Obrazowanie termiczne: zrozumienie wysokiej i niskiej czułości
Obrazowanie termowizyjne: ten krótki artykuł jest próbą wyjaśnienia kilku nieporozumień dotyczących kamer termowizyjnych dla straży pożarnej
Wszystkie kamery termowizyjne dla straży pożarnej automatycznie przełączają tryby wzmocnienia lub czułości w oparciu o:
• Całkowite ciepło wykryte w polu widzenia
• I przy pewnym procencie dotkniętych pikseli
Większość wskaźników TIC dla straży pożarnej, dotyczących obrazowania termicznego, ma czułość w dwóch trybach, znaną jako wysoka i niska czułość
Wymóg NFPA 1801 stanowi, że gdy TIC straży pożarnej LWIR (Long Wave Infrared) przełączy się na niską czułość, w lewym górnym rogu wizjera pojawi się zielony trójkąt równoboczny, jak pokazano na poniższym rysunku
Istnieje błędne przekonanie, że niektóre TIC dla straży pożarnej nie przełączają się między wysoką i niską czułością, a to przekonanie jest fałszywe.
Jeśli TIC jest w trybie TI Basic (paleta kolorów wymagana przez NFPA 1801), TIC straży pożarnej będzie miał tak wysoki zakres dynamiki/temperatury (zero-2000 stopni), że nie będzie mógł zobaczyć wszystkich zakresów temperatur jednocześnie.
Aby skutecznie „zobaczyć” te zakresy temperatur, producenci dzielą zakresy temperatur na zakresy.
Obrazowanie termiczne: większość TIC dla straży pożarnej w trybie dwutemperaturowym dzieli zakres temperatur na następujące:
• Zero-300 stopni Fahrenheita* (niektóre przełączają się przy 200, 240 lub 270 stopniach)
• 300-1200 stopni Fahrenheita
Jak widać, drugi zakres to zakres niskiej czułości, który jest zdefiniowany przez NFPA 1801 jako: „Najmniej wrażliwy na temperaturę tryb pracy, używany do zwiększenia zakresu temperatur kamery termowizyjnej” NFPA 1801 Sekcja 3.3.24.1
Aby jeszcze bardziej wyjaśnić to stwierdzenie, wiele straży pożarnych TIC po przejściu na tryb niskiej czułości traci dostrzegalne szczegóły w dolnych obszarach poniżej warstwy termicznej.
Niektórzy producenci przezwyciężają ten problem lub poprawiają szczegóły, stosując:
• Poprawa obrazu
• Wyższy współczynnik kontrastu (zwiększona dostrzegalna szczegółowość między elementami pikseli)
• Niższa czułość termiczna (NETD/MRTD): Jest to zdolność TIC do rozróżniania obiektów o podobnej temperaturze, wyrażonych w milikelwinach, co odpowiada tysięcznej części stopnia.
Jednakże, strażaków nie będą w stanie dostrzec korzyści, dopóki nie przetestują tego w środowisku o wyższej temperaturze. Innymi słowy, strażacy muszą przetestować swój wybór kamer termowizyjnych w warunkach pożaru przed zakupem, aby uniknąć rozczarowania brakiem wydajności.
Pokazują to następujące dane:
• FLIR K33-65: seria TIC wymaga, aby 2% wszystkich pikseli w polu widzenia było powyżej 300 stopni, aby przełączyć się na niską czułość
• Bullard NXT lub QXT: wymagaj, aby 3% wszystkich pikseli w polu widzenia miało temperaturę powyżej 240 stopni Fahrenheita, aby przełączyć się na niską czułość.
• MSA 6000: seria wymaga, aby 32% wszystkich pikseli w polu widzenia miało wartość ponad 270 stopni Fahrenheita, aby przełączyć się na niską czułość
• Leader 4.1-4.3: TIC serii wymagają, aby 5% wszystkich pikseli w polu widzenia miało ponad 392 stopnie Fahrenheita.
• Scott X380: wymaga, aby jeden piksel znajdował się powyżej/lub poniżej progu poziomu czułości na temperaturę i nastąpi automatyczne przełączenie. Jest to znane jako funkcja o nazwie „inteligentne skupienie”, która pozwala na szybsze przełączanie między różnymi poziomami ciepła w celu szybkiej identyfikacji obiektów, które w przeciwnym razie nie byłyby widoczne w tym trybie temperatury lub zakresie.
Ważna uwaga: Strażak musi mieć świadomość, że jego centralny punkt lub perspektywa determinuje ich poziom dotkliwości.
Na przykład, strażak może znajdować się w środowisku o wysokim poziomie temperatury (takim jak wysokie temperatury w pobliżu szybkiego rozwoju pożaru) i ustawić TIC w trybie wysokiej czułości, kierując go na podłogę lub z dala od ciepła.
A jeśli ich TIC ma niski współczynnik odległości do punktu lub wysoki procent pikseli, aby przełączać tryby czułości, NIE wykryją niebezpiecznego poziomu ciepła, dopóki nie znajdą się zbyt blisko, aby zapewnić komfort.
Innymi słowy, strażacy muszą wiedzieć więcej niż tylko, jak włączyć kamerę termowizyjną.
Obrazowanie termowizyjne dla straży pożarnej to znacznie więcej, ale podczas szkolenia lub w tym artykule ledwo zarysowujemy powierzchnię.
Naszym celem jest inspirowanie innych do inteligentnej agresywności i wykorzystywania tej technologii na swoją korzyść.
OBRAZOWANIE TERMICZNE: ODWIEDŹ STOISKĘ FLIR NA EXPO EMERGENCY
Uwaga w następujących
Czułość w trzech trybach w obrazowaniu termowizyjnym: wyjątek, a nie reguła
Istnieje kilka TIC dla straży pożarnej, które dzielą zakres temperatur na trzy zakresy zamiast na dwa.
Ich tryby czułości na temperaturę są zwykle wymienione jako wysoka, średnia i niska lub wysoka, niska i rozszerzona niska.
Jest to próba uzyskania lepszej przejrzystości i dostrzegalności szczegółów w środowiskach o wyższej temperaturze.
Jednak zakres temperatur wielu z tych straży pożarnych TIC wynosi do 2000 stopni Fahrenheita.
To znacznie przekracza granice naszych ŚOI.
Należy pamiętać, że wiele z tych trójtrybowych TIC czułości przełącza się przy różnych poziomach ciepła i ich korelacji temperatura/kolor NIE są takie same ani znormalizowane.
Dodaliśmy paletę koloryzacji Leader 3.3, która wyjaśnia różne kolory w maksymalnym zakresie temperatur, na przykład poniżej:
Podsumowując, WSZYSTKIE TIC dla straży pożarnej są znane jako kamery z automatycznym wzmocnieniem, ponieważ automatycznie przełączają się z wysokiej czułości na niską czułość w oparciu o wcześniej określone specyfikacje producenta.
Można to porównać do ludzkiego oka w ciemnym otoczeniu przechodzącym do jasnego otoczenia.
Źrenica rozszerzy się w ciemności, aby wpuścić więcej światła (co można porównać do wysokiej czułości), a źrenica będzie się zwężać w obecności jasnego światła (co można porównać do niskiej czułości).
W obecności jasnego światła źrenica zwęża się, aby zmniejszyć ilość światła przedostającego się i uszkadzającego siatkówkę.
Aperturę TIC można porównać do źrenicy w obliczu dużej ilości ciepła, która będzie zwężać się, aby zapobiec przedostawaniu się zbyt dużej ilości ciepła do detektora, powodując nasycenie, które formalnie nazywano „wybielaniem”.
Dlatego też, gdy strażacy wchodzą do środowiska pożaru, muszą być świadomi następujących kwestii:
• Tryb niskiej czułości wskazuje warunki wysokiej temperatury i NIE należy go ignorować. Wskazuje na to zielony trójkąt wewnątrz obrysu kwadratu, który znajduje się w lewym górnym rogu wizjera w nowszych modelach kamer termowizyjnych. W starszych modelach symbole mogą różnić się od jednego z następujących: symbol EI lub L.
• Tryb wysokiej czułości odpowiada ogólnie niższym temperaturom (300 stopni Fahrenheita i niższych) i pozwala na uzyskanie większej szczegółowości obrazu w celu lepszego podejmowania decyzji.
• Stosunek odległości do plamki: Z góry określony stosunek odległości do plamki detektora wpłynie na zdolność TIC do „widzenia” ciepła z pewnych odległości. Większy stosunek odległości do punktu pozwala zwiększyć świadomość sytuacji termicznej. Pozwala to strażakom zobaczyć ciepło, zanim poczują ciepło i złagodzić sytuację za pomocą wybranej taktyki.
Mamy nadzieję, że ten krótki artykuł wyjaśnia różnice w trybach temperatury (poziomy czułości) i jeśli masz jakiekolwiek pytania, możesz napisać do nas e-mail lub zadzwonić.
Instruktor Andy Starnes
Certyfikat termografii poziomu II
Obrazowanie termowizyjne z TIC: obejrzyj wideo
Czytaj także:
Emergency Live jeszcze bardziej…Live: Pobierz nową darmową aplikację swojej gazety na iOS i Androida
Teledyne Flir i Emergency Expo: Podróż trwa!