專利名稱：確定冷凝危險的ir－照相機(jī)的方法、使用和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定至少一個表面區(qū)域的方法，其中該區(qū)域具有增大的冷凝危險，以及如權(quán)利要求7的前序部分定義的一個IR照相機(jī)的使用。
本發(fā)明還涉及一種識別表面上具有增大的冷凝危險的區(qū)域的方法以及一個如權(quán)利要求13的IR照相機(jī)。
背景技術(shù)：
在很多領(lǐng)域，尤其是在檢驗(yàn)建筑物時，需要確定存在增大的冷凝危險的特定的點(diǎn)或區(qū)域。這樣的冷凝增加了由于濕氣而導(dǎo)致?lián)p壞的危險?，F(xiàn)有的這樣的檢驗(yàn)方法包括傳導(dǎo)性測量。傳導(dǎo)性傳感器通常在一個特定的點(diǎn)測量傳導(dǎo)性，并因此僅限于較小的區(qū)域。為了進(jìn)行快速的檢驗(yàn)，那些假定具有增大的危險的區(qū)域由執(zhí)行測量的人來選擇。因此導(dǎo)致高危險的區(qū)域被忽略了，和/或測量可能花費(fèi)很多時間。
而且，這樣的檢驗(yàn)經(jīng)常需要在一些難于接近的地方如設(shè)備或機(jī)器的高處、下面，或者角落處進(jìn)行成像，這時操作人員不得不伸長或彎腰或采取另外不舒服或危險的姿勢。
本發(fā)明的目標(biāo)因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)就是以一種有效的方式并以可靠的結(jié)果進(jìn)行關(guān)于冷凝危險的大面積的檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
該目標(biāo)是通過本發(fā)明的一個確定至少一個具有增大的冷凝危險的表面區(qū)域的方法實(shí)現(xiàn)的，該方法包括步驟
-使用一個IR照相機(jī)生成一個至少一部分表面的溫度分布的圖像，-輸入至少一個該表面周圍的空氣的相對空氣濕度值以及至少一個該表面周圍空氣的空氣溫度值，-根據(jù)該輸入的濕度和溫度值確定至少一個冷凝溫度，在該冷凝溫度該表面具有冷凝危險，-比較該圖像的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度，-將所有具有低于該冷凝溫度的溫度的圖像點(diǎn)涂上特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選定用來指示一個增大的冷凝危險。
該目標(biāo)還通過本發(fā)明的使用一個IR照相機(jī)來識別一些具有增大的冷凝危險的表面區(qū)域來實(shí)現(xiàn)，包括-對該表面進(jìn)行成像生成至少一部分表面的溫度分布的圖像；-為該表面附近的空氣溫度和相對濕度分別輸入至少一個空氣溫度值和至少一個空氣濕度值，-根據(jù)該輸入的濕度和溫度值確定至少一個第一冷凝溫度，在該第一冷凝溫度該表面上具有冷凝危險，-比較該圖像的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度，-將所有具有低于該冷凝溫度的溫度的圖像點(diǎn)涂上特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選定用來指示一個增大的冷凝危險。
本發(fā)明還通過一個IR照相機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該IR照相機(jī)包括聚焦裝置，用于在該IR照相機(jī)中聚焦來自一個物體的IR光以產(chǎn)生一個對應(yīng)于該輸入IR輻射的信號，該信號被傳送到信號調(diào)節(jié)單元進(jìn)行信號調(diào)節(jié)，所述的IR照相機(jī)包括-接收關(guān)于該表面附近的空氣溫度和相對濕度的至少一個空氣溫度值和至少一個空氣濕度值的信息的裝置，-計算裝置，根據(jù)輸入的濕度和溫度值計算至少一個該表面上具有冷凝危險的冷凝溫度，-比較裝置，比較該圖像的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度，
-修改裝置，以這樣一種方式修改該圖像，其中指示一個比該冷凝溫度低的溫度的圖像點(diǎn)被涂以一種特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選定用來識別具有增大的冷凝危險的表面區(qū)域。
本發(fā)明是基于如下事實(shí)，表面上的冷凝取決于大氣濕度、空氣溫度及表面溫度。冷凝還取決于大氣壓力，但在當(dāng)前的計算中該影響可被忽略。
下面的公式可用來計算露點(diǎn)溫度Td(見Corey Simon，Dewpointand Wetbulb Temperature，Nov，2000)Td=116.9+237.3ln(p)16.78-ln(p)---(1)]]>其中p是周圍環(huán)境的水蒸氣的壓力，單位是kPa。
p=RH100·0.611·e(17.29T/T+237.3)---(2)]]>其中RH是相對濕度，T是溫度。
以這種方式，操作人員能夠在整個記錄的圖像中立即識別所有具有增大的冷凝危險的區(qū)域。該IR照相機(jī)的使用使得一次能夠檢驗(yàn)更大的區(qū)域。
根據(jù)第一實(shí)施方式，輸入該表面的空氣的至少一個相對空氣濕度值和至少一個空氣溫度值的步驟被手動執(zhí)行。
此時，該空氣溫度和濕度可分別進(jìn)行測量。或者，該方法可通過采用不同空氣溫度和/或濕度值進(jìn)行表面成像來仿真不同的情況。
或者，該輸入該表面的空氣的至少一個相對空氣濕度值和至少一個空氣溫度值的步驟包括利用空氣溫度傳感器和空氣濕度傳感器測量該表面周圍的空氣的相對濕度和溫度，所述的傳感器設(shè)置成傳送該值至該照相機(jī)。在該實(shí)施方式中該IR照相機(jī)還包括-接收第一和第二空氣濕度值的裝置，-計算分別對應(yīng)于第一和第二空氣濕度值的第一和第二冷凝溫度的裝置，-為具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度所有表面區(qū)域涂以特定顏色或灰色色調(diào)的裝置。
根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施方式，第一和第二空氣濕度值被輸入，分別對應(yīng)于該第一和第二空氣濕度值的第一和第二冷凝溫度被計算。具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度的所有圖像點(diǎn)然后被涂以特定的顏色或灰色色調(diào)。在該實(shí)施方式中該IR照相機(jī)包括-接收第一和第二空氣濕度值的裝置，-計算分別對應(yīng)于第一和第二空氣濕度值的第一和第二冷凝溫度的裝置，-為具有介于第一和第二冷凝溫度的溫度所有表面區(qū)域涂以特定顏色或灰色色調(diào)的裝置。
在該情況下，如果相對空氣濕度介于兩個或多個輸入的值之間，例如介于30％和40％之間，40％和50％之間等，對應(yīng)于那些在選定的空氣溫度下具有增大的冷凝危險的區(qū)域的表面溫度的范圍可以被看到。
該方法還包括輸入第一和第二空氣溫度值并計算分別對應(yīng)于第一和第二空氣溫度值的第一和第二冷凝溫度步驟，和對所有具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度的圖像點(diǎn)涂以特定的顏色或灰色色調(diào)的步驟。該IR照相機(jī)包括-輸入第一和第二空氣溫度值的裝置，-計算分別對應(yīng)于第一和第二空氣溫度值的第一和第二冷凝溫度的裝置，-為具有介于第一和第二冷凝溫度的溫度所有表面區(qū)域涂以特定顏色或灰色色調(diào)的裝置。
在該情況下，如果空氣溫度介于兩個或多個輸入的值之間，例如20和30度之間，30和40度之間等，那些在選定的相對濕度處具有增大的冷凝危險的區(qū)域?qū)⒈恢甘尽?br> 該方法還可包括輸入一個大氣壓值并根據(jù)輸入的濕度值、溫度和大氣壓值確定至少一個冷凝溫度的步驟。
此時該IR照相機(jī)包括接收關(guān)于大氣壓信息的裝置和根據(jù)輸入的濕度值、溫度和大氣壓值計算該至少一個冷凝溫度的裝置。


下面將參考附圖通過具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一個IR照相機(jī)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一個裝置。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的IR照相機(jī)。為了記錄IR圖像，該照相機(jī)單元1包括與現(xiàn)有照相機(jī)相同的功能。顯示圖像之前進(jìn)行的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理以傳統(tǒng)方式執(zhí)行。該技術(shù)對本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，但下面將簡要介紹一下。入射到照相機(jī)的光被至少一個透鏡5聚焦到一個檢測器陣列7。該檢測器陣列通常是一些檢測器單元的矩陣，每一個單元檢測來自被拍照的物體8上的一個對應(yīng)區(qū)域的光。信號從該檢測器陣列傳送到信號調(diào)節(jié)單元9，執(zhí)行傳統(tǒng)的信號調(diào)節(jié)如校正固有的偏移和增益漂移。
值得注意的是該IR照相機(jī)不必包括一個焦平面陣列。本發(fā)明還可以通過一個使用IR掃描儀的IR照相機(jī)來實(shí)施。
根據(jù)本發(fā)明，該IR照相機(jī)還包括溫度輸入裝置11，用于接收來自溫度傳感器的有關(guān)物體8周圍的空氣溫度信息，和濕度輸入裝置13，用于接收來自濕度傳感器的關(guān)于物體8周圍的空氣的大氣濕度信息。該溫度輸入裝置11和該濕度輸入裝置13可與各個傳感器進(jìn)行有線或無線通信。或者，關(guān)于空氣溫度和濕度信息可分別被測量并以另外的方式如手動輸入至照相機(jī)。該有關(guān)空氣溫度和濕度的信息被轉(zhuǎn)發(fā)至一個溫度計算單元15，該單元根據(jù)該空氣溫度和濕度信息計算適當(dāng)?shù)睦淠郎囟然蚵饵c(diǎn)溫度，在該溫度下濕氣將在物體的表面凝結(jié)，從而增大冷凝的危險，其將導(dǎo)致濕氣造成的損壞。
如果希望，還可以考慮大氣壓。
從該信號調(diào)節(jié)單元9，記錄的物體8的圖像被傳送至顏色調(diào)節(jié)單元17，該單元比較物體8的每一圖像點(diǎn)的測量溫度與該計算的溫度，并識別其中測量的溫度低于計算的溫度的圖像點(diǎn)。該顏色調(diào)節(jié)單元17還改變所有這樣的點(diǎn)的顏色為一種特定的顏色或灰色陰影，其已被預(yù)先選定為用來指示將要發(fā)生冷凝的區(qū)域。該圖像然后被以傳統(tǒng)方式顯示給取景器和/或顯示器19。也可以現(xiàn)有技術(shù)中通用的方式存儲在照相機(jī)中或照相機(jī)外。
該計算的冷凝溫度可通過一個特定的因子被增大或減小，以包括那些被認(rèn)為具有增大的濕氣造成的損壞危險的區(qū)域中更多或更少的點(diǎn)。該安全界限可自動包括在照相機(jī)中，或由操作者進(jìn)行選擇。
當(dāng)然，單元9，15和17中執(zhí)行的功能的劃分僅僅為了說明照相機(jī)的功能。實(shí)際中可以由照相機(jī)1中甚至外的一個或兩個或多個單元來執(zhí)行。最好，如圖1從信號調(diào)節(jié)單元9直接至取景器的實(shí)線所示，該圖像的修改可被旁路，從而傳統(tǒng)的IR圖像就可顯示在IR照相機(jī)的顯示器19中。
或者，該照相機(jī)可以是一個傳統(tǒng)的IR照相機(jī)1’如圖2所示，用于輸出物體取決于溫度的圖像。如前所述，從物體入射的IR光被一個聚焦系統(tǒng)5聚焦到一個焦平面陣列7或掃描設(shè)備，這取決于使用的IR照相機(jī)的類型。信號從該焦平面陣列7(或掃描設(shè)備)被傳送到信號調(diào)節(jié)單元9。從該信號調(diào)節(jié)單元9的輸出圖像然后被傳送到一個眾所周知的計算機(jī)21.該關(guān)于空氣溫度和濕度的信息可由傳感器記錄并存儲在照相機(jī)中或手動輸入至計算機(jī)。該計算機(jī)包括單元15’和17’，對應(yīng)于圖1的溫度計算單元15和顏色調(diào)節(jié)單元17。被調(diào)節(jié)后的圖像，以一種特定的顏色指示那些可能發(fā)生冷凝的區(qū)域，可以然后顯示在計算機(jī)屏幕23上。
權(quán)利要求
1.一種確定至少一個具有增大的冷凝危險的表面區(qū)域的方法，該方法包括步驟-使用一個IR照相機(jī)生成在所述表面的至少一部分中的溫度分布的圖像，-輸入該表面周圍空氣的至少一個相對空氣濕度值以及該表面周圍空氣的至少一個空氣溫度值，-根據(jù)該輸入的濕度和溫度值確定至少一個冷凝溫度，在該冷凝溫度該表面具有冷凝危險，-比較該圖像的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度，-將所有具有低于該冷凝溫度的溫度的圖像點(diǎn)涂上特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選擇用來指示一個增大的冷凝危險。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中輸入該表面周圍空氣的至少一個相對空氣濕度值和至少一個空氣溫度值的步驟被手動執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中輸入該表面周圍空氣的至少一個相對空氣濕度值和至少一個空氣溫度值的步驟包括利用空氣溫度傳感器和空氣濕度傳感器測量該表面周圍的空氣的相對濕度和溫度，所述的傳感器設(shè)置成傳送該值至該照相機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括輸入第一和第二空氣濕度值，并分別計算對應(yīng)于該第一和第二空氣濕度值的第一和第二冷凝溫度，并將具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度的所有圖像點(diǎn)涂以特定的顏色或灰色色調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括輸入第一和第二空氣溫度值，并分別計算對應(yīng)于該第一和第二空氣溫度值的第一和第二冷凝溫度，并將具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度的所有圖像點(diǎn)涂以特定的顏色或灰色色調(diào)。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，還包括輸入一個大氣壓值并根據(jù)輸入的濕度、溫度和大氣壓值確定至少一個冷凝溫度的步驟。
7.利用IR照相機(jī)在識別一些具有增大的冷凝危險的表面區(qū)域中的應(yīng)用，包括-對該表面進(jìn)行成像以生成所述表面的至少一部分中的溫度分布的圖像；-分別輸入該表面附近的空氣溫度和相對濕度的至少一個空氣溫度值和至少一個空氣溫度值，-根據(jù)該輸入的濕度和溫度值確定至少一個冷凝溫度，在該冷凝溫度該表面上具有冷凝危險，-比較該圖像的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度，-將所有具有低于該冷凝溫度的溫度的圖像點(diǎn)涂上特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選擇用來指示一個增大的冷凝危險。
8.如權(quán)利要求7所述的IR照相機(jī)的應(yīng)用，其中輸入該表面周圍空氣的相對空氣濕度值和空氣溫度值的步驟被手動執(zhí)行。
9.如權(quán)利要求7所述的IR照相機(jī)的應(yīng)用，其中輸入該表面周圍空氣的相對空氣濕度值和空氣溫度值的步驟包括利用空氣溫度傳感器和空氣濕度傳感器測量該表面周圍的空氣相對濕度和空氣溫度，所述的傳感器設(shè)置成傳送該值至該照相機(jī)。
10.如權(quán)利要求6或7所述的IR照相機(jī)的應(yīng)用，包括輸入第一和第二空氣濕度值，并分別計算對應(yīng)于該第一和第二空氣濕度值的第一和第二冷凝溫度，并將具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度的所有圖像點(diǎn)涂以特定的顏色或灰色色調(diào)。
11.如權(quán)利要求6或7所述的IR照相機(jī)的應(yīng)用，包括輸入第一和第二空氣溫度值，并分別計算對應(yīng)于該第一和第二空氣溫度值的第一和第二冷凝溫度，并將具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度的所有圖像點(diǎn)涂以特定的顏色或灰色色調(diào)。
12.如權(quán)利要求6-11任一權(quán)利要求所述的IR照相機(jī)的應(yīng)用，還包括輸入一個大氣壓值并根據(jù)輸入的濕度、溫度和大氣壓值確定至少一個冷凝溫度的步驟。
13.一種IR照相機(jī)，包括聚焦裝置，用于在該IR照相機(jī)中聚焦來自一個物體的IR光以產(chǎn)生一個對應(yīng)于該輸入IR輻射的信號，該信號被傳送到信號調(diào)節(jié)單元進(jìn)行信號調(diào)節(jié)，其特征在于包括-接收關(guān)于該表面附近的空氣溫度和相對濕度的至少一個空氣溫度值和至少一個空氣濕度值的信息的裝置，-計算裝置，根據(jù)輸入的濕度和溫度值計算至少一個冷凝溫度，在該冷凝溫度該表面上具有冷凝危險，-比較裝置，比較該圖像的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度，-修改裝置，以這樣一種方式修改該圖像，其中指示一個比該冷凝溫度低的溫度的圖像點(diǎn)被涂以一種特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選擇用來識別具有增大的冷凝危險的表面區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的IR照相機(jī)，還包括從一個溫度傳感器接收關(guān)于所述物體附近的空氣溫度的信息的接收裝置，及從一個濕度傳感器接收關(guān)于所述表面附近的空氣濕度信息的接收裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的IR照相機(jī)，還包括-接收第一和第二空氣濕度值的裝置，-計算分別對應(yīng)于第一和第二空氣濕度值的第一和第二冷凝溫度的裝置，-為具有介于第一和第二冷凝溫度之間的溫度所有表面區(qū)域涂以特定顏色或灰色色調(diào)的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的IR照相機(jī)，還包括-輸入第一和第二空氣溫度值的裝置，-計算分別對應(yīng)于第一和第二空氣溫度值的第一和第二冷凝溫度的裝置，-為具有介于第一和第二冷凝溫度的溫度所有表面區(qū)域涂以特定顏色或灰色色調(diào)的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求12-16任一所述的IR照相機(jī)，還包括-接收關(guān)于大氣壓信息的裝置，-根據(jù)輸入的濕度、溫度和大氣壓值計算該至少一個冷凝溫度的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的IR照相機(jī)被用于識別一個表面中具有增大的冷凝危險的區(qū)域，通過對表面成像；根據(jù)濕度和溫度值確定一個表面上會發(fā)生冷凝危險的冷凝溫度；比較照相機(jī)中記錄的至少一個圖像點(diǎn)的溫度和該冷凝溫度；將具有低于該冷凝溫度的溫度的圖像點(diǎn)涂以一種特定的顏色，或灰色色調(diào)，其被選擇用來指示一個增大的冷凝危險。
文檔編號H04N5/33GK1886650SQ200480034894
公開日2006年12月27日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者謝爾·林斯特龍, 克里斯托弗·康尼格 申請人:前視紅外系統(tǒng)股份公司