Camera nhiệt Series U5850 Keysight

  • 23/04/2021

Tại sao cần đo nhiệt bức xạ?

Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn độ 0 tuyệt đối đều phát ra bức xạ hồng ngoại. Hiện tượng này cho phép chúng ta đo nhiệt bức xạ, phát hiện bức xạ hồng ngoại của một vật thể và tạo ra hình ảnh của bức xạ hay còn gọi là biểu đồ nhiệt, ảnh hồng ngoại hoặc ảnh nhiệt. Ảnh nhiệt cho biết nhiệt độ bề mặt của một đối tượng thông qua lượng bức xạ thu được. Trong những năm qua, ứng dụng đo nhiệt bức xạ cũng ngày một phát triển. Từ một công cụ để phục vụ mục đích giám sát và dùng trong quân sự, giờ đây đo nhiệt bức xạ còn được dùng trong bảo trì, theo dõi tình trạng đối tượng, kiểm tra nhà ở hoặc các công trình, lĩnh vực y tế, trang thiết bị,.... Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:

Bảo trì hệ thống M&E (cơ - điện)


Trong quá trình bảo trì, camera nhiệt được dùng để kiểm tra các đặc tính cơ-điện của mô tô, máy bơm, thiết bị đóng ngắt, v.v. Ảnh hồng ngoại trên thể hiện khớp nối lỏng lẻo hoặc nguy cơ hỏng hóc tại các điểm nhiệt (hotspot). Đây là những dấu hiệu giúp loại bỏ các vấn đề tiềm ẩn.

Kiểm tra các tòa nhà thương mại và nhà ở



Quá trình đô thị hoá đi kèm với việc các tòa nhà thương mại và nhà ở không ngừng mọc lên, từ đó sinh ra nhu cầu kiểm tra và bảo trì các công trình xây dựng. Camera nhiệt TrueIR Series U5850 đáp ứng nhu cầu kiểm tra cấu trúc cả bên trong và bên ngoài tòa nhà, bao gồm hệ thống thông gió, hệ thống sưởi sàn, độ ẩm trần và bề mặt mái. Đây đều là những công việc quan trọng để đảm bảo dự án, quản lý chất lượng thi công và tuân thủ quy tắc. 

Thiết kế và khắc phục sự cố điện tử

Kiểm tra vật lý là một trong những cách nhanh nhất để khắc phục vấn đề thiết kế và chất lượng sản xuất bảng mạch. Thông thường, kỹ thuật viên sẽ kiểm tra bằng cách chạm vào bề mặt bảng mạch để phát hiện các điểm nhiệt. Tuy nhiên, cách kiểm tra này có thể gây nguy hiểm khi áp dụng với các mạch điện có điện áp cao và không thực hiện các biện pháp an toàn. Đây là lúc camera nhiệt phát huy tác dụng. Với khả năng kiểm tra nhiệt độ trên toàn bảng mạch, camera cung cấp giải pháp đo nhiệt độ không tiếp xúc, giúp các kỹ sư R&D nhanh chóng tìm các điểm nhiệt bất thường mà không cần chạm vào bảng mạch.

Trong lĩnh vực thiết kế điện tử, các kỹ sư sử dụng camera nhiệt để mô tả đặc tính nhiệt độ trên các mạch điện tử, các thiết bị, hệ thống và mô đun công suất điện tử. 


Các ứng dụng khác

Trên thực tế. đo nhiệt bức xác có thể áp dụng trong các lĩnh vực ô tô, y tế, gia công kim loại, xử lý hóa chất, hoặc thậm chí trong các hệ thống năng lượng tái tạo như hệ thống pin mặt trời. 



Camera nhiệt Keysight TrueIR Series U5850

[%text-img-same-line img-url="/web/image/759034" img-align="right" img-width="50%"%]

Phát hiện các vấn đề tiềm ẩn nhanh hơn, độ phân giải cao hơn và chi phí cạnh tranh hơn với dòng camera nhiệt TrueIR. Keysight Technologies là đơn vị duy nhất cung cấp loại camera với độ phân giải trong 320x240 pixel, cao gấp 4 lần so với đầu dò 160x120 pixel. Camera nhiệt với khả năng lưu nhật ký hình ảnh tích hợp giúp dễ dàng theo dõi hệ thống tại một thời điểm nhất định. Ngoài ra người dùng có thể phân tích sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian bằng biểu đồ xu hướng. Cùng với khả năng lấy nét thủ công, người dùng có thể hướng camera vào một đối tượng chỉ cách 10cm. Giải pháp của chúng tôi cho hình ảnh rõ ràng, sắc nét và chi tiết hơn. 

- Xác định bất thường nhanh hơn với độ phân giải trong cao gấp 4 lần. 

- Theo dõi sự thay đổi nhiệt độ thông qua nhật ký hình ảnh và xu hướng nhiệt độ.

- Thiết kế gọn nhẹ, kiểu dáng tối ưu.

- Dải nhiệt độ cao (lên đến 1200°C)

- Bảng màu tùy chỉnh dễ sử dụng. 

- Thay đổi cài đặt bằng một tay với các nút truy cập nhanh.

[%end-text-img-same-line%]

Công nghệ Fine Resolution

Fine resolution là công nghệ khôi phục các chi tiết ban đầu của đối tượng đồng thời tăng độ phân giải và giảm mờ, nhiễu, được thực hiện bằng nhiều phép tính phức tạp trên nhiều khung hình liên tục của hình ảnh. Điều này nhằm đánh giá tình trạng lệch trục gây ra chủ yếu do chuyển động hoặc rung tay. Tiếp theo, firmware sẽ phát hiện và chỉnh sửa thông tin giữa các hình ảnh thông qua một điểm ảnh đặc trưng, cho ảnh nhiệt (IR) rõ ràng và sắc nét hơn. 

Cơ chế hoạt động của công nghệ Fine Resolution 

Sơ đồ bên dưới là mô hình đơn giản hoá của quá trình fine resolution. Mỗi công đoạn trong quá trình được thiết kế để xử lý một tác vụ khác nhau. Khâu multi-frame cung cấp ảnh hoặc dữ liệu cho những bước tiếp theo. Khâu super-positioning phân tích và tổng hợp tất cả hình ảnh/dữ liệu với nhau để chuẩn bị cho khâu tái tạo. Ở khâu này (Reconstruction), các bước hoàn thiện cuối cùng được thực hiện để đảm bảo cho ra hình ảnh rõ ràng và sắc nét. Quá trình này cung cấp ảnh nhiệt với độ phân giải cao gấp 4 lần. 

Bước Multi-frame acquisition

- Chụp liên tục nhiều khung ảnh hồng ngoại cùng một khung cảnh, giả định mỗi khung sẽ dịch chuyển nhẹ do chuyển động tay tự nhiên. 

- Với công nghệ fine resolution, tất cả khung hình đều được tăng độ phân giải (từ 160x120 pixels đến 320x240 pixels) bằng phương pháp nội suy. Phương pháp này mở rộng các điểm ảnh bằng cách sử dụng dữ liệu từ các điểm ảnh lân cận được chụp qua máy dò có độ phân giải thấp, từ đó cho hình ảnh nội suy có độ phân giải cao giống như hiển thị trên màn LCD. 

Bước Super-position

- Xác định một tập hợp các điểm đặc trưng chung của mỗi khung hình.

- Từ các điểm đặc trưng tạo thành một bản đồ đại diện cho đặc tính chung của tất cả các khung. Các điểm này được căn chỉnh sau đó chồng lên nhau để tạo ra hình ảnh có độ phân giải cao (tham khảo hình minh họa bên dưới).

Bước Reconstruction

- Quá trình tăng cường và làm sắc nét hình ảnh nhiệt cuối cùng. 

- Các kỹ thuật được sử dụng gồm: Thuật toán trung bình để giảm nhiễu và thuật toán tăng cường cạnh để làm nét hình ảnh.

Công nghệ fine resolution trên camera nhiệt TrueIR giúp cải thiện độ phân giải nhiệt gấp bốn lần bằng cách sử dụng các thuật toán phức tạp trên các máy dò có độ phân giải thấp hơn. Với bộ xử lý hình ảnh kỹ thuật số mạnh mẽ, các thuật toán phức tạp có thể được thực hiện mà không làm chậm hệ thống. Tóm lại, fine resolution giúp cải thiện chất lượng ảnh và độ chính xác đo mà không tốn thêm nhiều chi phí. 

[%img url="/web/image/759969" caption="Hình 1. Bước Super-position"%]

Công nghệ fine resolution cung cấp: 

- Ảnh hồng ngoại JPEG 320 x 240 pixel rõ ràng và sắc nét hơn.

- Chi tiết rõ ràng hơn với đối tượng ở khoảng cách chỉ 10cm, đặc biệt khi đo nhiệt độ các thành phần nhỏ gần nhau.

- Khả năng thu phóng kỹ thuật số 4x cho phép phóng đại ảnh nhiệt của đối tượng ở xa để nhanh chóng xác định các điểm bất thường và hiển thị chi tiết hơn. 

[%img-img-same-line url-1="/web/image/759396" url-2="/web/image/759394" caption="Hình 2: Hình ảnh nhiệt rõ ràng và sắc nét hơn"%]

Chức năng ghi nhật ký hình ảnh và xu hướng nhiệt độ

Camera tích hợp chức năng ghi nhật ký hình ảnh cho phép chụp ảnh nhiệt trong một khoảng thời gian nhất định. Trên camera có chức năng nhập số lượng ảnh chụp và đặt khoảng thời gian giữa các ảnh. Tính năng này sẽ rất hữu ích đối với người dùng tiến hành thiết lập hồ sơ nhiệt độ, thực hiện phân tích lỗi thiết bị hoặc giám sát hiệu suất của máy, đặc biệt là với Công cụ Phân tích và Báo cáo TrueIR. Phần mềm này sẽ cho phép người dùng vẽ biểu đồ xu hướng một cách dễ dàng để có kết quả tức thời.

[%img url="/web/image/759971" caption="Hình 3. Dễ dàng theo dõi hiệu suất hệ thống trong khoảng thời gian cụ thể"%]

[%img url="/web/image/759973" caption="Hình 4. Biểu đồ xu hướng để phân tích sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian"%]

Phần mềm Phân tích và Báo cáo TrueIR

Bên cạnh việc chụp ảnh hồng ngoại, tạo báo cáo cho khách hàng cũng rất quan trọng. Với phần mềm Phân tích và Báo cáo TrueIR, người dùng có thể nhập, phân tích, chỉnh sửa và trình bày báo cáo cho khách hàng một cách nhanh chóng.  

Chức năng:

- Thay đổi màu và các thông số hiệu chỉnh như nhiệt độ môi trường, nhiệt độ khí quyển, hoặc độ phát xạ của điểm nhiệt, hộp hoặc đường.

- Hỗ trợ đồng bộ hóa ảnh hồng ngoại (xử lý hàng loạt) dùng cho phân tích xu hướng nhiệt độ. 

- Tạo bảng màu tùy chỉnh phù hợp mục đích sử dụng.

- Đặt màu cảnh báo.

- 6 công cụ/sơ đồ phân tích: điểm, đường, line profile, hộp, biểu đồ và nhiệt độ delta. 

- Hiển thị ảnh nhiệt, ảnh trực quan, hiển thị song song, hoặc kết hợp hình ảnh bao gồm ảnh hoặc thẻ ghi chú. 

- Tạo báo cáo dưới dạng Microsoft Word hoặc PDF theo mẫu.

- Hỗ trợ tới 11 ngôn ngữ - tiếng Anh, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Ý, tiếng Pháp, tiếng Đức, Tiếng Bồ Đào Nha, tiếng Trung giản thể, tiếng Trung phồn thể, tiếng Nhật, tiếng Hàn và tiếng Nga.

[%img url="/web/image/760008" caption="Hình 5. Bảng màu tùy chỉnh, đồ thị và biểu đồ đa dạng"%]

Chụp ảnh ở khoảng cách chỉ 10cm


Cơ chế lấy nét ấn tượng của camera nhiệt cho phép chụp ảnh nhiệt sắc nét ở khoảng cách chỉ 10 cm. Giờ đây, bạn có thể dễ dàng mô tả các phép đo nhiệt độ trên các thành phần nhỏ gần nhau, nhưng vẫn có thể phân biệt rõ ràng từng thành phần hoặc dây.

Camera nhiệt TrueIR cung cấp hình ảnh rõ ràng, sắc nét, và hiển thị các chi tiết cụ thể hơn để phát hiện vấn đề nhanh hơn.

Thiết kế tối ưu đem lại sự thoải mái, chắc chắn, gọn nhẹ

Camera nhiệt TrueIR có thiết kế tối ưu để thoải mái thực hiện các công việc hàng ngày. Với trọng lượng phân bổ đều chỉ 746g và độ ổn định tốt, camera cầm vừa lòng bàn tay mà không gây mỏi kể cả khi sử dụng trong thời gian dài. Tay cầm ổn định cho phép người dùng chụp nhiều ảnh hơn bằng một tay, tăng hiệu quả công việc.

[%2-columns%][%col-50%]

Hình 6: Tay cầm với dây đeo

[%end-col-50%] [%col-50%]

Hình 7: Thiết kế tối ưu để phân bố đều khối lượng. Thiết bị có thể đứng trên mặt phẳng

[%end-col-50%][%end-2-columns%]

Các nút truy cập nhanh

Thiết lập các nút truy cập nhanh những chức năng thường sử dụng: Tự động điều chỉnh tỷ lệ, kích hoạt, flash/laser.

Với thiết lập trực quan, giờ đây bạn có thể thực hiện công việc đo nhiệt độ một cách dễ dàng mà không cần phải tìm kiếm trong menu. Chỉ với một tay, người dùng có thể tùy chỉnh cài đặt camera, trình kích hoạt hoặc phát lại. U5850 sẽ giúp công việc của bạn trở nên hiệu quả hơn



Phụ kiện