Тепловизоры

Тепловизоры: сферы использования, классификация, функционал

Источниками электромагнитного излучения являются все тела, при этом диапазон излучаемых волн очень широк. Верхняя часть спектра, так называемые инфракрасные (тепловые) волны может визуализироваться при помощи специального прибора. Тепловизор позволяет бесконтактным способом вести наблюдение за телами находящимися на большом удалении от исследователя, определять распределение температуры по поверхности объекта, решать массу других важных, полезных для человека задач.

Принцип действия тепловизора

В 1800 году исследуя Солнце и его излучение английский ученый, астроном У. Гершель сделал важное научное открытие. Суть его состояла в том, что некоторые материалы под воздействием теплового (инфракрасного) излучения способны менять свои характеристики, в том числе проводимость. Это и послужило отправным моментом для создания нового прибора.

Принцип работы тепловизора основан на улавливании ИК-волн, преобразовании их в электрический сигнал и воспроизведении на экране дисплея в виде графического изображения – термограммы. Для того чтобы сфокусировать тепловой поток в узкий пучок прибор оснащается специальным объективом. Учитывая, что стекло непрозрачно для инфракрасных лучей, его линзы изготавливаются из специального материала – германия.

Как работает тепловизор, насколько точные результаты он предоставляет пользователю, зависит от типа используемой матрицы – приемника излучения. Согласно принципа действия чувствительных элементов, из которых изготовлена матрица, различают приемники нескольких видов:

 
  • пироэлектрические;
  • термоэлектрические;
  • болометрические;
  • фотонные.
 

Два последних варианта матриц наиболее востребованы производителями современных тепловизоров. Болометрические, составляемые из резисторов (болометров), отличаются высоким уровнем шума, нелинейностью характеристик, низкой чувствительностью. Фотонные, работающие на основе использования принципа фотоэффекта, более чувствительны. Изготавливаемые с их помощью устройства, способны работать не только со стационарными, но и с движущимися объектами. Однако они также обладают рядом недостатков, среди которых необходимость в создании специальной системы охлаждения матрицы. Рабочей средой в них выступает обычно жидкий азот, что затрудняет их эксплуатацию.

Поэтому, несмотря на низкую чувствительность, болометрические модели получили более широкое распространение. Тем более что они и дешевле фотонных. Вообще, тепловизор достаточно дорогостоящий прибор. Его цена определяется дороговизной изготовления матрицы (около 40% итоговой суммы) и стоимостью объектива (50%), для производства которого используется редкий химический элемент – германий. Современные ученые ведут разработки и поиски более дешевых материалов, обладающих аналогичными способностями, но пока безрезультатно.

Чувствительные элементы матрицы позволяют преобразовать излучение в электрический сигнал. Считывая данные с датчиков, микросхемы обрабатывают их и на экране прибора отображается видео-картинка – термограмма, представляющая собой цветное «тепловое» изображение исследуемого объекта, на котором разным значениям температуры соответствуют различные цветовые оттенки.

Проводя диагностику объектов, необходимо учитывать, что присутствие в атмосфере посторонних элементов (пыли, влаги, углекислого газа и так далее), снижающих ее прозрачность снижают интенсивность излучения. Это может привести к получению неточной, недостоверной информации.

Сферы применения

Возможность работать с удаленными (100м – 3км) предметами бесконтактным способом, способность воспринимать электромагнитное излучение, которое не может быть зафиксировано человеком, определяют широкий спектр задач, которые могут быть решены при помощи тепловизора в самых различных областях деятельности.

 

В военной сфере

 

Именно военные были первыми потребителями тепловизоров, поскольку их применение позволяет в условиях низкой видимости, в ночное время обнаружить присутствие неприятеля, его техники, вести успешные боевые действия. Управляемые дистанционно камеры устанавливаются на самолетах, беспилотниках, другой военной технике. Мощные оптические механизмы позволяют использовать их в виде прицелов, специализированных биноклей, других приборов ночного видения.

 

На морском и речном транспорте

 

Судоходство в прибрежных зонах, в портах, на реках может быть осложнено низкой видимостью. В этом случае применение тепловизоров обеспечит безопасность не только самих судов, но и других объектов: причалов, морских и речных вокзалов, складов и так далее.

 

Активный отдых

 

Тепловизор будет полезен и для людей увлеченных активными видами отдыха (охотой, туризмом). Охотник сможет легко выследить в ночное время даже самого осторожного зверя, наблюдать за его поведением, изучать повадки.

 

Строительство и ЖКХ

 

Строители возвели новый жилой дом. Но насколько хорошо его стены будут сохранять тепло? Используя тепловизор, комиссия, принимающая готовый объект, проводящая техническое обследование эксплуатируемого здания сможет выявить места утечки тепла, зоны с плохой теплоизоляцией.

 

Медицина

 

Различные воспалительные процессы в организме не всегда вызывают общее повышение температуры. Локализовать места расположения источников повышенного выделения тепла, определить наличие патологии того или иного органа позволит использование аппарата с тепловизионной камерой. В последнее время тепловизоры стали широко использоваться во время осложнения эпидемиологической обстановки для выявления больных инфицированных вирусом гриппа.

 

Чрезвычайные ситуации

 

Отряды МЧС, имеющие в своем распоряжении тепловизор, смогут быстрее и эффективнее находить людей под завалами. Пожарные – определять направление наиболее безопасного пути для выхода из очага возгорания, даже сквозь стены определить, в какую сторону распространяется огонь.

Для успешного использования прибора нужно знать, как работает тепловизор, какими техническими, потребительскими свойствами обладает та или иная модель, является она универсальной или может использоваться исключительно в узкоспециализированной области.

Классификация тепловизоров

Каждая модель тепловизора обладает эксплуатационными, техническими, потребительскими характеристиками, учитывая которые возможно подразделить все многообразие приборов на несколько видов. Так, например, рассматривая тип исполнения, можно выделить: стационарные и портативные (переносные).

Стационарные – большие, довольно массивные агрегаты предназначены для промышленного использования. Они устанавливаются в определенной точке цеха, производственного помещения для наблюдения за некоторым участком, зоной конвейера, деталями станка и так далее.

Имеющие небольшие размеры, удобные в использовании, легкие (300 г – 2 кг) приборы находят применение в строительстве, в активном отдыхе, в энергетике. Эргономичная форма обеспечивает комфортную работу, наличие автономного аккумулятора обеспечивает непрерывную работу в течение одной рабочей смены (8 часов). Кроме того они оснащаются большим количеством дополнительных функций, таких как хранение полученной информации, возможность видеть объект в видимом спектре, встроенный фотоаппарат, видеокамера.

С учетом измерительного диапазона тепловизоры подразделяют на следующие категории:

 
  • строительные, для проведения энергоаудита возводимых и уже эксплуатируемых сооружений, зданий, воспринимают температуру до 350°С;
  • приборы используемые в промышленности способны диагностировать объекты нагретые до 350°С и выше;
  • высокотемпературные воспринимают тепловые волны, обеспечивающие нагрев свыше 1000°С, применяются в промышленности, энергетике, в других случая
 

Еще один способ классификации позволяет выделять различные классы тепловизоров, предназначенных для решения определенных задач:

 
  • измерительные, позволяющие получать не только термограммы, но и численные значения температуры, применяются в строительстве, медицине, промышленности;
  • наблюдательные, основной сферой их использования является военное дело, МЧС, охранные организации и так далее;
  • визуальные пирометры для определения наличия аномальных зон с высокими (низкими) температурными показателями.
 

Разновидности тепловизоров и сферы их применения весьма разнообразны. Единственным ограничением для их использования может быть только ценовой диапазон моделей и финансовые возможности потребителей. Однако компания АналитПромПрибор стремится максимально сдерживать рост цен, обеспечивая своих клиентов современными, надежными, долговечными, качественными приборами.

Функциональные возможности

Выбрать тепловизор среди представленных в каталоге нашего интернет-магазина вам помогут наши менеджеры. Они знают все особенности, недостатки и преимущества каждой модели. Вам достаточно обозначить сферу применения измерителя и специалисты подберут оптимальный для ваших задач вариант. Вам достаточно позвонить по телефону, написать на электронную почту, оставить заявку на сайте или посетить наш офис. Но если вы уже пользовались прибором и знаете, каким критериям он  должен отвечать, то можете сделать выбор и самостоятельно, учитывая основные параметры, функциональные возможности.

  • Температурный диапазон, не должен значительно превышать численные значения, характерные для объектов, которые вы будете диагностировать (до 25%).
  • Для использования в промышленном производстве, в строительстве нужны приборы, точность которых будет составлять около 0,05-0,1 К, а, например, для охоты можно остановиться на моделях с большей погрешностью.
  • Удобны в использовании измерители, на экране которых выводится шкала соответствия между значением температуры и цветовым оттенком термограммы, отмечающие точки с максимальной и минимальной температурой.
  • Современные устройства оснащены внутренней памятью, для сохранения результатов мониторинга (термограмм, видеоизображений), которые затем могут быть переданы на ПК для более тщательного анализа, обработки. В комплекте с такими приборами обычно поставляется специализированное программное обеспечение.
  • Встроенная фото или видеокамера позволяет видеть изображение в режиме реального времени в обычном спектре, сравнивая его с термограммой, накладывая «картинки» друг на друга и определяя проблемные места и участки поверхности объекта.

Приборы могут различаться и другими параметрами, функциями, например, разным измерительным шагом, частотным диапазоном и так далее.

Товар добавлен в корзину
Цена:
Сумма:
Продолжить покупки
Оформить заказ