Существуют десятки и даже сотни ситуаций, когда по тепловому излучению строительного или технического объекта можно судить о его работоспособности. Иногда такой эффект носит побочный характер, но в большинстве случаев тепловизионное обследование является самым быстрым способом сформулировать заключение о пригодности здания или электроустановки к эксплуатации в штатном режиме.
Ввиду своей универсальности, данная методика применяется как в сигнальном режиме, так и для проведения достаточно точных измерений, на основании которых разрабатываются технологические карты по ликвидации строительных недоработок.
С юридической точки зрения этот тип технической диагностики носит рекомендательный характер и на текущий момент не входит в список обязательных приёмо-сдаточных и профилактических проверок, но при правильном оформлении отчёта может быть использован в суде как доказательство ошибок строителей.
Содержание
Суть тепловизионных обследований

Прежде, чем приступить к описанию технических особенностей тепловизионной диагностики напомним, что любой физический объект, помимо отражённых электромагнитных волн видимого спектра, излучает собственный фон из инфракрасных волн.
Длина таких волн находится в диапазоне 0.74-2000 мкм и изменяется в зависимости от степени нагрева объекта. Для человеческого глаза данный диапазон невидим, но с помощью специальных полупроводниковых матриц он может быть визуализирован в видимые цветовые оттенки.
Несмотря на то, что взаимосвязь между тепловым состоянием физического тела и инфракрасными волнами была открыта ещё в 1800 году, исследования в области фотографических съемок в этом спектре начались в 20-х годах прошлого века. Но прежде, чем данная технология стала доступна для широкого использования, инженерам пришлось решить сотни теоретических и технических проблем.
Так же, как электромагнитные волны видимого спектра, инфракрасное излучение отражается, преломляется и может быть сфокусировано линзами из специальных материалов. В частности, для основного диапазона длин ИК-волн используются германиевые линзы, фокусирующих изображение на преобразующей матрице.

Матрицы для преобразования ИК-лучей в электрический сигнал значительно сложнее в изготовлении их «световых» аналогов, и данный тип приборов до сих пор относится к нише узкоспециализированного оборудования.
Кроме этого, цикл преобразования «излучение-изображение» в тепловизорах требует гораздо больший объём потоковых математических операций, чем в традиционных световых фотокамерах, что предъявляет особые требований к процессорному модулю прибора.
С эксплуатационной точки зрения, суть тепловизионной диагностики проста и сложна одновременно.

Простота её в том, что тот или иной дефект конструкции (или электросети) может быть обнаружен при одном взгляде на визуализированную карту тепловых потоков, излучаемых проверяемым объектом.
«Горячие зоны» отображаются в жёлто-оранжевых тонах, «холодные» - в зелёно-синих. Учитывая направление съёмки, легко определить, где происходит нештатная передача тепловых потоков.
С другой стороны, недостаточно увидеть «неправильное» световое пятно - необходимо точно связать его положение с видимыми очертаниями объекта, отсеять наложения из отражённых сигналов, учесть влияние погодных факторов и сделать заключение, понятное как экспертам, так и технологам, которые будут проводить ликвидацию дефектов.
Приборы для тепловизионной диагностики и их виды
В зависимости от метода использования, уровни сложности термографического оборудования можно разделить на следующие категории:
- Для наблюдений в инфракрасном диапазоне.
- Измерительные.
- Визуальные модификации тепловых датчиков (пирометры).
Первая категория объединяет приборы с относительно невысокой степенью разрешения и работающие, как правило, в монохромном режиме. Используются для наблюдений за теплоконтрастными объектами и предназначены для военных, охотников, спасателей, органов безопасности и прочих пользователей, для которых некритичны точные значения температур и контрастов.
Вторая группа – измерительная – разработана для сбора технологической информации с подробной детализацией тепловой карты объекта (в том числе в фото- и видеоформатах). Именно эти тепловизоры применяются для диагностики зданий, сооружений и электроустановок.
Третья категория – визуальные пирометры – объединяет упрощённые варианты измерительных тепловизоров, предназначенные для рутинных операций по дистанционным замерам температур.
Кроме перечисленных категорий существует также разделение тепловизоров по технологическому признаку:
- с охлаждаемой матрицей сенсора;
- и с неохлаждаемой.
В первом случае инфракрасное излучение фокусируется на сенсор, охлаждаемый с помощью жидкого азота. Такой подход позволяет достигать наивысшей точности измерений, но реализуем только в стационарном варианте.
Данные приборы представляют относительно немногочисленную группу, выпускаемую для нужд научных организаций и промышленных производств.
Наибольшее развитие в наши дни получили портативные устройства, оснащённые компактной полупроводниковой матрицей, не требующей охлаждения.
Ценовой уровень таких приборов напрямую зависит от количества пикселей, размещённых в сенсоре:
- Базовый вариант, достаточный для относительно простых измерений, оборудован матрицей с разрешением 160х120 пикселей.
- Профессиональные приборы, поддерживающие полный цикл термографической диагностики, оснащают матрицами с разрешениями от 160х120 до 640х480.
- Тепловизоры экспертного класса позволяют считывать информацию с детализацией более, чем на 640х480 пикселей.
Необходимо отметить, что разница в ценах между приборами перечисленных категорий может быть кратной, и обусловлено это не только более высокой стоимостью матрицы, а и необходимостью повышения мощности вычислительного модуля.
Обзор выпускаемых сегодня тепловизоров будет неполным, если не упомянуть существенное расширение номенклатуры за счёт добавления к базовой конструкции ряда дополнительных возможностей:
- параллельная съёмка на обычную (световую) цифровую камеру с возможностью пространственной синхронизации обычных и инфракрасных снимков;
- возможность записи видеопотока с инфракрасного сенсора;
- возможность выделять контролируемый элемент с помощью лазерного указателя (актуально в электроэнергетике при проведении электроиспытаний в разветвлённых сетях и при проверке щитов с вакуумными выключателями).
Что выявляет обследование
С помощью термографической диагностики выявляются дефекты теплозащиты и любой иной инфраструктурной системы здания или электроустановки.
В общем случае, диагностируемые с помощью термограмм проблемы можно классифицировать следующим образом:
- Незапланированные теплопотери в зданиях и сооружениях.
- Нарушение нормального режима циркуляции водных сред (отопление, водоснабжение, тёплые полы и т.д.).
- Аварийные и предаварийные состояния сетей для передачи электроэнергии.
- Нарушение штатного режима работы охлаждающих контуров в мощных энергетических установках.
Строительство
Применение термографической диагностики в строительной сфере позволяет выявлять до 90% технологических недоработок без разрушения конструкций.
В частности, подобным образом диагностируются следующие проблемы:
- Избыточная инфильтрация или эксфильтрация через уплотнения окон.
- Наличие мостиков холода в теплоизолирующих конструкциях.
- Неправильная работа пароизоляции, приводящая к появлению конденсата на внутренних элементах строительных конструкций.
- Недочёты при обустройстве окон и дверей (особенно актуально для деревянных зданий, где неправильно установленная обсада может стать причиной существенных тепловых потерь дома).
- Некачественные межвенцовые уплотнения в бревенчатых и срубовых домах.
- Недостаточная теплоизоляция между крышей и стенами.
- Неправильная работа отопительного оборудования.
Все перечисленные выше ситуации относятся к приёмо-сдаточным мероприятиям, в ходе которых заказчик контролирует качество выполненных работ.
Отметим, что ни один из существующих на сегодня способов контроля результатов строительства не даёт настолько полной и наглядной картины, как термографическое исследование.
Не менее востребован тепловизионный метод проверки и при ремонтных работах. Только таким способом можно определить места протекания или засорения в скрытых водопроводных трубах и тёплых полах.
Более того, при ремонте тёплых полов услуга термографического обследования попросту незаменима, поскольку позволяет полностью проверить состояние отопительной системы без её демонтажа.
Значительно сокращаются материальные и временные затраты при использовании тепловизоров в ходе ремонта крыш многоквартирных домов. Точно выявленные границы протеканий позволяют провести восстановительные работы в гораздо более сжатые сроки.
Кроме перечисленных ситуаций термографическое обследование может быть полезным при анализе состояния конструкций из железобетона, использованных для постройки фундамента. Точные данные о местах зарождения трещин и протеканий значительно сократят трудоёмкость работ по гидроизоляции.
Электроэнергетика
Отдельная область, где использование тепловизоров существенно упростило приёмо-сдаточные и профилактически работы – это испытания электрического и механического оборудования, задействованного на электростанциях и в линиях передачи электрической энергии.
Генерация и транспортировка электроэнергии всегда связаны с выделением тепла, что позволяет определить штатные и нештатные тепловые режимы практического для всех видов электротехнического и промышленного оборудования.
Таким образом, простой осмотр распределительных устройств, контактных соединений и даже фарфоровых изоляторов, выполненный с помощью термографического оборудования позволяет выявлять не только случаи явных поломок, но и предаварийные ситуации.
Учитывая, что 70% поломок в электросетях приходятся на коммутационные элементы, то регулярный осмотр электрощитовых с помощью тепловизора позволит существенно снизить потери от простоёв и аварийных отключений (даже в тех случаях, когда проверки производятся с минимальной периодичностью).
Отдельно подчеркнём, что тепловизионная диагностика позволяет выполнять измерение температуры на значительном удалении от контролируемого объекта, что существенно повышает безопасность электроизмерительных работ в высоковольтных цепях передачи электрического тока (ВЛ).
Применение тепловизоров для выявления проблемных узлов электрооборудования оказалось настолько эффективным, что сегодня практически каждая аккредитованная лаборатория, работающая в области электроизмерительной диагностики, имеет на «вооружении» профессиональный тепловизор.
Преимущества тепловизионного обследования
Положительные качества термографического обследования можно выразить несколькими словами:
- скорость;
- точность;
- универсальность;
- безопасность.
Рассмотрим эти характеристики более подробно.
Скорость
Являясь неразрушающей методикой контроля, тепловизионная проверка позволяет за несколько часов получить данные, для сбора которых традиционными методами потребовались бы недели, а то и месяцы.
Точность
Профессиональный отчёт тепловизионного энергоаудита состоит из текстовой, графической и электронной части и содержит информацию о температуре в каждой точке контролируемой зоны.
Универсальность
В основу тепловизионной диагностики положены принципы, которые прямо или косвенно отражают до 80% технических неисправностей, возникающих во всех сферах строительной и производственной деятельности человека.
Кроме этого, каждый год появляются новые алгоритмы анализа, расширяющие возможности термографической диагностики.
Безопасность
Ключевое преимущество теплового анализа – его полная безопасность для проверяемого объекта. Нет необходимости демонтировать теплоизоляцию, полы или стены, бурить измерительные шпуры и вскрывать скрытую электропроводку – все измерения производятся бесконтактным методом и не подвергаются никаким избыточным нагрузкам.
Минус тепловизионной диагностики
Единственный минус тепловизионной диагностики заключается в её зависимости от погодных условий при проведении энергоаудита зданий.
Чтобы в результате получить правильные расчёты температурных карт, необходимо обеспечить минимальную разность температур между внутренней и внешней средой на уровне 12-150C. В момент проведения измерений стена и крыша обязательно должны быть сухими.
В связи с чем, для проведения проверок приходится выбирать подходящий климатический сезон (оптимально - зимой) или создавать необходимый тепловой контраст искусственно.
Большинство ЭТЛ, предлагающие услуги тепловизионного обследования, учитывают эту особенности и готовы принять заказа на любое время суток.
Технологии, подобные тепловизионному обследованию
Диагностика качества строительных конструкций тепловым методом является одним из 11 неразрушающих методов контроля, описанных в ГОСТ 18353-79:
- Склерометрический.
- Капиллярный.
- Акустический (ультразвуковой).
- Оптический.
- Радиационный.
- Радиоволновой.
- Электрический.
- Электромагнитный.
- Визуальный поиск протечек.
- Тепловой.
- Магнитный.
Большинство из этих методик являются узкоспециальными и применяются для контроля качества железобетонных конструкций и сварных соединений.
Компания «Мега.ру» принимает заказы на любой вид термографической диагностики, включая дистанционную проверку электрических сетей в ходе рабочих измерений электротехнической лаборатории. Работы производятся с помощью профессионального портативного тепловизора с выездом на любой адрес в пределах Москвы и Московской области.
Уточнить детали сотрудничества и заказать обследование можно любым способом связи с нами из числа опубликованных на странице «Контакты».