Wärmebildtechnik: Hohe und niedrige Empfindlichkeit verstehen
Wärmebildtechnik: Dieser kurze Artikel ist ein Versuch, ein paar Missverständnisse in Bezug auf Feuerwehr-Wärmebildkameras aufzuklären
Alle Feuerwehr-Wärmebildkameras schalten Verstärkungs- oder Empfindlichkeitsmodi basierend auf Folgendem automatisch um:
• Die im Sichtfeld erkannte Gesamtwärme
• Und bei einem bestimmten Prozentsatz der betroffenen Pixel
Die Mehrzahl der TICs der Feuerwehr, was die Wärmebildtechnik anbelangt, hat eine Dualmodus-Empfindlichkeit, die als hohe und niedrige Empfindlichkeit bekannt ist
Die NFPA 1801-Anforderung besagt, dass, wenn ein LWIR (Langwellen-Infrarot)-Feuerwehr-TIC auf niedrige Empfindlichkeit umschaltet, ein grünes gleichseitiges Dreieck in der oberen linken Ecke des Suchers erscheint, wie in der folgenden Abbildung gezeigt
Es gibt ein Missverständnis, dass bestimmte Feuerwehr-TICs nicht zwischen hoher und niedriger Empfindlichkeit umschalten, und diese Annahme ist falsch.
Wenn sich das TIC im TI Basic-Modus befindet (die von NFPA 1801 geforderte Farbpalette), hat ein Feuerwehr-TIC einen so hohen Dynamik-/Temperaturbereich (null bis 2000 Grad), dass es nicht alle Temperaturbereiche gleichzeitig sehen kann.
Um diese Temperaturbereiche effektiv zu „sehen“, unterteilen die Hersteller die Temperaturbereiche in Spannen.
Wärmebildtechnik: Die Mehrzahl der TICs der Feuerwehr mit zwei Temperaturmodi unterteilen den Temperaturbereich wie folgt:
• Null-300 Grad Fahrenheit* (manche wechseln bei 200, 240 oder 270 Grad)
• 300-1200 Grad Fahrenheit
Wie wir sehen können, ist der zweite Bereich der Bereich mit niedriger Empfindlichkeit, der von NFPA 1801 wie folgt definiert ist: „Der thermisch am wenigsten empfindliche Betriebsmodus, der verwendet wird, um den Temperaturbereich der Wärmebildkamera zu erweitern“ NFPA 1801 Abschnitt 3.3.24.1
Um diese Aussage weiter zu verdeutlichen, verlieren viele Feuerwehr-TICs, wenn sie in den Niedrigempfindlichkeitsmodus wechseln, erkennbare Details in den unteren Bereichen unterhalb der thermischen Schicht.
Bestimmte Hersteller überwinden dies oder verbessern Details, indem sie Folgendes verwenden:
• Bildverbesserung
• Höheres Kontrastverhältnis (mehr erkennbare Details zwischen Pixelelementen)
• Niedrigere thermische Empfindlichkeit (NETD/MRTD): Dies ist die Fähigkeit des TIC, zwischen Objekten mit ähnlicher Temperatur zu unterscheiden, die in Einheiten von Millikelvin angegeben werden, was dem Tausendstel Grad entspricht.
Aber, Feuerwehrleute werden die Vorteile nicht erkennen können, bis sie dies in einer Umgebung mit höherer Hitze testen. Mit anderen Worten, Feuerwehrleute müssen ihre Auswahl an Wärmebildkameras vor dem Kauf in einer Brandumgebung testen, um nicht von der mangelnden Leistung enttäuscht zu werden.
Dies zeigt sich in den folgenden Daten:
• FLIR K33-65: TICs der Serie erfordern, dass 2 % der gesamten Pixel innerhalb des Sichtfelds über 300 Grad liegen, um auf niedrige Empfindlichkeit umzuschalten
• Bullard NXT oder QXT: 3 % der gesamten Pixel im Sichtfeld müssen über 240 Grad Fahrenheit sein, um auf niedrige Empfindlichkeit umzuschalten.
• MSA 6000: Serie erfordert, dass 32 % der gesamten Pixel innerhalb des Sichtfelds über 270 Grad Fahrenheit liegen, um auf niedrige Empfindlichkeit umzuschalten
• Leader 4.1-4.3: TICs der Serie erfordern, dass 5 % der gesamten Pixel innerhalb des Sichtfelds über 392 Grad Fahrenheit liegen.
• Scott X380: erfordert, dass ein Pixel über oder unter dem Schwellenwert der Temperaturempfindlichkeitsstufe liegt, und schaltet automatisch um. Dies ist als Funktion namens „intelligenter Fokus“ bekannt, die ein schnelleres Umschalten zwischen verschiedenen Wärmestufen ermöglicht, um schnell Objekte zu identifizieren, die sonst innerhalb dieses Temperaturmodus oder dieser Spanne nicht sichtbar wären.
Wichtige Notiz: Feuerwehrleute müssen sich darüber im Klaren sein, dass ihr Schwerpunkt oder ihre Perspektive den Schweregrad bestimmen.
Beispielsweise kann sich ein Feuerwehrmann in einer thermisch schwierigen Umgebung befinden (z. B. hohe Hitzebedingungen, die sich einer schnellen Brandentwicklung nähern) und das TIC in den Hochempfindlichkeitsmodus versetzen, indem es auf den Boden oder von der Hitze weg gerichtet wird.
Und wenn ihr TIC ein niedriges Distanz-zu-Spot-Verhältnis oder einen hohen Pixelprozentsatz hat, um den Empfindlichkeitsmodus zu wechseln, werden sie gefährliche Hitzewerte NICHT erkennen, bis sie zu nahe für Komfort sind.
Mit anderen Worten, Feuerwehrleute müssen mehr wissen als nur, wie man die Wärmebildkamera einschaltet.
Wärmebildtechnik für die Feuerwehr hat noch so viel mehr zu bieten, dennoch kratzen wir in unserer Schulung oder in diesem Artikel kaum an der Oberfläche.
Unser Ziel ist es, andere dazu zu inspirieren, intelligent aggressiv zu werden und diese Technologie zu ihrem Vorteil zu nutzen.
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Beachten Sie im Folgenden
Tri-Mode-Empfindlichkeit in der Wärmebildtechnik: Die Ausnahme und nicht die Regel
Es gibt einige Feuerwehr-TICs, die die Temperaturspanne in drei statt in zwei Bereiche aufteilen.
Ihre Temperaturempfindlichkeitsmodi werden normalerweise als Hoch, Mittel und Niedrig oder Hoch, Niedrig und Erweitert Niedrig aufgeführt.
Dies ist ein Versuch, in Umgebungen mit höherer Hitze eine bessere Klarheit und erkennbare Details zu erzielen.
Der Temperaturbereich vieler dieser Feuerwehr-TICs beträgt jedoch bis zu 2000 Grad Fahrenheit.
Das geht weit über die Grenzen unserer PSA hinaus.
Beachten Sie, dass viele dieser Tri-Mode Sensitivity TICs bei unterschiedlichen Wärmeniveaus schalten und ihre Temperatur-/Farbkorrelationen NICHT gleich oder standardisiert sind.
Wir haben die Farbpalette von Leader 3.3 beigefügt, die die unterschiedlichen Farben im gesamten maximalen Temperaturbereich für ein Beispiel unten erklärt:
Zusammenfassend sind ALLE Feuerwehr-TICs als Kameras mit automatischer Verstärkung bekannt, da sie basierend auf den vorgegebenen Spezifikationen des Herstellers automatisch von hoher Empfindlichkeit auf niedrige Empfindlichkeit umschalten.
Dies kann mit dem menschlichen Auge verglichen werden, wenn es sich von einer dunklen Umgebung in eine helle Umgebung bewegt.
Die Pupille erweitert sich im Dunkeln, um mehr Licht hereinzulassen (was mit hoher Empfindlichkeit verglichen werden kann), und die Pupille verengt sich bei hellem Licht (was mit niedriger Empfindlichkeit verglichen werden kann).
Bei hellem Licht verengt sich die Pupille, um zu verhindern, dass Licht in die Netzhaut eindringt und diese beschädigt.
Die Apertur des TIC kann mit der Pupille verglichen werden, die sich angesichts einer großen Wärmemenge verengt, um zu verhindern, dass zu viel Wärme in den Detektor eindringt und eine Sättigung erzeugt, die früher als „Weißausblendung“ bekannt war.
Wenn Feuerwehrleute eine Brandumgebung betreten, müssen sie daher Folgendes beachten:
• Der Modus „Niedrige Empfindlichkeit“ weist auf hohe Hitzebedingungen hin und sollte NICHT ignoriert werden. Dies wird bei neueren Modellen von Wärmebildkameras durch ein grünes Dreieck innerhalb eines quadratischen Kastenumrisses angezeigt, der sich in der oberen linken Ecke des Suchers befindet. Bei älteren Modellen können die Symbole von einem der folgenden abweichen: EI- oder ein L-Symbol.
• Der Hochempfindlichkeitsmodus entspricht im Allgemeinen niedrigeren Temperaturen (300 Grad Fahrenheit und niedriger) und ermöglicht mehr Details im Bild für eine bessere Entscheidungsfindung.
• Abstand-zu-Punkt-Verhältnis: Das vorgegebene Abstand-zu-Punkt-Verhältnis des Detektors wirkt sich auf die Fähigkeit des TIC aus, die Wärme aus bestimmten Entfernungen zu „sehen“. Längere Distanz-zu-Spot-Verhältnisse ermöglichen ein verbessertes thermisches Situationsbewusstsein. Auf diese Weise können Feuerwehrleute die Hitze sehen, bevor sie die Hitze spüren, und die Situation mit der Taktik ihrer Wahl entschärfen.
Wir hoffen, dass dieser kurze Artikel die Unterschiede in den Temperaturmodi (Empfindlichkeitsstufen) erklärt, und zögern Sie nicht, uns eine E-Mail zu senden oder uns anzurufen, wenn Sie Fragen haben.
Ausbilder Andy Starnes
Thermografie-Zertifikat der Stufe II
Wärmebildtechnik mit TIC: Sehen Sie sich das Video an
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