaatmosfera o znanej temperaturze i wilgotności.Rys. 1 | Termogram tej samej ścianywykonany: a) przy bezchmurnymniebie, 12.02.2008, godz. 22.00, T a=-2 o C, T nieb