Что такое тепловизор и как он работает?

Тепловизор — это оптическое устройство, которое измеряет тепловые излучения и создает изображения в инфракрасном спектре. По конструкции оно напоминает цифровую видеокамеру — состоит из объектива, инфракрасной матрицы и экрана для демонстрации изображений.

Что такое тепловизор

Тепловизор − что это? Тепловизором называют прибор, способный улавливать инфракрасные волны, которые излучают исследуемые объекты. Данное устройство регистрирует распределение температур и отображает на дисплее в виде картинки. Участки такого изображения окрашены в разные цвета — в зависимости от той или иной температуры.

Тепловизор: принцип работы

Любой объект, температура которого превышает абсолютный ноль, имеет инфракрасное излучение. Это касается не только живых организмов, но и металлов, химических веществ, воздуха и многого другого. 

---

Важно знать! Принцип работы тепловизора состоит в улавливании даже минимальных инфракрасных волн и преобразовании их в электрические сигналы, а затем в цветную картинку. Поскольку сигнал пропорционален силе инфракрасного излучения, по тепловому изображению на экране можно точно определять температуру.

---

Цвета, в которые окрашены разные участки картинки, легко конвертируются в цифры, предоставляя информацию о градусах температур в исследуемой зоне. 

Тепловизор: применение

Давайте рассмотрим, для чего нужен и служит тепловизор:

1. Данный прибор широко применяется в военных целях для обнаружения противника, а также используется сотрудниками служб безопасности для охраны территорий или объектов.

2. Тепловизоры применяются в сфере строительства, а также для определения энергоэффективности зданий (к примеру, для обнаружения мест утечки тепла).

3. Применение тепловизоров находит и в медицине — для диагностирования разных заболеваний.

4. При помощи данного устройства можно диагностировать оборудование и быстро находить неисправности (к примеру, места перегрева).

5. Тепловизоры часто используются работниками спасательных служб для поиска людей и животных в условиях плохой видимости.

---

Интересно знать! Кроме того, данные устройства находят применение в металлургической промышленности, используются охотниками в качестве приборов ночного видения, применяются в научных исследованиях, в частности астрономами и астрофизиками.

---

Тепловизор: для чего нужен

Как проходит работа тепловизора на войне? Военным часто приходится первыми испытывать инновационные технологии — так произошло и с тепловизорами. Впервые тепловизионные устройства использовались для автоматического ведения огня из разной военной техники — танков, самолетов, вертолетов, дронов, артиллерийских орудий. Портативные тепловизоры активно применяются пехотинцами и разведчиками, а также устанавливаются на разведывательные квадрокоптеры. Тепловизионные устройства позволяют обнаруживать противника, корректировать артиллерийский огонь, создавать защиту от нежданных проникновений.

Военные тепловизоры обладают гораздо лучшими характеристиками, чем обычные гражданские. В частности, они отличаются высокой дальностью работы и максимальной защищенностью от внешних воздействий.

Особенности конструкции тепловизора

В конструкции современного тепловизора можно выделить следующие составляющие:

1. Объектив — необходим для фокусировки инфракрасных лучей, которые преобразуются в электрические сигналы, а затем в тепловую картинку.

2. Жидкокристаллический экран — для демонстрации теплового изображения и дополнительной информации (времени, даты, температуры в градусах и т.п.).

3. Элементы управления — необходимы для настройки цифрового прибора.

4. Информационное хранилище — запас памяти для хранения фотографий, видео и прочих данных.

5. Программное обеспечение — для обработки информации и создания отчетов. 

Тепловизор: виды

В зависимости от разрешения инфракрасной матрицы выделяют 3 вида приборов:

• базовые модели — с разрешением 160 х 120 пикселей на дюйм;

• профессиональные тепловизоры — разрешение таких приборов выше 160 х 120, но не превышает 640 х 480;

• экспертные приборы — разрешение таких моделей выше 640 х 480.

---

Полезно знать! Тепловизионные приборы могут оснащаться системой охлаждения датчика или не предусматривать такой опции. Как правило, охлаждаемый сенсор присутствует в стационарных моделях, поскольку наличие специальной системы увеличивает размеры и вес устройства. Преимущество приборов с охлаждаемым датчиком заключается в высокой чувствительности и дальности работы.

---

В зависимости от измерительного диапазона, существуют такие виды тепловизоров:

1. Строительные — проводят измерения до 350°С. Этого хватает, чтобы оценить энергоэффективность здания, обследовать теплоизоляцию стен, отследить места протечек в трубах и т.п.

2. Промышленные — могут измерять температуры выше 350°С. Устройства данной категории используются для диагностики электрических и механических приборов, оборудования и другой промышленной техники.

3. Высокотемпературные — способны измерять температуры больше 1000°С.

---

Важно! Тепловизионные устройства могут быть наблюдательными или измерительными. Наблюдательные модели преобразуют инфракрасные волны в видимую картинку в соответствии с определенной шкалой цветов. Измерительные тепловизоры могут определять температуру исследуемого объекта, демонстрируя картинку с распределением температур.

---

Кроме того, тепловизионные приборы бывают портативными и стационарными.

1. Портативные — модели компактных размеров, которые можно переносить, используя в различных ситуациях. 

2. Стационарные — чаще всего применяются на предприятиях, когда нужно контролировать технологические процессы на месте. Такие модели могут оснащаться системой азотного охлаждения для повышения тепловизионных характеристик.

Как пользоваться тепловизором

Независимо от сферы применения тепловизионный прибор должен иметь надежную защиту от внешних воздействий — пыли, загрязнений, влажности, механических повреждений и т.п. Оптимальным вариантом станет устройство в металлическом корпусе.

Если тепловизор будет применяться часто и в разных местах, стоит приобрести портативное переносное устройство. Если прибор нужен для точного измерения технологического процесса на предприятии без необходимости частых перемещений, лучше отдать предпочтение стационарной модели.

Перед покупкой стоит оценить удобство прибора, в том числе расположение кнопок, элементы быстрого доступа, наличие сенсорного дисплея и т.п.

Температурный диапазон устройства выбирают в соответствии с целями и местом использования тепловизора. Например, для диагностики электрического двигателя или подобных устройств можно выбрать прибор с температурным диапазоном до 500°С.