Guía del servicio de calibración de cámaras térmicas
Dispositivos compatibles
Todas las cámaras térmicas infrarrojas Guide (termografía en línea y herramientas de termografía industrial, etc.).
Normas de referencia
JJF1187-2008 «Especificaciones para la calibración de cámaras térmicas», manuales técnicos de los productos Guide y normas de metrología del sector para dispositivos de medición de temperatura por infrarrojos .
1. Por qué es necesario calibrar las cámaras térmicas
Las cámaras térmicas infrarrojas son dispositivos de medición optoelectrónicos de precisión que convierten la radiación infrarroja de los objetos en datos de temperatura e imágenes térmicas. La precisión de la medición y la estabilidad de la imagen constituyen el valor fundamental de estos dispositivos. La calibración es esencial para garantizar la precisión a largo plazo. Los requisitos específicos son los siguientes:
Compensación del error de deriva natural en el hardware de los dispositivos
Los componentes principales, como los detectores de infrarrojos, las lentes ópticas, los chips de imagen y los módulos de circuitos, pueden sufrir una deriva de sus parámetros con el paso del tiempo debido a la duración de su uso, las variaciones de temperatura y el envejecimiento. El funcionamiento prolongado puede provocar ligeras desviaciones en la sensibilidad de los detectores y en los parámetros de tensión de los circuitos, lo que afecta directamente a la precisión de la medición de la temperatura. La calibración periódica corrige los errores del sistema causados por la deriva del hardware y restaura el rendimiento a los niveles de fábrica.
Eliminación de las interferencias ambientales acumuladas
En entornos de trabajo complejos, como los que presentan alternancia entre altas y bajas temperaturas, humedad, polvo y radiación intensa, la transmitancia de la luz y la eficiencia de recepción de infrarrojos de las lentes ópticas variarán. Los reflejos ambientales y la radiación atmosférica también pueden acumular desviaciones en las mediciones. La calibración ayuda a estandarizar los parámetros de compensación ambiental, eliminar las interferencias externas y garantizar mediciones consistentes en diferentes escenarios.
Cumplimiento de los requisitos de metrología y fiabilidad
En aplicaciones como la inspección de instalaciones eléctricas, el control de calidad industrial, la investigación científica y la inspección de seguridad contra incendios, los datos de temperatura deben ser precisos y trazables. Las cámaras térmicas no calibradas no pueden proporcionar resultados de medición fiables y no son válidas para el diagnóstico de averías, la aceptación de calidad ni los registros oficiales. La calibración periódica garantiza el cumplimiento de las normas metrológicas nacionales y asegura resultados de medición fiables y legalmente válidos.
Prolongación de la vida útil de los dispositivos
El proceso de calibración detecta al mismo tiempo el estado del dispositivo, lo que permite identificar rápidamente problemas ocultos, como el envejecimiento del detector, la degradación de los componentes electrónicos y los parámetros anómalos del programa. Esto permite una resolución temprana de problemas, evitando que los errores se agraven y provoquen fallos en el dispositivo, reduciendo los costes de mantenimiento y prolongando la vida útil general del dispositivo.
2. Principios de calibración de las cámaras térmicas
La calibración de las cámaras térmicas se basa en los principios de la termometría por radiación infrarroja, siguiendo la lógica fundamental de:
Recopilar valores de radiación estándar
Comparar los valores medidos por el dispositivo
Corregir las desviaciones del sistema
Principio básico de la medición de la temperatura
Todos los objetos por encima del cero absoluto emiten radiación electromagnética infrarroja. La cámara térmica recibe esta radiación a través de su lente óptica infrarroja, la convierte en señales eléctricas mediante un detector de plano focal y la procesa mediante algoritmos internos para generar valores de temperatura e imágenes térmicas. La precisión de la medición depende de los parámetros de respuesta del detector, de los coeficientes de compensación del algoritmo y de los parámetros de corrección ambiental.
Principio de calibración sencilla (calibración del obturador NUC)
Todas las cámaras térmicas Guide cuentan con un módulo integrado de calibración automática del obturador (NUC) , una función fundamental de autocalibración. Durante la calibración, el deflector integrado en el dispositivo (superficie de radiación uniforme estándar) se cierra automáticamente , bloqueando la radiación infrarroja externa y captando la señal de temperatura uniforme estándar del deflector. Esto corrige de manera uniforme el error de sesgo y el ruido de corriente oscura de cada píxel del detector, eliminando problemas como la respuesta inconsistente de los píxeles, el ruido de la imagen y la deriva de temperatura. Esto garantiza un punto de referencia unificado para la medición de la temperatura en todos los píxeles, restableciendo rápidamente la precisión de la medición de la temperatura en tiempo real. Este método corrige principalmente los errores temporales causados por diferencias dinámicas de temperatura ambiental.
Principio de la calibración metrológica profesional
La calibración profesional utiliza como referencia una fuente de radiación de cuerpo negro estándar (una fuente de calor de grado metrológico con control preciso de la temperatura y una emisividad cercana a 1). La cámara térmica mide múltiples puntos de temperatura estables del cuerpo negro, y los resultados de la medición se comparan con los valores estándar para determinar el error de temperatura, la repetibilidad y la estabilidad. A continuación, se utiliza un software especializado para ajustar los algoritmos internos y los parámetros clave, incluida la compensación de la emisividad, la atenuación atmosférica y la corrección de la distancia. Esto corrige la deriva a largo plazo del sistema y restaura la precisión de fábrica, generando datos de calibración trazables.
3. Condiciones que requieren calibración
Teniendo en cuenta las características de los dispositivos de detección inteligentes Guide y las normas del sector, es necesario realizar una calibración si se da alguna de las siguientes condiciones:
El calibrador de cuerpo negro estándar presenta una deriva de temperatura considerable durante la verificación del dispositivo.
Calibración periódica obligatoria (requisito oficial): se recomienda cada 2 años o tras 500 horas de uso.
Calibración para situaciones especiales, como antes de realizar pruebas de conformidad, entre las que se incluyen: la reparación del dispositivo, licitaciones y concursos públicos, la aceptación por parte de terceros y la auditoría metrológica. auditoría.
4. Canales y métodos de calibración
Ponte en contacto con tu distribuidor local o con el fabricante original para obtener información sobre el servicio de calibración, los precios y las instrucciones de envío. Una vez confirmados todos los detalles, envíe la cámara térmica a la dirección indicada. Una vez recibida, la calibración se completará en un plazo de 3 a 5 días laborables, tras lo cual se procederá a su devolución.
5. Procedimiento de calibración profesional (de fábrica / instituciones autorizadas)
El proceso oficial de calibración normalizado cumple estrictamente con los requisitos metrológicos de la norma JJF1187-2008 y debe ser realizado por personal cualificado utilizando un cuerpo negro de grado metrológico . Es aplicable a la calibración anual, la calibración tras reparación y la calibración de conformidad.
Preparación previa a la calibración
Preparación del entorno:
Instale un laboratorio de calibración a temperatura constante, manteniendo una temperatura ambiente de 20 ℃ ± 2 ℃ y una humedad del 40 % al 60 %, sin exposición directa a la luz solar, sin interferencias de corrientes de aire y sin fuentes de contaminación por radiación infrarroja.Preparación del dispositivo:
Encienda la cámara térmica Guide que se va a calibrar y deje que se caliente durante 15-20 minutos para que complete la autocomprobación. Limpie el polvo y la suciedad de la lente para asegurarse de que el dispositivo no presente fallos y de que la imagen sea normal; prepare una fuente de radiación de cuerpo negro patrón calibrada metrológicamente, un termómetro, higrómetro y un telémetro.Registro de parámetros:
Anote el modelo del dispositivo, el número de serie y registre los datos de temperatura de calibración actuales.Inspección de las funciones básicas
Comprobación del aspecto:
Asegúrese de que no haya daños ni contaminación en la carcasa, la lente o las interfaces.Comprobación funcional:
Verificar el encendido, el enfoque, la medición de la temperatura, la captura de imágenes, el ajuste de parámetros y la calibración del obturador.Recopilación inicial de datos:
Registre la desviación de temperatura, el ruido de la imagen y la uniformidad de los píxeles en condiciones estándar.Calibración de temperatura multipunto con cuerpo negro
Activa la fuente de radiación de cuerpo negro y, de acuerdo con el rango de medición de temperatura del dispositivo, configure varios puntos estándar de temperatura constante, que abarquen niveles de temperatura bajos, medios y altos (para un dispositivo estándar: 0 ℃, 25 ℃, 80 ℃, etc.; los dispositivos de alta temperatura deben configurarse con los puntos del rango correspondientes), y a continuación espere hasta que la temperatura del cuerpo negro se haya estabilizado y no presente fluctuaciones. Apunte la cámara térmica hacia la región central del radiador de cuerpo negro,
Apunte la cámara térmica hacia la zona central del radiador de cuerpo negro, manteniendo la distancia de calibración estándar (0,5 m - 1 m), sin que haya obstáculos ni reflejos.
En cada punto de temperatura, se adquieren continuamente múltiples conjuntos de datos de temperatura ; se registra cada valor medido y se calculan la desviación respecto a la temperatura estándar del cuerpo negro, así como el error de repetibilidad de la medición.
Ajuste de parámetros y corrección de errores
Importa los datos de medición de temperatura recopilados utilizando un software de calibración original de fábrica especializado para analizar las desviaciones del sistema del dispositivo y las desviaciones de linealidad de la temperatura .
Se ajustan con precisión los algoritmos internos de medición de temperatura, la compensación de emisividad , los parámetros de compensación atmosférica y los de corrección de distancia; calibre la uniformidad de los píxeles; y elimine la aberración cromática y el ruido de las imágenes.
Tras la corrección, vuelva a comprobar todos los puntos de temperatura para garantizar que la desviación de la medición de temperatura cumpla con los estándares de precisión originales de fábrica de Guide (para un dispositivo estándar, tome el valor máximo de ±2 ℃ o ±2 % de la lectura).
Verificación general del dispositivo y pruebas de funcionalidad
Verifique toda la gama de funciones del dispositivo, incluida la precisión de la medición de la temperatura en todo el rango, la claridad de las imágenes, las alarmas de temperatura y las capacidades de almacenamiento de datos.
Compruebe la estabilidad del dispositivo ante cambios en la temperatura ambiente, confirmando la ausencia de desviaciones de temperatura o problemas de fluctuación de datos.
Borrar los parámetros del dispositivo, restablecer la unidad a su configuración predeterminada de fábrica, y completar el proceso de reverificación tras el envejecimiento.
Archivo de datos y emisión de certificados
Recopilar todos los datos de calibración, registros de desviación y parámetros de corrección para generar el informe de calibración original.
Emitir informes oficiales de calibración para los dispositivos que cumplan los requisitos, especificando la fecha de calibración, el ID del dispositivo y los datos de calibración.
Archivar los registros de calibración de los dispositivos e introducir los datos en el sistema de datos de medición de temperatura de Guide.
6. Métodos sencillos para comprobar la precisión de la temperatura
Recomendamos a los usuarios que comprueben periódicamente el funcionamiento de la medición de temperatura y la precisión de su cámara térmica. Esta autocomprobación puede realizarse sin necesidad de enviar el dispositivo a un laboratorio de calibración profesional. Si se dispone de una fuente de referencia de cuerpo negro, el uso de dicha fuente es el método óptimo para la verificación; si no se dispone de una fuente de cuerpo negro, se pueden utilizar los siguientes métodos para verificar los resultados de la medición de temperatura.
Método de verificación con agua helada
Llena un recipiente con cubitos de hielo y agua limpia. Remueve bien la mezcla, y luego déjala reposar sin moverla durante varios minutos. Ajuste la emisividad del dispositivo a 0,95 y ajuste los parámetros de distancia según la distancia de medición real . Apunte la cámara térmica Guide hacia la mezcla de hielo y agua para obtener una lectura de temperatura; una lectura normal debería estar cercana al punto de congelación (0 °C / 32 °F).
Método de verificación con agua hirviendo
Hierva el agua por completo para evitar que el vapor de agua se condense en la lente del dispositivo; el punto de ebullición del agua es de 100 °C (212 °F) al nivel del mar. Para los dispositivos con una precisión de ±2 % o ±2 °C, la lectura de la medición debe estar entre 98 °C (208,4 °F) y 102 °C (215,6 °F).
Nota:
La altitud, la presión atmosférica y la calidad del agua pueden afectar a la temperatura de ebullición del agua. Este método sirve únicamente como comprobación de referencia rápida y no puede sustituir a una calibración profesional y periódica realizada con una fuente de cuerpo negro. Queda estrictamente prohibido que personal no profesional desmonte el dispositivo o modifique sus parámetros de calibración subyacentes, ya que hacerlo podría provocar errores de calibración permanentes.