Обзор тепловизора InfiRay P2 Pro

Всем привет. Сегодня я хочу рассказать о тепловизоре InfiRay P2 Pro, точнее сказать, о инфракрасной тепловизионной камере-приставке для смартфона.
Данная модель обеспечивает достаточно высокое разрешение при хорошем быстродействии.
Позиционируется данный прибор как инструмент для инженеров, домовладельцев и не только.
Это мой первый тепловизор, и мне вдвойне интересно исследовать возможности такого прибора, и использовать их в дальнейших обзорах.



Вместо введения

Лет 10-13 назад, после появления доступных ИК сенсоров, на любительских форумах по электронике, началось обсуждение появившихся проектов самодельных тепловизоров. Заводские варианты тогда стоили очень дорого. Именно тогда в продаже начали появляться первые ИК датчики, представляющие собой матрицу из отдельных чувствительных к ИК излучению элементов, например TPA81, имевший всего 8 таких элементов, соответственно разрешение там было никакое, но не смотря на это, датчик стоил по тем временам не мало. Думаю многим уже тогда было интересно попробовать такой прибор в деле, как и мне.

Самодельные тепловизоры, тех лет, построенные на этих датчиках, имели в своей конструкции сервопривод, что бы при таком маленьком разрешении отобразить достаточный объём информации для анализа. В общем такое себе решение, но для тех времён и это было очень круто.

Современные самодельные тепловизоры сейчас строят сенсорах вроде MLX90640, с разрешением 32*24 пикселя. Такой сенсор содержит 768 FIR пикселей (Дальний инфракрасный диапазон). Насколько я понимаю, при беглом изучении даташита, есть зависимость частоты обновления данных к точности измерений.

Тепловизоры изготовленные промышленным способом, стали доступны широкому кругу пользователей относительно недавно, по моим прикидкам лет 5-7 назад, после появления ИК сенсоров с достаточно большим разрешением (и приемлемой стоимостью), пригодных для построения на их базе полноценных тепловизоров, любительского и профессионального уровня, использующихся для разных задач.

Многие из доступных вариантов как раз представляют собой инфракрасную тепловизионную камеру, подключаемую к смартфону через USB.
Ещё часть относительно недорогих приборов, имеет свой собственный экран, обычно небольшого размера и разрешения, и при равной стоимости, они обычно хуже чем подключаемые к смартфону модули.

Спецификации тепловизора InfiRay P2 Pro

Рассмотрим спецификации модели P2 Pro, заодно сравнив их их с моделью P2, и далее уже поговорим про преимущества модели P2 Pro, относительно «коллегами по цеху».

Как видим, модель с индексом Pro, имеет расширенный диапазон температур.

Первое что можно отнести к плюсам модели P2 Pro, относительно аналогов, это высокое разрешение матрицы в применённом сенсоре, здесь оно 256*192 (размер пикселя 12мкм). Второе важный момент, это частота кадров, здесь она составляет 25Гц, это достаточно быстро.
Сюда же отнесём и высокую температурную чувствительность (<50мК ) и широкий диапазон измеряемых температур -20°C — 550°C, при точности +-2°C или 2% от измеряемого значения температуры (актуально для больших температур).

Минимальный инфракрасный спектральный диапазон 8 мкм, Максимальный инфракрасный спектральный диапазон 14 мкм. Фокусное расстояние объектива — 3.2мм, апертура F1.1.
Работает прибор при окружающей температуре от -10 °C до 55 °C. При работе устройства, на его корпусе рассеивается 350мВт энергии.
Корпус изготовлен из металла. Габариты корпуса: 27*18*9.8мм, вес 9 грамм. К смартфону данная тепловизионная камера подключается через порт Type-C, есть ещё вариант с подключением к IPhone (Lightning).

Ко мне попала комплектация тепловизора с съёмной макро линзой. Тепловизор с её помощью может видеть объекты размером 0,25 мм, например мелкие резисторы (SMD 0201), что будет очень полезно при ремонте электроники.

Теперь про конкурентов, на реальном примере.
В том же ДНС можно купить например тепловизионную камеру Seek Thermal Compact XR, так же приставку к смартфону, по примерно аналогичной цене.
Но здесь мы видим меньшее разрешение и частоту кадров, многим ненавистный порт Micro USB (в новых смартфонах применяется редко, поэтому придётся использовать переходник), меньший диапазон измеряемых температур (если говорим про максимальную).
Единственное, Seek Thermal Compact XR выигрывает у P2 Pro по минимальной измеряемой температуре, здесь она от -40 °C. Данных насчёт точности измерений я не нашёл.

Справедливости ради, данная модель на рынке уже достаточно давно, но продаётся до сих пор и цена на неё сопоставима с более интересным вариантом, в лице InfiRay P2 Pro.

Распаковка

Поставляется тепловизор в фирменной упаковке.
Производится тепловизионная камера в Китае. Производитель кстати гордится своими наработками и патентами.
А вот и сама тепловизионная камера и макролинза для неё:
Кроме самого тепловизора и макролинзы, внутри так же находится кабель удлинитель Type-C to Type-C, фирменный чехол, гарантийный талон и краткая инструкция по подключению.

Рассмотрим тепловизионную камеру более подробно:

Макролинза выглядит так:

Макролинза с магнитным креплением. На тепловизионную камеру она садится идеально, и надёжно фиксируется там.

Длина комплектного кабеля-удлинителя 50см. С ним очень удобно использовать тепловизор в таких местах, куда со смартфоном пролезть проблематично. Например, я применял кабель когда снимал данные по нагреву SSD находящемуся в M2 слоту, к которому не просто было подлезть.


Особенности работы тепловизора

Работает тепловизор через приложение P2 Pro, которое доступно в Google Play. Для работы приложения, нужно наличие Android 6 и выше.

В обычном режиме, тепловизор автоматически выбирает отображаемые места, на основании разницы температур в рамках кадра (используются три измерительные точки).

В этом режиме доступно сохранение фото и запись видео, корректировка цветовой палитры, настройка поворота изображения (необходимая опция, особенно когда прибор подключен через удлинитель), настройка режима измерения, настройка параметров получившегося изображения, и меню коррекции, где задаётся коэффициент поправки по излучению от объектов (можно выбрать из предложенных или задать свой, введя нужное значение), а так же, там задаётся температура окружающей среды и расстояние до измеряемого объекта (по умолчанию 25 градусов, 0.25м).

Если необходимо, то можно вставить в кадр картинку с камеры смартфона или планшета, к которому подключен прибор, что бы при просмотре было наглядно видно где именно измерялась температура.
Что бы измерения были корректны, например когда вы находитесь на улице, допустим при температуре воздуха 5 градусов, нужно выставить эту температуру и определить расстояние до объекта измерения (максимум 5м).


Если перейти в профессиональный режим, то там те же настройки, плюс там можно выставить до 3-х точек в нужные места кадра, и при этом ещё можно добавить в кадр измеряемую линию и измеряемую поверхность, в рамках которых так же будут измерены температуры. Так же можно вывести данные по изотерме.

На следующем скриншоте показан обычный режим, обычный режим+ вставка с камеры смартфона, и профессиональный режим со всеми возможностями по измерению+вставка с камеры смартфона:


Примеры измерений

Утечка тепла в трамвае

Когда открываются двери, видно что в салоне трамвая тепло, и особенно выделяются работающие печки, находящиеся под сиденьями.
Когда двери закрываются и трамвай начинает движение, отлично видно что двери у старенького трамвая сильно пропускают тепло. Так же видно что тепло уходит и через остекление.

Нижняя часть трамвая, где находятся колёса, и тормоза, так же нагрета, это отчётливо видно.
А здесь мы можем наблюдать фрагмент человека выходящего из трамвая, и судя по всему, он сидел над печкой и успел прогреться).

Утечки тепла в помещении

В свечке где я живу, есть выход на лестницу через открытый балкон. Площадка соединена с балконом небольшим тамбуром, где установлены две дешёвые деревянные двери с остеклением.

Первая дверь выглядит так:
Если направить на неё тепловизор, то видна такая картина:

А вот как выглядит на тепловизоре батарея, что так же видна на фото, и трубы идущие около неё:
Я зашёл на балкон, и уже от туда посмотрел тепловизором как тепло выходит из двери (вторая дверь). Температура на улице около 5 градусов.

А вот вид на окна в пятиэтажке:
Ещё интересные измерения

А вот так выглядит отсек где расположены счётчики тепла на моей площадке:
И он же на тепловизоре:
Отопление дали буквально на прошлой неделе, и так как на улице ещё тепло, температура теплоносителя небольшая.
А вот так выглядит пол в общем коридоре. Я ранее даже не предполагал, что именно там проходят трубы отопления, идущие в квартиры.

В самой квартире я отчётливо ощущаю ногами что пол тёплый, в тех местах где проходят трубы отопления (прямое и обратное направление до радиатора).
Опять же, так как температура в системе отопления не высокая, плюс на самом радиаторе у нас установлены терморегуляторы, которые на данный момент выставлены в минимальный режим, то ногами уже не ощущаешь что пол над трубами тёплый, но тепловизор видит это. Ноги же начнут отчётливо чувствовать нагрев пола, когда начнётся более холодная погода.

А вот уже сам радиатор отопления, внутри квартиры:
Здесь он уже почти остыл (особенности работы терморегулятора).

Причём на входе радиатора отчётливо видно какая труба из двух входная.
Здесь я уже установил измерительные точки в нужных мне местах, и получил наглядную температуру по каждой из труб:
Бывает установщики путают местами входную трубу и вход на радиаторе, и радиатор работает не корректно.
А вот вид на радиатор отопления сверху. Здесь так же в кадр попало окно, сразу видно как там холодно. На радиаторе греются носочки, и там же отчётливо видно место где проходит трубка с теплоносителем, от которой тепло уже идёт по радиатору.

Продолжая тему труб, посмотрим как выглядит труба с горячей водой, относительно трубы с холодной водой:
На этом фото вода уже достаточно давно стояла в трубе после закрытия смесителя, и успела остыть. Температура горячей воды подаваемой в квартиру, порядка 60 градусов по цельсию, нагрев трубы будет меньшим, так как она из пластика. Открываю горячую воду и произвожу повторное измерение:
А вот как происходит процесс нагрева трубы на видео:

А вот и сам стояк с горячей водой. Большую часть стояка я самостоятельно изолировал трубкой из вспененного полиэтилена, поэтому в этих местах температура сильно ниже чем в открытых местах.
Канализация изолирована по такому же принципу, но не изолирована в месте где есть смотровой лючок (там не получается его изолировать), и ещё в одном небольшом отрезке, куда у меня уже не хватило изоляции, а продаётся она кусками с большой длиной. А так, канализацию я изолировал что бы немного снизить шум от неё, ведь надо мной ещё 14 соседских квартир, а труба достаточно тонкостенная, и первое время меня сильно напрягал постоянный, достаточно ощутимый шум воды там, и не только её.

Стояк с полотенцесушителем так же изолирован (всего стояков три, так как у меня 4-ый этаж), и то при таком раскладе летом в ванной бывает жарковато от работающего полотенцесушителя.
Так как полотенцесушитель имеет блестящую поверхность, кажется будто бы он холоднее места соединения с стояком. Если настроить коэффициент излучения в настройках, то получим более реальную температуру.
Я задал коэффициент 0.28, согласно данным для стали оцинкованной, из первой попавшейся таблицы в интернете.
Теперь температура полотенцесушителя соответствует реальности, есть небольшое расхождение в двух точках, но вероятно связано оно с тем что в этом месте после просушки полотенца остались небольшие разводы от воды, т.е. поверхность не идеально чистая. Зато пластиковая труба теперь стала супер горячей, ведь мы ввели поправку для одного типа материала, а пластик это уже другой материал, и коэффициент под него нужно устанавливать совсем другой.

А вот уже кастрюля с недавно приготовленным супом, и варочная панель не успевшая ещё остыть.

Место установки счётчика и автоматов в квартире.
Здесь виден небольшой нагрев на автоматах. Кстати, нагрузка на сеть в момент съёмки небольшая.


Я дома:

Тут меня «сфотографировала» жена, закрыв пальцем часть кадра, так как держа смартфон рукой периодически перекрываешь сенсор.

А вот жена с ребёнком, лежащим в коляске:
Здесь пластиковые элементы коляски, получились теплее алюминиевого каркаса.

Ребёнок на качелях, в движении:

Перчатки уже заменили на более тёплые. Очередь за шапкой.

На просторах Youtube мне попадалось видео где ставили эксперемент по поиску людей в зимнем лесу, в темное время суток, с коптера где установлен заводской тепловизор. Модель того коптера официально предназначалась для поиска фермерских животных или охоты на дичь. Так вот, коптеру удалось найти людей, конечно же не мгновенно, и они вроде как сильно не скрывались от него, но больше меня удивило там то, что их нашли по следам, попутно найдя следы ещё и лесных животных. Т.е. ввиду того что используемая людьми обувь была видимо с достаточно посредственной теплоизоляцией, а на улице было холодно, след оставался тёплым некоторое время.
Я провёл похожий эсперемент дома, и тепловизор видел те места где я недавно стоял (был в носках, ходил по линолеуму), хотя температура тела человека не так уж высока, относительно температуры в комнате, но пол у нас довольно прохладный.

Температура отечественного паяльника, с сильно прогоревшим жалом.



Измерение температуры элементов на платах, с использованием макролинзы.

Для примера, перегревающаяся микросхема, в корпусе soic-14.

Мелкий резистор с сопротивлением 1Ом, с искусственно поданным на него напряжением:

Здесь температура скачет, так как дешёвый DC-DC преобразователь, с которого бралось питание, так отрабатывает перегрузку, генерируя скачки напряжения. Вот ситуация на видео:


А вот уже резистор-нулевик (по факту это перемычка в корпусе резистора, с маркировкой 0) ещё меньшего размера чем тот что был ранее. С ним DC-DC преобразователь ещё сильнее начинает «колбасить», ведь на выходе КЗ, но тепловизор успевает засечь мгновенные вспышки по подаче питания, сразу же переходящие в выделение незначительного тепла на корпусе резистора.



Открытый системник через тепловизор

Различные компоненты системника:

Немного общих планов:

Здесь чётко видно три вентилятора попавшие в кадр. Ещё два верхних не видны с этого ракурса.

На радиаторе хаба даже можно различить надпись, если направить тепловизор исключительно на него.


Со смартфоном Oukitel WP28, девайс по началу не завёлся. Приложение видит что устройство подключено, а картинки нет
Позже, я ещё несколько раз переподключил устройство, и всё заработало (первое подключение не помогло). Точно такая же картина наблюдалась и на планшете, где аналогичная WP28 платформа.
На смартфоне Meizu16 всё заработало сразу же, с ним я и тестировал данное устройство.

Выводы

InfiRay P2 Pro — это безусловно очень полезный прибор, имеющий отличные характеристики, позволяющие производить им достаточно большое количество различных измерений температур, получая довольно подробную картинку. Использовать данный прибор можно как в профессиональной деятельности (например ремонт техники), так и в быту (поиск утечек тепла, проверка различных систем).

К минусам, относящимся не столько к самому прибору, сколько к его сохранности, я бы отметил что дорогостоящий прибор, обладающий оптическими элементами, поставляется без полноценного защитного фуляра.

P.S. По промокоду P2PRO50 доступна скидка ~5000 рублей (50$).