Что такое тепловизор

Человеческое зрение способно воспринимать электромагнитные волны только в видимом световом спектре с длиной волн примерно от 380 до 810 нанометров (в пределе). Инфракрасное излучение, которое способно излучать любое тело или предмет, если его температура превышает значение абсолютного нуля, наши органы зрения не регистрируют. С развитием технологий в этом появилась необходимость, что в итоге привело к созданию соответствующего прибора, который получил название – тепловизор. Давайте подробней остановимся на вопросах, что такое прибор тепловизор, где он применяется, из чего состоит и на каком принципе работает?  

Области применения тепловизоров

Тепловизор – это портативное или стационарное устройство, способное регистрировать тепловое распределение температуры исследуемого объекта в инфракрасном диапазоне. Данные регистрации прибор в онлайн режиме передает на дисплей, где оператор видит в видимом спектре данное распределение. Картинка на дисплее окрашивает в разные цвета различные температурные участки объекта.

Области применения прибора могут быть разными:

• прежде всего военные цели, а также цели охраны особых территорий и объектов;
• строительство, а также эффективность эксплуатации зданий - определение величины теплопотерь;
• медицинское использование для диагностики некоторых заболеваний;
• для быстрой диагностики и контроля исправности работы оборудования;
• при работе спасательных служб;        
• в промышленности и металлургии;
• охота, в качестве приборов ночного видения;
• наука, в частности, астрономия и астрофизика;
• другие цели.

В зависимости от назначения, такие приборы будут иметь различную цену и специализацию. Используемые в них материалы могут отличаться, что влияет на четкость изображения, точность работы, дальность действия и стоимость.

Как работает тепловизор?

Если рассматривать принцип работы тепловизоров, то они являются регистраторами инфракрасного излучения. При этом у прибора есть возможность переводить воспринимаемый диапазон длин волн в видимый для человеческого глаза спектр. Если у объекта неравномерно распределяется температура, то разные участки на дисплее будут подсвечиваться различным цветом.

В общем упрощенном случае тепловизор будет состоять из таких рабочих частей:

• окно для приема ИК-излучения;
• специальная линза, чувствительная к такому типу излучения;
• датчик регистратор или сенсор;
• контроллер прибора;
• дисплей для отображения полученного результата сканирования;
• система управления устройством.

Особенными в этом списке являются оптика, которую делают из специальных материалов, а также сенсор. Современные матричные сенсоры, которые носят название болометры, в состоянии определить разницу температур в сотые доли градуса. От качества, технологий и материалов изготовления этих двух компонентов будет в основном зависеть стоимость и параметры прибора.

Сами по себе такие устройства делятся на регистраторы и измерители. Последние в состоянии в количественном выражении отобразить величину температуры конкретного участка измеряемого объекта.   

Основные характеристики тепловизоров

Если вы решите приобрести подходящий под ваши цели тепловизор, то на какие его характеристики прежде всего следует обращать внимание? Тут можно выделить:

• Разрешение инфракрасного детектора – способность сенсора проводить термографирование с соответствующим разрешением. Чем выше разрешение, тем качественней и дороже устройство.
• Разрешение тепловизора – фактическое разрешение прибора. Для получения картинки крупного объекта, к примеру, пятиэтажного здания, требуется разрешение по размеру не менее 120х120.
• Диапазон температур – специализация тепловизора под рабочий температурный диапазон измерения. В строительных целях энергоаудита такой диапазон можно ограничить 100 °С, а в металлургии он может быть и 1500 °С.
• Чувствительность – порог дискретности воспринимаемого прибором перепада температур. Для обычных тепловизоров, используемых в энергоаудите, достаточно уровня чувствительности в 0,1 °С.
• Спектральный диапазон – воспринимаемый диапазон длин волн инфракрасного спектра у прибора. Этот параметр зависит от специализации устройства. Для стандартных строительных целей этот диапазон может равняться 7,5 – 14 мкм, а в случае энергоаудита целиком застекленных зданий он должен соответствовать значениям от 3 до 5,5 мкм.

Выбор тепловизора ведется под задачу, а значит вышеперечисленные характеристики должны находиться в соответствии со специализацией. Стоимость устройства будет также зависеть от выбранных технологий и материалов изготовления ИК-матрицы и линзы.