Laserové teploměry fungují detekcí tepla pomocí speciálních infračervených senzorů, které pracují nejlépe v rozsahu vlnových délek 8 až 14 mikrometrů. Na rozdíl od toho, co si někteří lidé myslí, viditelný laserový paprsek slouží pouze k navádění přístroje a nemá nic společného s vlastním měřením teploty. Když tyto senzory zachytí infračervenou energii vyzařovanou z povrchů, převádějí ji na elektrické signály. Přístroj následně tyto signály zpracuje a určí průměrnou teplotu konkrétního místa nebo oblasti, jak uvádí výzkum publikovaný Parkerem a kolegy v roce 2023. Některé vyšší modely jsou vybaveny technologií dvojité vlnové délky. To jim umožňuje kompenzovat vlivy, jako je například počasí v prostoru mezi teploměrem a měřeným objektem. Díky této funkci mohou poskytovat spolehlivá měření i při měření objektů vzdálených až 300 metrů, i když výsledky budou záviset na okolních podmínkách.
Způsob, jakým materiály vyzařují teplo, známý jako povrchová emisivita, hraje klíčovou roli při získávání přesných teplotních údajů. Většina neupravených kovů se podle standardů ASTM z roku 2022 nachází na nižším konci spektra s hodnotami emisivity mezi 0,05 až 0,2. Organické materiály, jako je dřevo, jsou obecně mnohem lepšími vyzařovateli tepelné energie a obvykle dosahují hodnot mezi 0,85 až 0,95 na téže škále. Nízká emisivita znamená, že tyto povrchy vyzařují méně detekovatelného záření, což je činí obtížně měřitelnými, zejména při měření na dálku. Proto novější laserové teploměry disponují nastavitelnými hodnotami emisivity v rozmezí od 0,1 do 1,0. Tato funkce umožňuje technikům přesně doladit přístroj pro situace, kdy jsou různé materiály smíchány, a tím zvyšuje spolehlivost měření i ve vzdálenostech přesahujících 50 metrů.
Při zkoumání funkce infrakarvených teploměrů nám poměr vzdálenosti k měřené ploše (D:S) v podstatě říká, jakou plochu právě měříme ve srovnání s tím, jak daleko jsme od objektu, který chceme zkontrolovat. Vezměme si například poměr 30:1. To znamená, že pokud někdo namíří svůj teploměr ze vzdálenosti 30 metrů, bude získávat údaje z plochy o průměru přibližně jeden metr. Dodržování těchto poměrů je velmi důležité pro dosažení spolehlivých výsledků. Pokud je však překročíme, přesnost rychle klesá – podle testů provedených NIST v roce 2022 až o plus minus 2 stupně Celsia na každý další metr. Situace se ještě více zkomplikuje, pokud je ve vzduchu mlha nebo prach, protože tyto částice odrážejí infračervené světlo, na kterém závisíme. To snižuje spolehlivost našich přístrojů a zvyšuje riziko, že získáme teplotní údaje z míst, která jsme vůbec neměli v úmyslu měřit.
Čočky z germania vysoce kvalitního provedení kombinované s protiodrazovými povlaky významně snižují ztrátu signálu. Ve vzdálenosti přibližně 100 metrů udržují tyto specializované čočky útlum pod 2 %, zatímco běžné čočky mohou ztratit až 15 % síly signálu. Další důležitou vlastností jsou víceprvkové čočkové sestavy, které řeší problém tepelného rozmazání při provozu za horkých podmínek. To je obzvláště důležité v průmyslovém prostředí, kde zařízení pracují nepřetržitě. Pokud se podíváme na nedávné vylepšení, výrobci se od roku 2018 podařilo zmenšit velikost měřicí skvrny přibližně o čtvrtinu. Menší skvrny znamenají lepší optické rozlišení, díky čemuž lze přesně zaměřit malé detaily nebo vzdálené cíle, které by jinak bylo obtížné rozlišit.
Prostředí opravdu značně ruší tyto dálkoměrné měření. Když vlhkost překročí 60 %, infračervené signály se začnou rozptylovat o 23 % více než obvykle. Teplotní výkyvy větší než 10 stupňů Celsia mohou také ovlivnit měření, a to přibližně o 2 až 4 % každých 15 metrů, jak vyplývá z některých nedávných studií provedených firmou Acuity Laser minulý rok. Dále existuje celá řada látek ve vzduchu, jako jsou dešťové kapky, mlha nebo prachové částice, které buď infračervené světlo pohlcují, nebo jej odrážejí zpět, ještě než dosáhne senzoru. Všechny tyto problémy se zhoršují s rostoucí vzdáleností mezi objekty. Proto je tak důležité udržovat stabilní atmosférické podmínky, pokud někdo chce, aby jeho měření skutečně něco znamenala.
Z toho, z čeho něco je vyrobeno, opravdu záleží, když jde o detekci věcí pomocí infračervené technologie. Lesklé kovové povrchy odrážejí zpět většinu přijatého infračerveného světla, podle výzkumu společnosti Meskernel z minulého roku až 85 až 95 procent. Naopak tmavé matné povrchy pohlcují přibližně 90 procent dopadajícího záření, což činí měření teploty mnohem spolehlivější. Obtížná situace nastává u materiálů, které samy o sobě vyzařují velmi málo tepla, jako je hliník nebo nerezová ocel. Pokud nastavíte emisivitu špatně i jen o nepatrný kousek, například o 0,05, mohou se měření pořízená z 20 metrů lišit o více než deset stupňů Celsia. Proto novější zařízení začínají obsahovat funkce, jako jsou dva laserové ukazovátka a referenční příručky pro běžné látky nacházející se na pracovišti, což pomáhá technikům správně nastavit všechno bez odhadování.
Laserové teploměry prostě neposkytují správné výsledky při měření teploty skrz běžné sklo nebo hustou páru. Důvodem je, že sklo odráží zpět přibližně 90 % infračerveného záření, což znamená, že na displeji se zobrazuje ve skutečnosti teplota samotného skla, nikoli předmětu za ním. V případě prostor s parou je situace ještě horší, protože drobné kapky vody vznášející se ve vzduchu náhodně ruší infračervené signály. Na místech jako továrny, kde se pravidelně kontrolují kotle, může dojít k chybám v měření až 15 °C nebo více. Každý, kdo tyto přístroje používá, by si měl pamatovat, že pro získání přesných výsledků je nesmí namířit skrz průhledné materiály ani do prostředí nasyceného vodními výpary.
Pro získání přesných údajů se ujistěte, že je senzor namířený přímo na povrch, který měříte, ideálně v rozmezí zhruba 5 stupňů od dokonale kolmého úhlu. Pokud je senzor natočen asi o 30 stupňů mimo střed, mohou se infračervené údaje snížit až o 40 procent, což měření značně naruší. Dále existuje něco, čemu se říká poměr vzdálenosti k měřicí ploše, což určuje, jak malý objekt můžeme správně změřit. Vezměme si například běžné zařízení s poměrem 30:1 – ve vzdálenosti tří metrů potřebuje korektní fungování cílovou plochu širokou alespoň 10 centimetrů. Pokud operátoři tyto pokyny nedodržují, zachycují vedle požadovaného signálu i nežádoucí pozadí z okolí, čímž celý datový soubor zkazí. Většina těchto chyb vzniká proto, že lidé nejsou dostatečně školeni o tom, jak tato zařízení ve skutečných podmínkách fungují.
Laserové teploměry se staly nezbytnými nástroji ve mnoha průmyslových prostředích, kde je bezpečnost hlavním zájmem. Tyto přístroje umožňují zaměstnancům měřit teplotu na dílech, které jsou buď nebezpečné na dotek, nebo prostě těžko přístupné. Pro elektroinženýry jsou záchranou při kontrole zapnutých jističů a transformátorů, aniž by se museli příliš přiblížit a riskovat nebezpečné obloukové výboje. Na výrobních linkách mohou technici prohlížet vinutí motorů a ložiska dopravníků i během plného chodu strojů. To znamená, že provozy nemusí být tak často vypínány kvůli kontrolám. Některé provozy uvádějí úspory od 30 % až téměř poloviny běžného výrobního prostojů ve srovnání se staršími kontaktními metodami, které vyžadovaly úplné zastavení provozu.
Většina energetických auditorů dnes používá laserové teploměry k identifikaci míst, kde teplo uniká z budov, a kde izolace neprospívá správně. Spojíte-li tuto technologii s tradičním testem pomocí ventilátoru (blower door test), lze tyto obtížné průvany odhalit s docela působivou přesností kolem 94 % – alespoň podle informací některých odborníků z Ministerstva energetiky z roku 2023. Hodnota tohoto řešení spočívá v rychlosti, s jakou dokáže prohledat celé vnější obálky budov. Tyto nástroje detekují i minimální rozdíly teplot, a to až do cca 1,8 stupně Fahrenheita, což je přibližně 1 stupeň Celsia. Identifikace těchto míst pomáhá dodavatelům zaměřit své úsilí přesně tam, kde je to nejpotřebnější, a dosáhnout tak maximální úspory energie.
Solární farma někde na středozápadě USA dokázala snížit náklady na údržbu přibližně o 60 % poté, co přešla na laserové teploměry pro dálkovou kontrolu panelů. Technici identifikují problematické oblasti, když zaznamenají rozdíl teploty přesahující asi 28 stupňů Fahrenheita ve srovnání s okolními panely. Už není třeba lézt po těchto střechách. Před touto změnou trávili pracovníci ročně přibližně 300 hodin nebezpečnými inspekcemi. Bezpečnost se rozhodně zlepšila a provoz probíhal také hladčeji. Někteří lidé by mohli diskutovat o přesné procentuální úspoře, ale všichni souhlasí, že to usnadnilo život zaměstnancům odpovědným za údržbu, kteří už nemusí riskovat pády jen proto, aby zjistili, které panely nefungují správně.
Výzkumníci volně žijících zvířat začali používat laserové teploměry k monitorování zvířat bez toho, aby jim způsobovali stres, zejména při práci s vzácnými nebo chráněnými druhy. Podle výzkumu publikovaného v roce 2022 zoology mohou tato zařízení měřit teplotu s přesností zhruba půl stupně Fahrenheita (asi 0,28 stupně Celsia) i ze vzdálenosti až 30 metrů. Taková přesnost pomáhá odhalit horečku u skupin zvířat dříve, než se onemocnění příliš rozšíří mezi populací. Výhodou tohoto přístupu je, že vědcům umožňuje sledovat nemoci, aniž by narušovali běžné chování zvířat. Tyto pozorování nám poskytují důležité informace o tom, co se děje v ekosystémech, a jak se daří různým populacím zvířat v průběhu času.
Nekontaktní měřicí přístroje se liší rozsahem a aplikací. Laserové teploměry poskytují měření v jednom bodě s typickými poměry D:S od 10:1 do 50:1, zatímco termokamery zachycují tisíce datových bodů pro vytvoření kompletních tepelných map. Hlavní rozdíly jsou shrnuty níže:
| Funkce | Laserový teploměr | Termovizní kamera |
|---|---|---|
| Přesnost měření | ±1% z čtení | ±2 °C nebo 2 % naměřené hodnoty |
| Efektivní dosah | Až 100 metrů | Až 1 000 metrů |
| Náklady (vstupní úroveň) | 50–300 USD | 800–2 500 USD |
Termokamery jsou ideální pro diagnostiku složitých tepelných vzorů v elektrických systémech nebo obálkách budov, zatímco laserové teploměry nabízejí nákladově efektivní řešení pro rychlá měření na konkrétních místech během běžné údržby zařízení (Thomasnet 2023).
Dnešní infračervené systémy kombinují laserové zaměřování s tepelnými senzory, aby kompenzovaly slabiny, které má každá technologie samostatně. Novější hybridní zařízení mají dokonce vestavěné laserové dálkoměry, které vypočítají vzdálenost mezi cílem a měřeným objektem, čímž zvyšují přesnost měření o přibližně 15 až 20 procent, jak ukazují reálné terénní testy. Pro továrny provozující nastavení průmyslového internetu věcí umožňuje tato kombinace nepřetržitě sledovat různé pohybující se části, jako jsou rotační zařízení nebo dopravníky, bez nutnosti neustálé přítomnosti obsluhy. Některé výrobní závody hlásily, že díky těmto chytřejším monitorovacím systémům detekovaly potenciální poruchy již několik dní předem.
Zvolte laserový teploměr, pokud:
Podle průzkumu z roku 2023 dává 68 % správců objektů při běžných kontrolách přednost laserovým teploměrům kvůli jejich přenosnosti, snadné obsluze a rychlým výsledkům.
Ne, laserové teploměry nemohou přesně měřit skrz sklo, protože sklo odráží přibližně 90 % infračerveného záření.
Laserový teploměr má efektivní dosah až 100 metrů.
Emisivita ovlivňuje, jak povrch vyzařuje tepelnou energii; nesprávné nastavení může vést k nepřesným výsledkům.
Ano, laserové teploměry jsou běžně používány při diagnostice budov k vyhledávání tepelných úniků a mezer v izolaci.
Poskytujeme kompletní sadu řešení pro návrh produktů. Výrobní závod s nástroji na měření značky od roku 2011. Potřebujete pomoc? Promluvte dnes s naším přátelským týmem.
2. patro, budova Kangtian, technologický park Fountain, ulice Pingan, městská čtvrť Pinghu, okres Longgang, město Shenzhen, Čína 518111
Autorská práva © 2025 společnost Shenzhen FLUS Technology Co., Ltd. Zásady ochrany osobních údajů
EN
