Как на тепловизионные измерения влияет ветер?
Для полного понимания влияния ветра (или принудительной конвекции) на поверхность необходимо понимать основной принцип теплопередачи. Тепловая энергия всегда перемещается из точки с более высокой температурой в точку с более низкой температурой, за исключением случаев, когда другая сила изменяет направление этого движения.
Если вы используете тепловизор для наблюдения за объектом внутри помещения или на открытом воздухе, необходимо обращать особое внимание на окружающую обстановку. Важно учитывать возможное воздействие принудительной конвекции, которая может быть вызвана ветром, вентилятором или насосом, так как она может повлиять на целевую температуру.
Для определения величины изменения повышенной температуры, зафиксированной при наличии принудительной конвекции, можно использовать несколько предположений. Математические формулы, лежащие в основе закона охлаждения Ньютона, коэффициента теплопередачи (основанный на законе Фурье) и закона Планка, могут быть сложными для понимания. В термической промышленности мы используем упрощенные формулы, чтобы понимать, как ветер может влиять на объекты. Вот несколько примеров:
- Ветер со скоростью 4.4 м/с вдвое снижает температуру объекта
- Ветер со скоростью 6.7 м/с снижает температуру объекта на две трети
Эксперимент с наглядным влиянием ветра на показания тепловизора
Представлены результаты контролируемого эксперимента на двух рисунках ниже, где производились замеры температуры предохранителей на трехфазной цепи. Окружающая температура составляла 22°C, в то время как температура кабеля A составила 41,7°C.
Для обеспечения принудительной конвекции использовался небольшой вентилятор, который генерировал ветер со скоростью 1,8 м/с. При включении вентилятора температура этого же компонента снизилась на 7% и составила 37,5°C.
Отображение температуры на дисплее тепловизора. Слева – замер без ветра, справа – замер при наличии принудительной конвекции.
Как оценить скорость ветра при отсутствии анемометра
Если нет возможности использовать анемометр, то можно оценить скорость ветра, используя шкалу Бофорта, которая приведена ниже.
| Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта (на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью) |
|||
| Баллы Бофорта | Словесное определение силы ветра | Скорость ветра, м/сек | Действие ветра |
| на суше | |||
| 0 | Штиль | 0-0,2 | Штиль. Дым поднимается вертикально |
| 1 | Тихий | 0,3-1,5 | Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру |
| 2 | Лёгкий | 1,6-3,3 | Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер |
| 3 | Слабый | 3,4-5,4 | Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает верхние флаги |
| 4 | Умеренный | 5,5-7,9 | Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев |
| 5 | Свежий | 8,0-10,7 | Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями |
| 6 | Сильный | 10,8-13,8 | Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода |
| 7 | Крепкий | 13,9-17,1 | Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно |
| 8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно |
| 9 | Шторм | 20,8-24,4 | Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу |
| 10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко |
| 11 | Жестокий шторм | 28,5 и более | Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко |
Заключение
Конечно, невозможно подготовиться ко всем ситуациям, но следующие финальные рекомендации помогут вам быть более готовыми:
Если осмотр производится в помещении с целью контроля принудительной конвекции, выключите систему ОВКВ. При работе в ветреных условиях, учитывайте, что проблема может быть более серьезной, чем кажется, и применяйте соответствующие поправки.
Если требуется помощь в подборе тепловизора, заполните форму:
