Warmtebeeldcamera: welke resolutie en gevoeligheid heeft u nodig?
Een warmtebeeldcamera kiezen begint bij uw werkzaamheden. Wilt u grotere oppervlakken controleren op duidelijke temperatuurverschillen? Of moet u kleine aansluitingen in een verdeelkast beoordelen? De juiste camera moet voldoende detail vastleggen op de afstand waarop u werkt.
In specificaties ziet u termen als detectorresolutie, NETD en radiometrische opslag. Wat betekenen die in de praktijk? Hieronder leest u waarop u moet letten, hoe de eigenschappen samenhangen en wanneer een instapcamera voldoende kan zijn.
1 Detectorresolutie en schermresolutie
De detectorresolutie geeft aan uit hoeveel infraroodpixels de sensor bestaat. Een detector van 160 × 120 pixels heeft 19.200 detectorelementen. Bij 320 × 240 pixels zijn dat er 76.800: vier keer zoveel. Bij dezelfde kijkhoek en meetafstand kan een hogere detectorresolutie meer ruimtelijk detail vastleggen.
De schermresolutie beschrijft het aantal pixels van het beeldscherm. Een scherm met veel pixels maakt de weergave prettig, maar voegt geen extra infraroodmeetpunten toe. Zo heeft de FLIR C5 een detector van 160 × 120 pixels en een scherm van 640 × 480 pixels. De thermische detectorresolutie blijft 160 × 120. [1]
Let bij vergelijken daarom op de oorspronkelijke, ofwel native IR-resolutie. Houd deze apart van de schermresolutie, de resolutie van de gewone fotocamera en een vergrote beeldweergave.
Ook beeldverbetering vraagt aandacht. Sommige technieken combineren meerdere opnamen om extra detail te reconstrueren; andere vergroten of verscherpen de weergave. Testo SuperResolution gebruikt bijvoorbeeld meerdere licht verschoven opnamen. Vraag wat de opgegeven verbeterde resolutie inhoudt en onder welke omstandigheden deze wordt bereikt. [2]
2 Wat vertelt NETD over de gevoeligheid?
NETD staat voor Noise Equivalent Temperature Difference. Deze waarde beschrijft de thermische gevoeligheid in verhouding tot de eigen ruis van de camera. Praktisch gezegd: hoe goed komen kleine temperatuurverschillen in het beeld naar voren?
NETD wordt uitgedrukt in millikelvin, afgekort mK. Voor temperatuurverschillen geldt:
- 70 mK = 0,07 °C;
- 40 mK = 0,04 °C;
- 30 mK = 0,03 °C.
Een lagere NETD betekent een hogere thermische gevoeligheid, wanneer u onder vergelijkbare voorwaarden vergelijkt. Dat is vooral waardevol bij subtiele temperatuurpatronen. De opgegeven waarde is geen garantie dat u datzelfde kleine verschil in iedere praktijksituatie duidelijk kunt herkennen. [3]
Vergelijk ook de referentietemperatuur en de lenscondities. De ene fabrikant specificeert bij 30 °C, de andere bijvoorbeeld bij 25 °C en F/1,0. Waarden uit verschillende meetomstandigheden zijn niet zonder meer gelijkwaardig. [4, 7]
Gevoeligheid is iets anders dan meetnauwkeurigheid
Een NETD van 40 mK betekent niet dat de camera de werkelijke temperatuur tot op 0,04 °C nauwkeurig meet. De absolute meetnauwkeurigheid staat apart in de specificaties. Een camera kan kleine verschillen zichtbaar maken en toch een toegestane afwijking van enkele graden hebben. [3]
Voor uw keuze betekent dit: beoordeel zowel de gevoeligheid voor verschillen als de nauwkeurigheid die u voor de temperatuurmeting nodig heeft.
3 Kijkhoek en minimale scherpstelafstand
De kijkhoek, ook aangeduid als Field of View of FOV, bepaalt hoeveel van de omgeving in beeld komt. Een brede kijkhoek helpt wanneer u op korte afstand een kast of wand wilt overzien. Een smallere kijkhoek verdeelt hetzelfde aantal detectorpixels over een kleiner oppervlak. Daardoor kan een klein onderdeel op dezelfde afstand meer pixels beslaan. [4]
De minimale scherpstelafstand is de kortste afstand waarop de camera met de betreffende lens scherp kan afbeelden. Staat een onderdeel dichterbij, dan kan het warmtebeeld onscherp worden. Controleer deze afstand ook bij camera’s die als ‘focusvrij’ worden aangeboden. [7, 14]
Een onderdeel zien is nog geen betrouwbare temperatuurmeting
De ruimtelijke resolutie per pixel heet IFOV en wordt vaak opgegeven in milliradialen, of mrad. Hoe groter de afstand, hoe groter het oppervlak dat één pixel bestrijkt.
Een rekenvoorbeeld: bij een IFOV van 3 mrad bestrijkt één pixel op 1 meter afstand ongeveer 3 mm. Op 3 meter wordt dat ongeveer 9 mm.
Voor een betrouwbare temperatuurmeting moet het te meten oppervlak meerdere pixels vullen. FLIR noemt minimaal 3 × 3 pixels als praktische vuistregel. In dit voorbeeld komt dat op 3 meter overeen met ongeveer 27 × 27 mm. De camera en lens kunnen een groter meetoppervlak vereisen; controleer daarom de specificatie van de fabrikant. [5]
Digitale zoom vergroot de bestaande pixels. Daarmee krijgt een klein meetobject geen extra detectorpixels. Kies de resolutie en lens dus op basis van uw kleinste meetobject en de afstand waarop u daadwerkelijk kunt werken. [13]
4 Handmatige scherpstelling of vaste focus
Bij vaste focus hoeft u niet scherp te stellen. Dat werkt eenvoudig en snel, zolang u binnen het bruikbare afstandsgebied blijft. Controleer vooraf of de minimale scherpstelafstand past bij uw werk.
Met handmatige scherpstelling stelt u het warmtebeeld zelf scherp op het onderdeel dat u wilt onderzoeken. Dat geeft meer controle bij wisselende werkafstanden en kleine details. Sommige camera’s bieden daarnaast autofocus. Ook dan blijft het verstandig te controleren of het juiste onderdeel scherp in beeld staat. [14]
Een onscherpe opname kan een kleine warme plek vervagen en de temperatuurmeting beïnvloeden. Beoordeel daarom de scherpte van het warmtebeeld zelf, ook wanneer de camera er een gewone foto of contouren overheen legt. [6]
Praktijkvoorbeeld met dezelfde resolutie en gevoeligheid
De HIKMICRO Mini2 V2 en Mini2Plus V2 laten zien waarom u verder moet kijken dan het aantal pixels.
| Specificatie | Mini2 V2 | Mini2Plus V2 |
| Detectorresolutie | 256 × 192 pixels | 256 × 192 pixels |
| NETD | <40 mK bij 25 °C, F/1,0 | <40 mK bij 25 °C, F/1,0 |
| Kijkhoek | 50° × 37,2° | 25° × 18,8° |
| Scherpstelling | Vast, ‘Focus Free’ | Handmatig |
| Minimale scherpstelafstand | 20 cm | 10 cm |
De Mini2 V2 brengt op dezelfde afstand een breder gebied in beeld. De Mini2Plus V2 verdeelt de pixels over een smaller beeldveld en kan dichterbij scherpstellen. Welke combinatie het prettigst werkt, hangt af van het gewenste overzicht en de grootte van uw meetobject. [7, 8]
5 Waarom radiometrische beelden belangrijk zijn
Wilt u beelden achteraf analyseren of in een rapport verwerken? Controleer dan of de camera radiometrische beelden opslaat. Daarin blijft thermische meetinformatie bewaard, zodat geschikte software achteraf bijvoorbeeld andere meetpunten of meetvlakken kan plaatsen.
Een gewone kleurenafbeelding of schermafbeelding bevat die oorspronkelijke meetinformatie niet. Let wel: een JPG kan wél radiometrisch zijn. Alleen de bestandsextensie vertelt dus onvoldoende. Vraag of het originele bestand de meetdata bevat en met welke software u deze kunt openen. [9]
Afhankelijk van camera en software kunt u achteraf onder meer het kleurenpalet, de temperatuurschaal en meetinstellingen aanpassen. Zo biedt Testo IRSoft mogelijkheden om de emissiviteit, de mate waarin een oppervlak warmtestraling uitzendt, achteraf te corrigeren. [10]
Bewaar bij rapportages de originele radiometrische bestanden. Nabewerking geeft extra analysemogelijkheden, maar levert geen betrouwbare ontbrekende meetinformatie op uit een onscherpe opname of een object dat tijdens de opname te weinig pixels besloeg. [6, 13]
6 Welk temperatuurmeetbereik heeft u nodig?
Het temperatuurmeetbereik geeft aan welke objecttemperaturen de camera kan meten. Dit staat los van de afstand tot het object. Kies een bereik dat uw toepassing omvat, met ruimte voor de afwijkingen die u wilt kunnen vastleggen.
Een camera die tot 1.000 °C meet, is daardoor niet automatisch de beste keuze voor een verdeelkast of verwarmingsinstallatie. Zo’n hoog bereik wordt vooral relevant bij hete industriële processen. Sommige camera’s gebruiken meerdere deelbereiken; controleer welk bereik voor uw meting geldt. [4]
Lees ook de nauwkeurigheid en de voorwaarden daarbij. Bij een specificatie van ±2 °C of ±2% van de meetwaarde, waarbij de grootste waarde geldt, is de opgegeven afwijking bij 60 °C maximaal ±2 °C en bij 200 °C maximaal ±4 °C.
Dit is een rekenvoorbeeld van zo’n specificatie, geen algemene garantie voor warmtebeeldcamera’s. De HIKMICRO B20S vermeldt deze nauwkeurigheid bijvoorbeeld alleen bij een omgevingstemperatuur van 15 tot 35 °C en een objecttemperatuur boven 0 °C. [11]
7 Software en rapportagemogelijkheden
Bij regelmatig inspectiewerk bepaalt ook de software hoeveel tijd u kwijt bent aan analyse en verslaglegging. Bekijk daarom vóór aanschaf hoe u van een opname tot een bruikbaar rapport komt.
Controleer bijvoorbeeld of u:
- originele radiometrische bestanden kunt bewaren en opnieuw openen;
- meetpunten, meetvlakken en temperatuurverschillen kunt vastleggen;
- meetinstellingen en opmerkingen kunt documenteren;
- warmtebeelden en gewone foto’s naast elkaar kunt plaatsen;
- objectgegevens en uw bedrijfslogo kunt toevoegen;
- rapporten kunt exporteren in het gewenste formaat;
- sjablonen kunt gebruiken voor terugkerende werkzaamheden.
Dit zijn selectievragen: niet ieder programma of iedere softwareversie biedt dezelfde mogelijkheden. Bij FLIR Thermal Studio verschillen bijvoorbeeld de rapportagesjablonen, exportmogelijkheden en functies voor het verwerken van meerdere beelden per editie. Controleer ook welke functies zijn inbegrepen en waarvoor een licentie of abonnement nodig is. [12]
Vraag vooraf een origineel voorbeeldbestand en maak daarmee een proefrapport. Zo ziet u of de software aansluit op uw werkwijze en op de computer of tablet die u gebruikt.
8 Wanneer is een instapcamera voldoende?
Een instapcamera kan goed passen wanneer u grotere objecten van relatief dichtbij onderzoekt en vooral duidelijke temperatuurafwijkingen wilt opsporen. Voorwaarde is dat het relevante oppervlak scherp in beeld komt, voldoende detectorpixels beslaat en binnen het meetbereik valt.
Gebruik de onderstaande punten als praktische oriëntatie bij aankoop. Het zijn geen vaste minimumeisen of garanties dat een camera geschikt is voor iedere inspectie.
| Uw werkzaamheden | Waarop legt u de nadruk? |
| Snelle controles van grotere objecten dichtbij | Een detector van 160 × 120 of 256 × 192 pixels kan een bruikbaar vertrekpunt zijn. Controleer het detail op de werkelijke meetafstand. |
| Kleine aansluitingen of onderdelen op grotere afstand | Vergelijk hogere resoluties, bijvoorbeeld 320 × 240, 384 × 288 of 640 × 480 pixels, samen met de lens en IFOV. |
| Subtiele temperatuurpatronen | Geef extra gewicht aan een lage NETD. Een waarde rond 40 mK of lager kan interessant zijn, mits u bij vergelijkbare meetvoorwaarden vergelijkt. |
| Terugkerende inspecties met rapportages | Neem radiometrische opslag, praktische scherpstelling en passende rapportagesoftware vanaf het begin mee. |
De benodigde camera wordt vooral bepaald door de meettaak. Ook wanneer u maar af en toe meet, kan een klein onderdeel op afstand een hogere resolutie of andere lens vragen. Andersom kan een eenvoudig model prima passen bij een vaste controle van een groot, goed bereikbaar object.
Ons advies: vergelijk camera’s met uw eigen meetobject. Beoordeel of u het relevante detail ziet, of u goed kunt scherpstellen en of de beelden bruikbaar zijn voor uw verslaglegging. Dat geeft meer houvast dan alleen het hoogste getal in de specificatielijst.
Advies over een passende warmtebeeldcamera
Bij Meetwinkel helpen we u bij het kiezen van een warmtebeeldcamera die aansluit op uw werkzaamheden. Vertel ons wat u wilt meten, hoe klein het belangrijkste detail is, op welke afstand u werkt en welke rapportage u nodig heeft.
Bekijk het assortiment warmtebeeldcamera’s of neem contact op voor persoonlijk advies. U kunt ons bereiken op 088-2450000 of via info@meetwinkel.nl
Meer lezen? Bekijk ook ons artikel over het kiezen van een warmtebeeldcamera voor elektrotechnische inspecties.