Як влаштований тепловізор-особливості інфрачервоного зору

Пристрій інфрачервоної камери дуже схоже на оптичну. Тільки функціонують вони в різних піддіапазонах електромагнітного спектра.

Вхідне теплове випромінювання потрапляє на так званий детектор, де вимірюється його інтенсивність.

Потім ця інформація оцифровується і перетворюється в остаточне зображення, яке називається термограмою.
Якщо вимірювання було виконано правильно і у відповідних умовах, сформована температурна карта, несе інформацію про розподіл температури поверхні об'єкта або вимірюваних об'єктів, на відміну від Єдиної цифри пірометра.

ІЧ-картинка складається з так званих пікселів (як ми звикли до класичних комп'ютерних зображень або фото на смартфоні).
Окремі пікселі відповідають температурі поверхні вимірюваного об'єкта в даній точці. Дозвіл термограми визначається параметрами детектора і є одним з основних характеристик.

  1. Для найпростіших інфрачервоних камер дозвіл становить 60*60 і чесно кажучи в них не можна зовсім нічого розгледіти, крім розмитих плям.
  2. Значно краще покаже себе, якщо купити тепловізор 120*120, а стандарт, відповідний для енергоаудиту, температурного моніторингу роботи промислового обладнання, електроустановок становить 320х240 і далі, ціна вище, особливо на дорогий бренд FLIR, представлений в Україні.

Як влаштований тепловізор-особливості інфрачервоного зору - Фото№1

З точки зору принципу дії ми розрізняються два основних типи детекторів: теплові та фотонні.

Теплові працюють за принципом зміни електричних властивостей в залежності від інтенсивності падаючого інфрачервоного випромінювання.

Прикладом є так званий мікроболометр, який змінює електричний опір в залежності від інтенсивності падаючого випромінювання (воно буквально нагріває його поверхню).

Мікроболометричне поле, що представляє собою велику кількість мікроболометрів, поміщених в двовимірний простір (довжина ребер зазвичай від 1 до 2 см), сьогодні є найбільш поширеним типом сенсора і зустрічається щонайменше в 95% термокамера.

Цей тип термодетектора в даний час дозволяє досягти температурної чутливості до 30 мк в спектральному діапазоні від 8 до 14 мкм.

Як влаштований тепловізор-особливості інфрачервоного зору - Фото№2
Виняток становлять, в основному, найдорожчі ІЧ-камери, використовувані в дослідницьких цілях, де можна встановити фотонний детектор для підвищення його чутливості.

Простіше кажучи, такі Детектори працюють за принципом рахунку фотонів, тобто квантів електронного випромінювання. Вони значно чутливіші, ніж теплові Детектори, але вимагають охолодження. Отже, пристрій з фотонним детектором набагато важче, ніж з тепловим, саме через необхідність охолодження.

Іншою важливою відмінністю між тепловими і фотонними детекторами є спектральна чутливість. У той час як теплові Детектори є широкосмуговими, Детектори фотонів є вузькосмуговими і здатні виявляти випромінювання тільки у вузькому діапазоні довжин хвиль.

Крім перетворення в електричний сигнал, необхідна обробка термограми перед виведенням її на дисплей.

Без додаткових схем і складних алгоритмів і потужного мікропроцесора, які забезпечують обробку сигналів, самокалібрування камери, корекцію зображення і т.д., результати були б практично непридатні.

Як влаштований тепловізор-особливості інфрачервоного зору - Фото№3

На малюнках ви можете порівняти, як виглядають 2 термограми:

У якісних термограмах, отримане зображення буде чітким і різким.


Коментарі до статті "Як влаштований тепловізор-особливості інфрачервоного зору"

  • 5

    Познавательная статья. С тепловизором знаком не по наслышке занимаюсь мониторингом температурного режима, приходится много работать тепловизором, у нас как раз прибор FLIR, прибор отличного качества. Почитав статью понял принцип работы тепловизора, теперь имею общие представления, о то только снимал показания не вникая.

    Оцінка star star star star star
  • 5

    Очень интересная хоть и небольшая статья, тепловизор для меня даже после прочтения остается прибором загадкой.

    Оцінка star star star star star

Залиште свій коментар







Оцінка


Помилка