Detekcja kamerą akustyczną

Kamery akustyczne do diagnostyki przecieków, wycieków z instalacji to sprawdzone rozwiązania dla różnych branż

Kamera akustyczna i obrazowanie akustyczne - co to jest

Kamera akustyczna to nowoczesne narzędzie diagnostyczne, które znajduje coraz szersze zastosowanie w branży instalacyjnej, szczególnie w lokalizowaniu nieszczelności w instalacjach domowych i przemysłowych. Dzięki swojej zdolności do wykrywania dźwięków niesłyszalnych dla ludzkiego ucha, oraz ich wizualizacji w czasie rzeczywistym, kamera akustyczna stanowi przełom w detekcji przecieków – zarówno w instalacjach wodnych, jak i gazowych, czy ogrzewania podłogowego.

Ludzkie ucho może odbierać tylko dźwięki w zakresie od 20 Hz do 20 kHz. Jednak ukryte usterki, takie jak wycieki gazu, wody, zużycie urządzeń, drganie połączeń konstrukcji i wyładowania elektryczne, często emitują ultradźwięki o znacznie wyższej częstotliwości (>20 kHz) – dźwięki, które są niewyczuwalne dla ludzkiego ucha i wykraczają poza możliwości tradycyjnych stetoskopów lub mikrofonów.

Jak działa kamera akustyczna

Kamera akustyczna działa w oparciu o zestaw mikrofonów [często w liczbie od kilkudziesięciu do ponad stu], które odbierają fale dźwiękowe z otoczenia. Urządzenie przetwarza te dane i tworzy „mapę dźwięku”, czyli dokonuje obrazowania akustycznego, w ramach czego tworzony i wyświetlany na ekranie jest obraz prezentujący źródła dźwięku wraz z ich natężeniem. Powstający w ten sposób obraz dźwięków umożliwia oznaczenie miejsc ich emisji, w śród których mogą znajdować się punkty na przykład wycieku mediów z instalacji.

Film obok pokazuje zasadę pracy kamery akustycznej i przebieg procesu wyszukiwania nieszczelności. Widać, że posługiwanie się kamerą akustyczną jest prostsze niż praca kamerą termowizyjną. Do tego kamera akustyczna często jest narzędziem znacznie lepszym i efektywniejszym, czyli łatwiej jest znaleźć wyciek, i o wielu dodatkowych możliwościach zastosowania. Detekcja akustyczna może odbywać się z dużo większej odległości, co w przypadku wykorzystania termowizji nie będzie skuteczne. Im większa odległość tym większe są poszczególne punkty skanowania temperatury powierzchni i kamera termowizyjna nie będzie w stanie wychwycić tych poszczególnych punktów z anomaliami. Natomiast w przypadku detekcji akustycznej przy bardziej zaawansowanych modelach kamer możemy skanować obszar nawet z odległości 200 metrów od obiektu, gdyż kamera akustyczna jest wyposażona w całą macierz kierunkowych mikrofonów. Co więcej, mikrofony kamery akustycznej odbierają wysokie częstotliwości i ultradźwięki aż do 100 kHz, zatem hałas towarzyszący nam dookoła nie ma tutaj znaczenia.

Jak przebiega proces detekcji akustycznej w kamerze

Detekcja akustyczna przebiega w urządzeniu automatycznie tj. układ mikrofonów w kamerze wychwytuje źródło lub źródła dźwięków, jednocześnie rejestruje przez kamerę skanowany obraz rzeczywisty i w czasie rzeczywistym nakłada na ten obraz rendering podobny do termowizji. Powstaje tzw. mapa dźwięku, czyli obrazowanie akustyczne, w ramach czego tworzony i wyświetlany na ekranie jest obraz prezentujący źródła dźwięku wraz z ich natężeniem. Różne dodatkowe funkcje w kamerze pokazują częstotliwości odbieranych dźwięków i umożliwiają ich wyfiltrowanie. Można również skoncentrować kamerą na już zidentyfikowanych punktach generujących dźwięki i dokładnie je zeskanować, w celu potwierdzenia punktu wycieku.

Algorytm formowania wiązki:

Skupia się na źródłach dźwięku z określonych kierunków, odfiltrowując hałas otoczenia.

Układ mikrofonów:

Jednoczesne przechwytywanie sygnałów dźwiękowych z wielu źródeł w celu zwiększenia dokładności przestrzennej.

Nakładka obrazu akustycznego:

Wyświetla lokalizacje źródeł dźwięku jako mapę cieplną na obrazie.

Rendering o małym opóźnieniu:

Umożliwia niemal natychmiastową reakcję, idealną dla scenariuszy ciągłej inspekcji.

W dobie rosnących wymagań co do jakości i precyzji usług instalacyjnych, kamera akustyczna staje się nieocenionym narzędziem pracy specjalistów. Jej zastosowanie w domowych instalacjach umożliwia szybkie, bezpieczne i skuteczne wykrywanie nawet najmniejszych przecieków, co przekłada się na niższe koszty napraw i większy komfort mieszkańców. Dlatego też warto rozważyć użycie kamery akustycznej przy każdej podejrzanej sytuacji związanej z nieszczelnościami w instalacjach zanim drobna nieszczelność przerodzi się w poważny problem.

Zalety detekcji za pomocą kamery akustycznej

Detekcja akustyczna, zwłaszcza z wykorzystaniem nowoczesnych kamer akustycznych, ma wiele istotnych zalet w porównaniu do tradycyjnych metod wykrywania nieszczelności. Poniżej proste porównanie z innymi popularnymi technikami, oraz główne przewagi technologii akustycznej. Zalety detekcji akustycznej są następujące:
1. Bezinwazyjność
Kamera akustyczna umożliwia lokalizację przecieków bez konieczności kucia ścian, podłóg czy demontażu instalacji.
Metody termowizyjne, czy lokalne odkrywanie instalacji wymagają często częściowej ingerencji w strukturę budynku, zwłaszcza gdy obraz jest niejednoznaczny.

2. Wysoka precyzja lokalizacji
Detekcja akustyczna umożliwia określenie dokładnego punktu przecieku z dokładnością do kilku centymetrów.
W metodach takich jak próby ciśnieniowe, czy barwienie wody, trudno precyzyjnie wskazać miejsce awarii – wskazują one tylko, że gdzieś występuje problem.

3. Wykrywanie bardzo małych nieszczelności
Kamera akustyczna wykrywa również mikro przecieki, które nie dają jeszcze widocznych oznak na powierzchni np. zawilgocenia lub zapachu.
Czujniki wilgoci, pianki wykrywające gaz, czy obrazowanie termiczne często nie reagują na małe wycieki lub dają zbyt ogólne wyniki.

4. Skuteczność przy różnych typach instalacji
Detekcja akustyczna nadaje się do wykrywania przecieków w instalacjach wodnych, gazowych, sprężonego powietrza, ogrzewania podłogowego, czy układach próżniowych.
Inne metody są często wyspecjalizowane – np. detektory gazu działają tylko dla konkretnych gazów, a kamery termowizyjne najlepiej sprawdzają się przy dużych różnicach temperatur.

5. Praca w czasie rzeczywistym
Kamera akustyczna umożliwia natychmiastową ocenę sytuacji – sygnał dźwiękowy przekształcany jest na obraz na ekranie w czasie rzeczywistym.
W testach ciśnieniowych, czy metodzie barwnikowej wyniki uzyskuje się po dłuższym czasie i wymagają one często dalszej interpretacji.

6. Brak zależności od warunków zewnętrznych
Detekcja za pomocą kamery akustycznej działa również niezależnie od temperatury, wilgotności, oświetlenia, czy hałasu. Co więcej nie przeszkadza tutaj hałas urządzeń domowych, ADG, rozmowy, czy hałas docierający z zewnątrz. Bez problemu można wyfiltrować odpowiednie częstotliwości, jak też skupić kamerę na określonym podejrzanym obszarze skanowania.
Kamery termowizyjne wymagają wyraźnego kontrastu temperatur, a ich skuteczność spada w ciepłych lub wilgotnych pomieszczeniach.

Detekcja akustyczna jest obecnie jedną z najbardziej uniwersalnych, precyzyjnych i bezinwazyjnych metod wykrywania przecieków. Sprawdza się tam, gdzie inne techniki zawodzą lub są zbyt ogólne. Choć wymaga specjalistycznego sprzętu i doświadczenia w interpretacji wyników, jej zastosowanie przynosi realne oszczędności – zarówno czasowe, jak i finansowe – eliminując potrzebę kosztownych prac odkrywkowych. Nowoczesne kamery akustyczne są również wspierane przez inteligentne algorytmy sztucznej inteligencji AI.

Kamera akustyczna sprawdza się w detekcji przecieków instalacji domowych

Kamery akustyczne mogą być bez problemu jednym z głównych narzędzi do wyszukiwania przecieków w instalacjach domowych. Typowe obszary zastosowania detekcji akustycznej to:
1. Instalacje wodne
W tradycyjnych instalacjach wodociągowych nieszczelność może powodować duże straty wody i doprowadzić do zalania pomieszczeń. Kamera akustyczna pozwala szybko zlokalizować miejsce przecieku, nawet gdy jest ono ukryte pod podłogą lub w ścianie.
2. Instalacje gazu
Niewielki przeciek w instalacji gazowej może być niebezpieczny dla zdrowia i życia domowników. Tradycyjne metody wykrywania gazu, jak użycie pianek, detektorów czy płomieni, mają swoje ograniczenia. Kamera akustyczna pozwala zlokalizować nawet najmniejsze nieszczelności poprzez uchwycenie charakterystycznego dźwięku gazu wydostającego się pod ciśnieniem.
3. Ogrzewanie podłogowe
Nieszczelność w instalacji ogrzewania podłogowego może być szczególnie trudna do wykrycia, ponieważ rury są zlokalizowane w wylewce. Kamera akustyczna pozwala precyzyjnie zlokalizować miejsce wycieku, co ogranicza zakres prac rozbiórkowych do minimum. Dzięki kamerze akustycznej można przykładowo ustalić, czy w jednym z odcinków pętli grzewczej nie nastąpiło pęknięcie.

Dodatkowe zalety diagnostyki akustycznej to:
Bezpieczeństwo i szybkość – Diagnostyka bezinwazyjna pozwala uniknąć niepotrzebnych zniszczeń i znacznie skraca czas lokalizacji usterki.
Precyzja – Możliwość wykrycia nawet bardzo małych wycieków, które są niewidoczne gołym okiem.
Wszechstronność – Zastosowanie w instalacjach wodnych, kanalizacyjnych, gazowych, wentylacyjnych, czy grzewczych.
Oszczędność – Dzięki dokładnemu wskazaniu miejsca awarii można uniknąć kosztownych i niepotrzebnych remontów.

Kamera akustyczna jest praktyczna i niedroga

Kamery akustyczne od lat są wykorzystywane przez służby utrzymania ruchu w zakładach przemysłowych, a ich zastosowanie z każdym kolejnym rokiem jest coraz większe. W przypadku innych branż, jak lokalizacja przecieków instalacji, osuszanie, hydraulika, elektryka, pneumatyka, konstrukcje, instalacja urządzeń domowych HVAC [ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja], czy jakichkolwiek innych urządzeń obiektowych było mniejsze z uwagi na cenę detektorów akustycznych.

Jednakże aktualnie dostępne są już bardzo praktyczne modele nowoczesnych kamer akustycznych w cenach niższych niż przeciętne kamery termowizyjne lub komplet dobrych mierników wilgotności.

Dzięki dostępności zaawansowanych i tanich kamer akustycznych, takich jak Fotric TD2, powinny być one już standardowym narzędziem pracy dobrego fachowca zajmującego się lokalizacją, osuszaniem, instalacjami i montażem dowolnych urządzeń HVAC lub konstrukcji. Więcej o kamerze akustycznej Fotric TD2 – tutaj.

Więcej informacji o wykorzystaniu termowizji w budownictwie i przemyśle:

Potrzebujesz informacji o termowizji – kliknij hasła poniżej znajdziesz ją na naszej stronie:

Zestawienie kamer termowizyjnych z obiektywem stałym i manualnym – Zestawienie kamer termowizyjnych z obiektywem automatycznym

termowizja w budownictwie | parametry kamer | jak wykonać termowizję | kamery dla firm budowlanych i instalacyjnych | typowe zastosowania w budownictwie | termowizja w przemyśle | kamery przemysłowe | sztuczna inteligencja w kamerach Fotric – NaviTiR | oprogramowanie do termowizji | ultradźwiękowa kamera akustyczna | detekcja kamerą akustyczną