TopSłownik technicznyTemperatura minimalna

Temperatura minimalna

Minimalna temperatura pracy kamery - to taka temperatura, przy której producent gwarantuje poprawną jakość obrazu. Jakość ta powinna być identyczna jak w temperaturze pokojowej. Gdzie jednak jest granica pracy samej kamery? Przy jakiej temperaturze kamera przestaje działać? Na to pytanie nie udało nam się jednoznacznie odpowiedzieć, dlatego postanowiliśmy zrobić test kamer w komorze klimatycznej, symulując warunki, jakie mogą zaistnieć w naturze.

 

Warto przypomnieć, że ekstrema w zakresie niskich temperatur w Polsce to –41°C w Siedlcach dnia 11.01.1941 r. Natomiast w Europie rekord padł w Rosji w Ust-Szczugor i wyniósł –58,1°C dnia 31.12.1978 r.

 

Założenia testu były następujące: 

  • Zamontowanie 8 modeli kamer w komorze, zasilenie ich i nagrywanie obrazu na rejestrator przez cały czas trwania testu.
  • Ustalenie na początku względnej wilgotności, podobnej jaka przeciętnie panuje w warunkach zimowych (przyjęto 30%).
  • Zmniejszenie temperatury do -50°C i obserwowanie obrazu.
  • Wyłączenie napięcie na wszystkich kamerach (symulacja awarii zasilania) po osiągnięciu najniższej temperatury.
  • Odczekanie 3 godzin i ponowne włączenie zasilania wszystkich kamer.
  • Stopniowe podwyższanie temperatury od -50°C do +10°C.

    • Poniżej przedstawiamy wyniki naszego testu.

     

    Badanie zostało przeprowadzone w Parku Naukowo–Technicznym Euro-Centrum w Katowicach. Na zdjęciu widoczne są komory klimatyczne.

     

    Do eksperymentu wybraliśmy 8 modeli kamer z serii Gemini AHD, różniących się obudowami oraz przetwornikami. W teście brały udział kamery w obudowach kulistych wandaloodpornych (Doom), w obudowach typu Compact, a także w obudowie plastikowej, które, ze względu na brak hermetyczności, stosowane są wyłącznie wewnątrz pomieszczeń.

     

    W komorze umieszczono dodatkowe źródło światła w celu wygaszenia oświetlaczy podczerwieni zamontowanych w kamerach. Kamery posiadają czujniki światła i przy niewielkim oświetleniu włączają diody IR. Diody te są dodatkowym źródłem ciepła i aby nie zafałszowały wyniku, podczas testu powinny być wyłączone. Ze względu na stałe oświetlenie komory podczas testu żaden z oświetlaczy IR się nie włączył.

     

    Złącza zasilania oraz złącza BNC zostały wewnątrz komory, natomiast rejestrator wraz z monitorem pracował w temperaturze pokojowej. Kable zostały wyprowadzone przez specjalny przepust w ścianie komory.

     

    Obraz z kamer przez cały okres testu był obserwowany na monitorze oraz nagrywany na dysku rejestratora.

     

    Zdalnie monitorowane były również warunki panujące w komorze klimatycznej.

     

    Początkową fazą było ustawienie względnej wilgotności powietrza.

     

    Po zakończeniu kontroli wilgotności (kolor żółty) nastąpił test zasadniczy, polegający na obniżeniu temperatury do -50°C. 

    X - Czas

    Y - Temperatura

    Z - Wilgotność względna

    1 - Okres stabilizacji temperatury oraz wilgotności.

    2 - Końcowy okres kontroli wilgotności.

    3 - Obniżanie temperatury do -10°C.

    Na wykresie przedstawiono wynik zmian temperatury w funkcji czasu. W sumie wykonane zostały dwa pomiary z różnymi czasami obniżania temperatury. 

    X - Czas

    Y - Temperatura

    Rejestrator przez cały okres testu rejestrował zmiany w obrazie kamery. Do –30°C wszystkie kamery pracowały poprawnie i nie było widać różnicy w jakości obrazu. Potem niektóre kamery minimalnie straciły ostrość.

     

    Ku naszemu miłemu zaskoczeniu obraz z testowanych kamer był prawidłowy aż do momentu osiągnięcia temperatury -50°C. Na zdjęciu został uchwycony moment, gdy temperatura spadła do -44.8°C. Trzeba przyznać, że tego typu warunki pracy urządzeń zdarzają się niezwykle rzadko.

     

    Po osiągnięciu temperatury –50°C zasilanie z kamer zostało odłączone. Jest to symulacja awarii prądu, gdzie w naturze w takim momencie prawdopodobieństwo awarii jest dość duże. Kamery pozostały w tym stanie przez ok. 3 godziny, po czym ponownie podano napięcie zasilające. Na zdjęciu widzimy zamarzniętą parę wodną, która osadziła się na kloszu wskutek ochłodzenia powierzchni.

     

    Moment włączenia kamer przy temperaturze -50°C został zarejestrowany na filmie. 

     

    Badanie wykazało, że żadna z kamer nie uległa uszkodzeniu i wszystkie kamery w temperaturze -50°C zaraz po włączeniu zaczęły pracować normalnie. Zdjęcie poniżej przedstawia obraz z kamer chwilę po włączeniu zasilania.

     

    Ostatnią fazą testu było stopniowe podwyższanie temperatury. Jakość obrazu polepszała się wraz ze wzrostem temperatury. 

    X - Czas

    Y - Temperatura

    Wnioski końcowe: 


    1. Wszystkie kamery pracowały bez zarzutu nawet w temperaturze –50°C.


    2. Przetestowana została tylko jedna linia kamer (Gemini) w różnych obudowach; niemniej należy zakładać, że kamery innych producentów będą zachowywały się podobnie.


    3. Nie przetestowano kamer typu Speed Dome, które, ze względu na ruchome elementy mechaniczne, mogą dać inne wyniki.


    4. Wyniki testu należy uznać za udane.