Por exemplo, sob o recente surto do novo vírus da coroa, as câmeras de imagem térmica ocuparam uma posição muito importante. Pode não detectar diretamente a presença de patógenos. Mas sejamos honestos, nenhum dispositivo é melhor na detecção de febre, o principal sintoma de uma infecção viral, a uma distância segura do que uma câmera infravermelha. Não é de admirar que agora seja um elemento permanente na entrada de shoppings e outros locais públicos.

Portanto, uma compreensão cuidadosa de como as câmeras de imagem térmica funcionam é crucial. Ao adquirir mais conhecimento, você poderá tirar o máximo proveito da sua câmera de imagem térmica, pois revolucionou nossas vidas na Terra. E na maioria das vezes, quando você deseja manter as coisas funcionando sem problemas, pode ser mais produtivo e eficiente.

Dentro de um imager térmico: como funciona

Saber o que a radiação infravermelha é uma coisa, capturá -la é outra. Devemos entender que a imagem térmica como a conhecemos hoje é o produto de um processo longo e tortuoso que levou décadas para aperfeiçoar. Por um lado, nossas câmeras de imagem térmica hoje são poderosas e usuárias - Eles não são apenas pesados ​​e caros, ao contrário dos usados ​​pelos bombeiros décadas atrás.

Como as câmeras de imagem térmica são projetadas para capturar energia térmica no ambiente circundante, seus principais componentes são projetados para processar a radiação infravermelha. Isto é especialmente verdade nas unidades de entrada. Estamos falando de lentes e sensores, o caminho que a radiação infravermelha precisa viajar.

Lente

Pense na lente de uma câmera térmica, como sua pálpebra. Se suas pálpebras não estiverem abertas, você não poderá ver o seu entorno. Por sua parte, um imageador térmico deve ter uma lente que permita que o IR e suas várias frequências passem. Somente então o sensor pode processar o sinal.

Essa é a maior diferença entre uma câmera infravermelha e uma câmera padrão (a câmera do seu telefone). Ao contrário das câmeras regulares, as lentes de câmeras infravermelhas não devem ser feitas de vidro. Observe que a radiação infravermelha de onda de bloqueios de vidro (LWIR), a frequência mais útil para imagens térmicas.

Portanto, as lentes geralmente são feitas de germânio, seleneto de zinco, fluoreto de cálcio ou safira. Ao fazer isso, a lente pode acomodar a faixa de espectro eletromagnético de radiação térmica de 7 a 14μm. Como a maioria desses materiais possui um alto índice de refração, é fundamental aplicar um revestimento anti -reflexão à lente para corrigir a deflexão.

Sensor

O coração de uma câmera de imagem térmica é o sensor. É aqui que a radiação infravermelha passa pelo detector de calor. Esse detector responde diretamente ao aumento do calor que ocorre devido à absorção da luz infravermelha incidente.

No entanto, com o tempo, existem duas maneiras mais proeminentes de fazer o trabalho. Uma técnica mais recente e comum usada hoje é através dos microbolômetros, enquanto outra abordagem é usar materiais piroelétricos. Os detalhes são os seguintes.

MicroBolômetro

Em princípio, um microbolômetro é um dispositivo de radiação - sensível. O primeiro bolômetro foi inventado pelo inventor americano de físico/astrônomo Samuel Pierpont Langley (1834 - 1906).

Qualquer radiação que atinja diretamente o elemento absorvente do microbolômetro resultará em um aumento correspondente da temperatura. Quanto mais energia absorvida, maior a temperatura.

Essa mudança de temperatura pode ser medida diretamente usando um termômetro de resistência. e leia como um sinal eletrônico para produzir uma imagem eletrônica. Essencialmente, um microbolômetro consiste em uma fina camada de metal, que é então conectada diretamente a um reservatório térmico (termoestático) por meio de uma ligação térmica.

A matriz de sensores abriga milhares de pixels de detector dispostos em uma grade. Sabendo que cada pixel na matriz reage à radiação infravermelha que atinge diretamente, criando uma resistência que pode ser convertida em um sinal elétrico. O sinal de cada pixel é processado aplicando uma fórmula matemática que forma a base para um mapa de colorma da temperatura do objeto capturado. A imagem colorida subsequente é então enviada para a unidade de processamento da câmera para exibição.

Saiba que cada pixel possui um microbolômetro para maior precisão. Portanto, a resolução das câmeras térmicas é bastante baixa em comparação com TVs inteligentes ou câmeras normais. De fato, o 640x480 já foi considerado uma alta resolução para câmeras térmicas.

Câmeras de imagens térmicas baseadas em microbolômetro - também são conhecidas como câmeras de imagem térmica não resolidas, porque um mecanismo de resfriamento separado não é necessário para operar o sensor do microbolômetro. A vantagem imediata é que essas câmeras IR são mais leves em comparação com os modelos resfriados tradicionais.

Material piroelétrico

São câmeras térmicas que usam detectores de sensores resfriados. Um exemplo brilhante é o tantalato de lítio. O material gera pequenas tensões na resposta direta a mudanças de temperatura. Nesse sentido, detecta diretamente fótons infravermelhos. É um micro -colímico fotovoltaico e não não resfriado - câmeras térmicas baseadas em base que usam fotocondutividade.

Embora eles ofereçam muitas vantagens, como a detecção de infravermelho de alcance longa e os resultados diferenciais de temperatura mais precisos, as câmeras térmicas resfriadas são gradualmente substituídas por dispositivos não resolidos. Isso se deve principalmente aos seus preços mais caros e corpos volumosos.

Esses detectores de infravermelho são pesados ​​pelos padrões atuais, porque seus sensores de imagem devem ser integrados aos chritiocolers. Para piorar a situação, as partes móveis dos criocolers tendem a usar e rasgar com o tempo.

Processador de imagem

Após a aquisição da radiação infravermelha, os dados devem ser processados ​​para criar a saída vista na tela da câmera infravermelha. O processamento de dados inclui pré -processamento, extração de recursos e classificação. Observe que a filtragem é usada para remover ruído ou dados indesejados. Aqui, algoritmos ou equações matemáticas são usadas para gerar imagens visuais.

Exposição

É aqui que os dados do processador da câmera são convertidos em sinais eletrônicos. Lembre -se de que os dados são retirados de cada pixel (não - resfriado). Ao aplicar algoritmos matemáticos, pode -se gerar um mapa de Color. Isso representa uma assinatura térmica distinta do objeto em estudo. Anteriormente, representações acromáticas ou pretas - e - brancas eram comuns em exibições de imagem térmica.

Sobre Thermtec

A ThermTec é um fabricante líder global de produtos relativos às tecnologias de imagem térmica infravermelha, fornecendo as mais recentes e melhores tecnologias e soluções térmicas que melhoram a maneira como as pessoas percebem o mundo, como uma condição de vida e trabalho mais seguros e eficientes para a humanidade.