Тепловізори: що це таке, який принцип роботи та галузь застосування

У сучасній історії дуже важливо знати, що таке тепловізор, для яких цілей його необхідно використовувати і які критерії варто враховувати при його придбанні. Існує величезна кількість різновидів обладнання, що використовуються в різних галузях, включаючи охорону, медицину, будівництво та полювання.

Детальна інформація про тепловізор та галузь його використання

Тепловізор - це вимірювальний пристрій, за допомогою якого можна розглянути ІЧ-випромінювання об'єкта, що цікавить, території, незалежно від часу доби та умов навколишнього середовища. Також завдяки йому можна виміряти температуру, хвилю зміни в будь-якій точці всього з похибкою 0,1 градуса.

Якщо ви ставите питання, тепловізор - що це і яке його головне призначення, то їх існує кілька:

• вимірювання температурного режиму довкілля, об'єктів безконтактним методом;
• визначення поломок у різному устаткуванні та електромережах;
• виявлення недоліків під час будівництва.

Завдяки тепловізійним приладам можна отримати якісну теплову картинку, а наявність найскладнішої системи алгоритмів дозволяє рахувати з неї температурні показники. Є кілька позначень температури:

1. гарячий – червоний, оранжевий, жовтий;
2. холодний – синій, чорний.

Це дозволяє використовувати пристрій у всіх галузях людської діяльності. Серед найпопулярніших галузей, де можна застосовувати тепловізор – це медичне обстеження, ремонтно-будівельні роботи, легка і важка промисловість. Також останнім часом дедалі частіше їх почали експлуатувати в побуті, підключати до смартфону для перевірки стану квартир та приватних домоволодінь, де є підозра на витік газу, тепла та наявність поломок в електромережі.

Як працює тепловізійне обладнання?

Принцип роботи тепловізора – реєстрування та аналізування температурного режиму, який зчитується з поверхні об'єкта, що цікавить. Кожен предмет має власне відображення, поглинання ІЧ-випромінювання. Внаслідок того, що та сама площа може нагріватися нерівномірно, це дає можливість сформувати єдине зображення розподілу температури на ній шляхом фарбування у відповідні кольори.

Серед особливостей того, як взагалі працює тепловізор, слід виділити:

• температурна роздільна здатність – величина становить приблизно 0,1 градуса;
• діапазон спектру – від 8 мкм до 14 мікромікронів та від 3 до 5,5 мікромікрона, що говорить про забезпечення великої дальності для спостереження за об'єктами;
• температура матеріалу – від -50 до +500 градусів включно.

Завдяки таким особливостям тепловізор нечутливий до несприятливих погодних явищ, включаючи густий туман, зливу, сніг та велику задимленість.

Основні технічні характеристики тепловізора

Перш ніж придбати тепловізор, потрібно дізнатися, як влаштований цей прилад. І тому розберемо його технічні характеристики.

Роздільна здатність детектора інфрачервоного променя.

Це головний момент, за допомогою якого можна визначити справжнє функціонування пристрою та остаточний результат його температурного аналізу. Дозвіл (у пікселях) може мати такі показники:

• 60х60;
• 640х480;

Дуже важливо не переплутати опис інфрачервоного датчика з технічними характеристиками вбудованого об'єктива та дисплеєм тепловізора.

Роздільна здатність самого приладу.

Тут йдеться про кількість конкретних «точок вимірювання», які вираховуються у вертикальному, горизонтальному напрямку, що відображаються у графіку температур. Навіть однакові пристрої на вигляд з ідентичним розміром дисплея, але які мають відмінності в дозволі інфрачервоної матриці, дадуть вам різні за якістю знімки. Для того щоб в результаті зйомки ви отримали якість зображення 120х120 мегапікселів з техніки, яка має роздільну здатність 60х60, потрібно зробити мінімум 4 фотографії з максимально наближеної дистанції.

Додаткові оптичні прилади для камери.

Завдяки змінним об'єктивам можна значно збільшити технічні можливості устаткування. Тобто якщо предмет знаходиться поряд з вами і потрібно переглянути, якнайбільше площі, тут відмінно підійде простий варіант - ширококутна оптика або камера в корпусі «куб».

Якщо вас цікавить, який принцип роботи тепловізора, як за бажання отримати детальний знімок, він полягає у застосуванні спеціального теплового об'єктиву. Це потрібно для того, щоб зняти верхні поверхи будівлі, опори лінії електропередач, труби на ТЕС або ведучи інфрачервону зйомку з літака або вертольота. Для того, щоб не помилитися у виборі об'єктива, потрібно звернути увагу на такі характеристики, як фокусування, відстань, грань та кут зору.

Температурний діапазон.

Загальна кількість контрольованої температури – це те, що визначає галузь використання тепловізора:

• термограма будівель - верхній діапазон складає до +100 градусів за Цельсієм;
• діагностика установок електричного типу та агрегатів, що використовуються у промисловості – до +650 градусів;
• енергетика, хімічні, ливарні підприємства – високотемпературні моделі до +1200 і від градусів.

Обов'язково, вибираючи відповідний тепловізор, потрібно брати варіант із так званим невеликим запасом температури. Але пам'ятайте, що від цього залежатиме і ціна приладу.

Теплова чутливість.

Цей показник говорить про те, якою буде робота вашого тепловізора під час перепаду температур. Ця характеристика визначає рівень якості та контрасту зробленого знімка. Наприклад, якщо ви плануєте проводити енергоаудит, то показник чутливості може становити лише 0,1 градуса. А якщо прилад планується використовувати з метою виявлення перегрітого дроту в механічній апаратурі, можна застосовувати менш чутливі варіанти. Високі характеристики повинні бути в тому пристрої, який буде експлуатуватися для виявлення протікання, будь-яких невидимих дефектів на поверхні з підвищеним рівнем вологи.

Вибір тепловізора, виходячи з галузі використання

Спочатку пригадаємо, що таке тепловізор – це універсальний пристрій, за допомогою якого вимірюється температурний режим та проводиться аналіз теплової площі. Вибираючи цей пристрій, потрібно точно визначитися, в якій вузької сфері ви плануєте його експлуатувати. Це обумовлюється тим, що одну модель в силу її технічних характеристик буде недоречно використовувати в кількох галузях, що відрізняються один від одного.

Тепловізори для здійснення охоронної діяльності.

На відміну від відомих нам вимірювальних пристроїв, прилади для охорони не мають функції визначення температури об'єктів, оскільки перед ними стоїть зовсім інша мета. Використання тепловізора як далекобійної техніки в умовах поганої видимості ставить перед власником завдання вибрати довгофокусну модель.

Тут дуже важливо звернути увагу на дозвіл матриці, тому що від цього залежить якість зображення, що отримується. Запам'ятайте, тепловізор охоронний - це прилад, головна мета якого давати чітку картинку об'єктів, що рухаються на великих дистанціях у темряві. Це необхідно для виключення помилкового спрацьовування сигналізації.

Тепловізори для медичних досліджень.

Термографія за допомогою цього приладу вже багато років практикується у лікувальних закладах. Це обумовлюється тим, що принцип дії медичного тепловізора полягає у високоточному вимірі температури тіла людини та діагностуванні великої кількості захворювань на ранніх термінах. Серед основних особливостей цього різновиду пристрою слід виділити:

• велика роздільна здатність – 384х288 мегапікселів;
• частоту кадрів - від 30 до 60 Герц, досить високі показники, що дозволяють отримати якісну, точну картинку тепла;
• точність вимірювання температури – коефіцієнт становить 0,3 градуси за Цельсієм.

Кожен медичний тепловізор має індивідуальний софт для здійснення аналізування та обробки одержуваних фото та відеозаписів. Прилад використовують для того, щоб діагностувати захворювання на початковій стадії, навіть до появи перших яскраво виражених симптомів.

Принцип роботи медичного тепловізора – пристрої, за допомогою якого можна зареєструвати теплове випромінювання тіла пацієнта, полягає у реєстрації підвищеної температури у певній ділянці організму. Тобто ця область забарвлюється у червоний, помаранчевий або жовтий колір, що говорить про наявність запального процесу. Крім цього, за допомогою приладу можна виявити:

• наявність пухлин різних органів у початковій стадії розвитку;
• ураження нервових закінчень;
• зміни в артеріях верхніх та нижніх кінцівок;
• варикозне розширення вен;
• ураження опорно-рухового апарату через неврологічні патології.

Крім цього, за допомогою пристрою можна визначити наявність вегетосудинної дистонії та візуалізувати на екрані можливе порушення роботи в ендотелії.

Підбиття підсумків

Тепер, коли ви знаєте, що це за такий пристрій як тепловізор, та вивчили критерії вибору, знаєте, на які елементи звертати увагу, ви зможете на власному досвіді оцінити переваги його використання. Сучасні пристрої давно активно використовуються на найбільших виробництвах, де потрібно здійснювати контроль теплової обстановки на поверхні об'єктів.

Крім того, тепловізори популярні і на маленьких підприємствах, де головна діяльність полягає у пошуку несправності електромережі. Завдяки тому, що компанії постійно вдосконалюють техніку, відтепер її можна використовувати у всіх сферах діяльності та підвищувати якість роботи, що виконується.