Напрыклад, ва ўмовах нядаўняй успышкі новага віруса кароны цеплавізійныя камеры занялі вельмі важнае месца. Ён не можа непасрэдна выявіць наяўнасць узбуджальнікаў. Але давайце будзем шчырымі, ніякая прылада не можа лепш вызначыць ліхаманку, галоўны сімптом віруснай інфекцыі, на бяспечнай адлегласці, чым інфрачырвоная камера. Нездарма цяпер ён з'яўляецца пастаянным прыстасаваннем ля ўваходу ў гандлёвыя цэнтры і іншыя грамадскія месцы.

Таму ўважлівае разуменне таго, як працуюць цеплавізійныя камеры, мае вырашальнае значэнне. Атрымліваючы больш ведаў, вы зможаце атрымаць максімальную аддачу ад цеплавізійнай камеры, бо яна зрабіла рэвалюцыю ў нашым жыцці на Зямлі. І па большай частцы, калі вы хочаце, каб усё ішло гладка, вы можаце быць больш прадуктыўнымі і эфектыўнымі.

Унутры цеплавізар: як гэта працуе

Адна справа ведаць, што такое інфрачырвонае выпраменьванне, іншая - улавіць. Мы павінны разумець, што цеплавізар, які мы ведаем сёння, з'яўляецца прадуктам доўгага і пакручастага працэсу, на ўдасканаленне якога спатрэбіліся дзесяцігоддзі. З аднаго боку, нашы цеплавізійныя камеры сёння магутныя і зручныя. Яны не толькі цяжкія і дарагія, у адрозненне ад тых, што выкарыстоўваліся пажарнымі дзесяцігоддзі таму.

Паколькі цеплавізійныя камеры прызначаны для ўлоўлівання цеплавой энергіі навакольнага асяроддзя, іх асноўныя кампаненты прызначаны для апрацоўкі інфрачырвонага выпраменьвання. Асабліва гэта тычыцца блокаў уводу. Мы гаворым пра лінзы і датчыкі, шлях, па якім павінна праходзіць інфрачырвонае выпраменьванне.

Аб'ектыў

Падумайце пра аб'ектыў цеплавой камеры, як пра сваё павека. Калі вашы павекі не адкрыты, вы не зможаце бачыць наваколле. Са свайго боку, цеплавізар павінен мець аб'ектыў, які дазваляе прапускаць ВК і яго розныя частоты. Толькі пасля гэтага датчык можа апрацоўваць сігнал.

Гэта самая вялікая розніца паміж інфрачырвонай камерай і стандартнай камерай (камерай на вашым тэлефоне). У адрозненне ад звычайных камер, аб'ектывы інфрачырвоных камер не павінны быць шклянымі. Звярніце ўвагу, што шкло блакуе даўгахвалевае інфрачырвонае выпраменьванне (LWIR), частату, найбольш карысную для цеплавізій.

Такім чынам, лінзы звычайна вырабляюць з германію, селенида цынку, фтарыду кальцыя або сапфіра. Такім чынам, лінза можа змясціць цеплавое выпраменьванне ў дыяпазоне электрамагнітнага спектру ад 7 да 14 мкм. Паколькі большасць з гэтых матэрыялаў мае высокі каэфіцыент праламлення, вельмі важна нанесці на лінзу антыблікавае пакрыццё, каб выправіць дэфармацыю.

Датчык

Сэрцам цеплавізійнай камеры з'яўляецца датчык. Тут інфрачырвонае выпраменьванне праходзіць праз цеплавой дэтэктар. Гэты дэтэктар непасрэдна рэагуе на павелічэнне цяпла, якое адбываецца з-за паглынання інфрачырвонага святла, якое падае.

Аднак з цягам часу ёсць два найбольш вядомыя спосабы выканання працы. Больш новая і распаўсюджаная тэхніка, якая выкарыстоўваецца сёння, - гэта мікрабаламетры, а іншы падыход - выкарыстанне піраэлектрычных матэрыялаў. Падрабязнасці наступныя.

Мікрабалометр

У прынцыпе, микроболометр - прыбор, адчувальны да радыяцыі. Першы балометр быў вынайдзены амерыканскім фізікам/астраномам, вынаходнікам Сэмюэлем Пірпонтам Лэнглі (1834-1906).

Любое выпраменьванне, якое непасрэдна трапляе на паглынальны элемент мікрабалометра, прывядзе да адпаведнага павышэння тэмпературы. Чым больш энергіі паглынаецца, тым вышэй тэмпература.

Гэта змяненне тэмпературы можна непасрэдна вымераць з дапамогай тэрмометра супраціву. і чытаць як электронны сігнал для атрымання электроннага малюнка. Па сутнасці, мікрабалометр складаецца з тонкага пласта металу, які затым злучаецца непасрэдна з (тэрмастатычным) цеплавым рэзервуарам праз цеплавую сувязь.

Масіў датчыкаў змяшчае тысячы пікселяў дэтэктара, размешчаных у сетцы. Ведаючы, што кожны піксель у масіве рэагуе на інфрачырвонае выпраменьванне, якое трапляе на яго непасрэдна, ствараючы супраціўленне, якое потым можна пераўтварыць у электрычны сігнал. Сігнал ад кожнага пікселя апрацоўваецца шляхам прымянення матэматычнай формулы, якая з'яўляецца асновай для каляровай карты тэмпературы захопленага аб'екта. Затым наступны каляровы здымак адпраўляецца ў працэсар камеры для адлюстравання.

Ведайце, што кожны піксель мае мікрабалометр для большай дакладнасці. Такім чынам, дазвол цеплавых камер даволі нізкае ў параўнанні з разумнымі тэлевізарамі або звычайнымі камерамі. Фактычна, 640x480 ужо лічыцца высокім дазволам для цеплавых камер.

Цеплавізійныя камеры на аснове мікрабалометра таксама вядомыя як неастуджаныя цеплавізійныя камеры, паколькі для працы датчыка мікрабалометра не патрабуецца асобны механізм астуджэння. Непасрэдная перавага заключаецца ў тым, што гэтыя ВК-камеры лягчэйшыя ў параўнанні з традыцыйнымі мадэлямі з астуджэннем.

Піраэлектрычны матэрыял

Гэта цеплавыя камеры, якія выкарыстоўваюць астуджаныя датчыкі-дэтэктары. Яскравы прыклад - танталат літыя. Матэрыял стварае малюсенькія напружання ў прамым адказе на змены тэмпературы. У гэтым сэнсе ён непасрэдна выяўляе інфрачырвоныя фатоны. Гэта фотаэлектрычныя, а не неохлаждаемые цеплавыя камеры на аснове мікрабалометра, якія выкарыстоўваюць фотаправоднасць.

Нягледзячы на ​​​​шмат пераваг, такіх як далёкае інфрачырвонае выяўленне і больш дакладныя вынікі перападу тэмператур, цеплавыя камеры з астуджэннем паступова замяняюцца прыладамі без астуджэння. У асноўным гэта звязана з іх больш дарагімі цэннікамі і аб'ёмнымі корпусамі.

Гэтыя інфрачырвоныя дэтэктары цяжкія па сучасных стандартах, таму што іх датчыкі малюнка павінны быць інтэграваныя з крыяахаладжальнікамі. Што яшчэ горш, рухомыя часткі крыякулераў з часам зношваюцца.

Працэсар малюнкаў

Пасля атрымання інфрачырвонага выпраменьвання даныя павінны быць апрацаваны для стварэння вываду, які будзе бачны на экране інфрачырвонай камеры. Апрацоўка даных уключае папярэднюю апрацоўку, вылучэнне прыкмет і класіфікацыю. Звярніце ўвагу, што фільтраванне выкарыстоўваецца для выдалення шуму або непажаданых даных. Тут алгарытмы або матэматычныя ўраўненні выкарыстоўваюцца для стварэння візуальных вобразаў.

Экспанат

Тут даныя з працэсара камеры пераўтвараюцца ў электронныя сігналы. Памятайце, што названыя дадзеныя бяруцца з кожнага пікселя (без астуджэння). Прымяняючы матэматычныя алгарытмы, можна стварыць каляровую карту. Гэта ўяўляе сабой выразную цеплавую сігнатуру даследаванага аб'екта. Раней ахраматычныя або чорна-белыя выявы былі распаўсюджаны ў цеплавізійных дысплеях.

Пра ThermTec

ThermTec з'яўляецца вядучым сусветным вытворцам прадуктаў, звязаных з інфрачырвонымі цеплавізійнымі тэхналогіямі, якія забяспечваюць найноўшыя і лепшыя цеплавыя тэхналогіі і рашэнні, якія паляпшаюць тое, як людзі ўспрымаюць свет, ствараюць больш бяспечныя і эфектыўныя ўмовы жыцця і працы для людзей.