Ad esempio, sotto il recente scoppio del nuovo virus della corona, le telecamere di imaging termico hanno occupato una posizione molto importante. Potrebbe non rilevare direttamente la presenza di agenti patogeni. Ma siamo onesti, nessun dispositivo è più bravo a rilevare la febbre, il sintomo principale di un'infezione virale, da una distanza di sicurezza rispetto a una fotocamera a infrarossi. Non c'è da stupirsi che ora sia un appuntamento fisso all'ingresso di centri commerciali e altri luoghi pubblici.

Pertanto, un'attenta comprensione di come funzionano le telecamere di imaging termico è cruciale. Acquisendo più conoscenza, sarai in grado di ottenere il massimo dalla tua telecamera di imaging termico in quanto ha rivoluzionato la nostra vita sulla Terra. E per la maggior parte, quando vuoi far funzionare le cose senza intoppi, puoi essere più produttivo ed efficiente.

All'interno di un imager termico: come funziona

Sapere quale radiazione a infrarossi è una cosa, catturarla è un'altra. Dobbiamo capire che l'imaging termico come lo conosciamo oggi è il prodotto di un lungo e tortuoso processo che ha richiesto decenni per perfezionare. Da un lato, le nostre telecamere di imaging termico oggi sono potenti e user - amichevoli. Non solo sono pesanti e costosi, a differenza di quelli usati dai vigili del fuoco decenni fa.

Poiché le telecamere di imaging termico sono progettate per catturare energia termica nell'ambiente circostante, i loro componenti principali sono progettati per elaborare le radiazioni a infrarossi. Ciò è particolarmente vero per le unità di input. Stiamo parlando di lenti e sensori, il percorso che le radiazioni a infrarossi devono percorrere.

Lente

Pensa alla lente di una fotocamera termica, come la palpebra. Se le tue palpebre non sono aperte, non sarai in grado di vedere l'ambiente circostante. Da parte sua, un imager termico deve avere una lente che consente di passare attraverso l'IR e le sue varie frequenze. Solo allora il sensore può elaborare il segnale.

Questa è la più grande differenza tra una fotocamera a infrarossi e una fotocamera standard (la fotocamera sul telefono). A differenza delle normali telecamere, le lenti delle telecamere a infrarossi non devono essere realizzate in vetro. Si noti che il vetro blocca le radiazioni a infrarossi onde (LWIR), la frequenza più utile per l'imaging termico.

Pertanto, le lenti sono generalmente realizzate in germanio, selenidi di zinco, fluoro di calcio o zaffiro. In tal modo, l'obiettivo può ospitare l'intervallo di spettro elettromagnetico a radiazione termica da 7 a 14 μm. Poiché la maggior parte di questi materiali ha un indice di rifrazione elevato, è fondamentale applicare un rivestimento anti - Reflection alla lente per correggere la deflessione.

Sensore

Il cuore di una fotocamera di imaging termico è il sensore. È qui che la radiazione a infrarossi passa attraverso il rilevatore di calore. Questo rivelatore risponde direttamente all'aumento del calore che si verifica a causa dell'assorbimento della luce a infrarossi incidente.

Tuttavia, nel tempo, ci sono due modi più importanti per svolgere il lavoro. Una tecnica più recente e comune utilizzata oggi è attraverso i microbolometri, mentre un altro approccio è quello di utilizzare materiali piroelettrici. I dettagli sono i seguenti.

Microbolometro

In linea di principio, un microbolometro è un dispositivo radiazione - sensibile. Il primo bolometro fu inventato dal fisico/astronomo americano Samuel Pierpont Langley (1834 - 1906).

Qualsiasi radiazione che colpisce direttamente l'elemento assorbente del microbolometro comporterà un corrispondente aumento della temperatura. Più energia assorbita, maggiore è la temperatura.

Questo cambiamento di temperatura può essere misurato direttamente usando un termometro di resistenza. e leggi come un segnale elettronico per produrre un'immagine elettronica. In sostanza, un microbolometro è costituito da un sottile strato di metallo, che viene quindi collegato direttamente a un serbatoio termico (termostatico) tramite un collegamento termico.

L'array di sensori ospita migliaia di pixel del rivelatore disposti in una griglia. Sapendo che ogni pixel nell'array reagisce alle radiazioni a infrarossi che lo colpiscono direttamente, creando una resistenza che può quindi essere convertita in un segnale elettrico. Il segnale di ciascun pixel viene elaborato applicando una formula matematica che costituisce la base per un colondap della temperatura dell'oggetto catturato. L'immagine a colori successiva viene quindi inviata all'unità di elaborazione della fotocamera per la visualizzazione.

Sappi che ogni pixel ha un microbolometro per una maggiore precisione. Pertanto, la risoluzione delle telecamere termiche è piuttosto bassa rispetto alle smart TV o alle telecamere normali. In effetti, 640x480 è già stato considerato un'alta risoluzione per le telecamere termiche.

Le telecamere a base di imaging termico a base di microbolometro sono anche note come telecamere di imaging termico non prelenato perché non è necessario un meccanismo di raffreddamento separato per far funzionare il sensore del microbolometro. Il vantaggio immediato è che queste telecamere IR sono più leggere rispetto ai modelli raffreddati tradizionali.

Materiale piroelettrico

Queste sono telecamere termiche che utilizzano rilevatori di sensori raffreddati. Un esempio splendente è il litio tantalato. Il materiale genera piccole tensioni nella risposta diretta alle variazioni di temperatura. In questo senso, rileva direttamente i fotoni a infrarossi. È fotocamere termiche a base di microbolometro fotovoltaico piuttosto che non prelevato che usano la fotoconduttività.

Sebbene offrano molti vantaggi, come il rilevamento a infrarossi a distanza lunga e risultati differenziali di temperatura più accurati, le telecamere termiche raffreddate vengono gradualmente sostituite da dispositivi non rafforzati. Ciò è dovuto principalmente ai loro prezzi più costosi e corpi voluminosi.

Questi rilevatori a infrarossi sono pesanti per gli standard di oggi perché i loro sensori di imaging devono essere integrati con i criocooler. A peggiorare le cose, le parti in movimento nei criocooler sono soggette a indossare nel tempo.

Processore di immagini

Dopo aver acquisito la radiazione a infrarossi, i dati devono essere elaborati per creare l'output visualizzato nella schermata della telecamera a infrarossi. L'elaborazione dei dati include la preelaborazione, l'estrazione delle funzionalità e la classificazione. Si noti che il filtraggio viene utilizzato per rimuovere il rumore o i dati indesiderati. Qui vengono utilizzati algoritmi o equazioni matematiche per generare immagini visive.

Mostra

È qui che i dati del processore della fotocamera vengono convertiti in segnali elettronici. Ricorda che i dati vengono prelevati da ogni pixel (non - raffreddato). Applicando algoritmi matematici, è possibile generare un Colormap. Ciò rappresenta una firma termica distinta dell'oggetto in studio. In precedenza, le rappresentazioni acromatiche o nere - e - bianche erano comuni nei display di imaging termico.

Informazioni su Thermtec

Thermtec è un produttore leader globale di prodotti riguardanti le tecnologie di imaging termico a infrarossi, fornendo le ultime e le migliori tecnologie e soluzioni termiche che migliorano il modo in cui le persone percepiscono il mondo, tali costrutti una condizione di vita e di lavoro più sicura ed efficiente per l'umankind.