Variantlar
Termal tasvirlar ish printsipi tenglama nsx qurilmalar turlari. Termal tasvirni to'g'ri ishlatish

Termal tasvirlar ish printsipi tenglama nsx qurilmalar turlari. Termal tasvirni to'g'ri ishlatish

Bugungi kunda, ehtimol, har bir kishi termal tasvir kabi qurilma haqida eshitgan. Istisno, ehtimol, kichik bolalar bo'lishi mumkin. Yana bir narsa shundaki, ushbu qurilmani "jonli" ko'rganlar unchalik ko'p emas, hatto uni qo'lida ushlab turganlar ham ko'proq. Ammo termal tasvirni nafaqat saqlagan, balki o'zining "uy" versiyasini yaratganlar ham bor. Biroq, qaysi toifaga mansub bo'lishingizdan qat'i nazar, bizning maqolamiz har qanday holatda siz uchun qiziqarli bo'ladi. Bilmaganlar termal tasvirning ishlash tamoyilini tushuna oladilar, tajribali va eyslar esa o'zlari uchun yangi imkoniyatlarni kashf qilishlari mumkin bo'ladi. Ammo keling, hamma narsa haqida tartibda gaplashaylik.

Teplofon, kontaktsiz usul yordamida sirt haroratini o'lchash uchun qurilma bo'lib, ko'plab kasblar vakillarining hayotini sezilarli darajada osonlashtirishi mumkin. Dastlab harbiy maqsadlarda ixtiro qilingan ushbu ancha murakkab va qimmat qurilma bugungi kunda inson faoliyatining aksariyat sohalarida muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. Masalan, sanoatda - texnologik jarayonlarda issiqlik o'zgarishlarini kuzatish; tibbiyotda - kasalliklarni aniqlash uchun; qushlar va hayvonlarni ovlashda; qurilishda - issiqlik oqish joylarini yoki aksincha, quvurlarni yotqizish joylarini aniqlash. Va bu ushbu qurilmaning to'liq rekordi emas.

Qurilmalar turlari

Termal tasvir juda mashhur va ko'p funktsiyali qurilma bo'lib, u ikkita texnologik dizayn variantiga ega:

Statsionar. Ushbu toifadagi qurilmalar texnologik jarayonlarni nazorat qilish uchun sanoat korxonalarida foydalanish uchun mo'ljallangan. Azotli sovutish tizimi juda keng tarqalgan qurilma bo'lib, bunday termal tasvir bilan jihozlangan. Uning ish haroratining xarakteristikalari juda ta'sirli: -40 dan +2000 ° C gacha. Ushbu tizimlar odatda yarimo'tkazgichli fotodetektorlarning matritsalarida yig'ilgan qurilmalarga asoslanadi.

Portativ (portativ). Innovatsion ishlanmalar katta hajmli sovutish uskunasidan foydalanishdan voz kechib, sovutilmagan kremniy mikrobolometrlari asosidagi fotoapparatlarni ishlab chiqarishga o‘tish imkonini berdi. Bunday qurilmalar o'zlarining o'tmishdoshlarining barcha afzalliklariga ega, ular, masalan, o'lchash vaqtida kichik haroratli qadamni (0,1 ° C) o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ushbu sinfdagi issiqlik tasvirlagichidan foydalanish qulayligi va qurilmaning ko'chmaligini talab qiladigan murakkab baholash ishlari uchun foydalanish mumkin. Ko'pgina portativ termal tasvirlar ulardan ma'lumotlarni tezkor qayta ishlash uchun shaxsiy kompyuterga ulanish imkoniyatiga ega.

Muayyan hududda termal tasvirni ishlatish ushbu qurilmaning kerakli operatsion xususiyatlarida ma'lum izlarni qoldiradi. Shuning uchun, ushbu qurilmani sotib olishdan oldin, uni ishlatish shartlarini baholashingiz kerak. Bunda ko'rsatmalar yordam beradi. Foydalanish yoʻriqnomasini toʻgʻri bilmagan holda sotib olingan fotoapparat sizning talablaringizga umuman mos kelmasligi mumkin.Masalan, ov qilish uchun foydalaniladigan fotoapparatlar IP54 dan kam boʻlmagan himoya darajasiga ega boʻlgan zarbaga chidamli yengil qotishma korpusga ega boʻlishi kerak.

Vizör va LCD displeyda ko'rsatilgan monoblok dizayni bo'lishi maqsadga muvofiqdir. Va ov teplovizatorlarining ko'rinadigan diapazoni 1500 m ga yetishi kerak, qurilish sohasida esa bunday talablar termal tasvirchilarga qo'yilmaydi.

Termal tasvirlagichning ishlash printsipi

Issiqlik tasvirlagichining ishlashi har qanday ob'ektning intensivligi to'g'ridan-to'g'ri ob'ekt haroratiga bog'liq bo'lgan issiqlik nurlanishini (IQ nurlanishi) hosil qilish qobiliyatiga asoslanadi. Termal tasvir qurilmasi infraqizil nurlarni uzoq masofalarda aniqlab, ularni inson idroki uchun qulay shaklga aylantiradi. Turli ob'ektlarning termal nurlanishidagi farq sizga qorong'uda relyeflarni, shuningdek, sovuq yoki issiq oqimlarni ko'rish imkonini beradi. Bunday holda, eng yuqori haroratli joylar qizil rangda, past haroratli hududlar esa qora yoki ko'k rangda ko'rsatilgan.

Siz termal tasvir va tungi ko'rish moslamasi kabi qurilmalar o'rtasidagi asosiy farqni tushunishingiz kerak. Farqi shundaki, ularning qorong'uda ko'rish qobiliyati. Termal tasvir moslamasi ob'ektlarning o'ziga xos infraqizil nurlanishini uzatadi, tungi ko'rish moslamasi esa boshqa ob'ektlardan aks ettirilgan va kuchaytirilgan nurlanish nurini uzatadi. Ya'ni, tungi ko'rish moslamasining funktsiyalarini issiqlik tasvirlagichi bilan bajarish mumkin, ammo tungi ko'rish moslamasi yordamida issiqlik xaritasini qurish mumkin emas.

Issiqlik tasvirlagichining ishlash algoritmi uch bosqichdan iborat:

IQ nurlanishining fiksatsiyasi.
Uni harorat qiymatlariga aylantirish.
Termogrammaning shakllanishi - ob'ektlarning sirtlarida harorat taqsimotini aks ettiruvchi ob'ektning termal tasviri.

Bundan tashqari, bu harakatlar bir zumda sodir bo'ladi.

Issiqlik tasvirlagichining ancha murakkab ishlash printsipiga qaramay, portativ qurilmaning dizayni juda og'ir emas.

Shu bilan birga, ekrandagi tasvirning etarlicha ravshanligi uchun germaniy aralashmasini o'z ichiga olgan maxsus optika talab qilinishini hisobga olish kerak. Aynan shu narsa professional qurilmalarning yuqori narxini belgilaydi. Ularning narxi minglab, ba'zan esa o'n minglab dollarlarni tashkil qiladi. Qabul qiling, miqdor kichik emas.

Termal tasvirchilarning ulkan imkoniyatlari uzoq vaqtdan beri ko'plab yoshlarni ushbu qurilmani o'z qo'llari bilan yig'ish g'oyasiga ilhomlantirgan. Va, xayriyatki, o'z qo'llaringiz bilan termal tasvirni yaratish va bunday muhim xarajatlardan qochish usullari mavjud. Albatta, agar qurilma professional maqsadlarda foydalanish uchun mo'ljallanmagan bo'lsa.

Quyida biz uyda termal tasvirni amalga oshirishning uchta variantini taqdim etamiz - qaysi biri sizga ko'proq yoqadi. Va termal tasvirlar va qurilmaning boshqa elementlari uchun sensorlar tayyor holda sotib olinishi mumkin.

Variant № 1. Kameradan o'z-o'zidan termal tasvir

Ushbu usul dastlab barcha kameralarning matritsalari infraqizil nurlanishni mukammal darajada ushlab turishiga asoslanadi, bu aslida termal tasvirning ishlashi uchun zarurdir. Yana bir narsa shundaki, fotosurat uskunalari ishlab chiqaruvchilari qurilmalar inson ko'zi bilan bir xil narsani ko'rishiga ishonch hosil qilishadi. Buning uchun matritsaning oldiga deyarli barcha infraqizil nurlanishni - "termal oyna" yoki issiq oynani yutuvchi yoki aks ettiruvchi maxsus filtr o'rnatiladi. Ushbu filtr tufayli matritsaning sezgirlik egri chizig'i inson ko'zining sezgirlik egri chizig'iga o'xshash bo'ladi. Shuning uchun, kameradan o'z qo'lingiz bilan termal tasvirni yasash juda oson, siz faqat ikki bosqichni bajarishingiz kerak - kameradan termal filtrlarni olib tashlang va uning o'rniga ko'rinadigan spektr filtrini o'rnating. Biroq, amaliyot shuni ko'rsatadiki, ikkinchisi har doim ham kerak emas.

Uy qurilishi termal tasvirni qo'llash doirasi

Shu tarzda ishlab chiqarilgan termal tasvirni uy ehtiyojlari uchun ishlatish mumkinmi? Juda. Bunday termal tasvirni qurish yoki, masalan, ov qilish uchun mos bo'ladimi? Mumkin. Qanday bo'lmasin, ochiq havoda dam olishni yaxshi ko'radiganlar ushbu qurilmani albatta yoqtirishadi. Uning yordami bilan siz tunda hayvonlarning lageringizga yaqinlashishini boshqarishingiz, shuningdek, tuman yoki chang bulutlari ichida yo'qolgan guruh a'zolarini qidirishingiz mumkin.

Agar sizda keraksiz DSLR bo'lsa, IR filtri uchun taxminan 40 dollar va kamerani qismlarga ajratish istagi va qobiliyati bo'lsa, unda bu variantni sinab ko'rishga arziydi.

Variant № 2. Infraqizil termometr va Arduino platasidan foydalangan holda o'z qo'llaringiz bilan termal tasvirlagich

Ushbu usulning g'oyasi juda oddiy. O'z qo'lingiz bilan termal tasvirni yaratish uchun sizga arzon infraqizil termometr kerak bo'ladi - bu kosmosdagi ma'lum bir nuqtaning haroratini qisqa masofada o'lchay oladigan qurilma va Arduino platasi bo'lib, u orqali biz uni bog'laymiz. ba'zi chiroqlardan RGB LEDlar.

Arduino platasi - bu professional bo'lmagan foydalanuvchilar uchun avtomatlashtirish va robototexnika sohasida oddiy tizimlarni yaratish uchun mo'ljallangan dasturiy va apparat vositasi.

Keling, tizimni shunday dasturlashtiramizki, chiroq nuri termometr ko'rsatkichlariga qarab turli xil ranglarga aylanadi. Yuqori haroratlar qizil rangga, past haroratlar esa ko'k rangga to'g'ri kelishi uchun buni an'anaviy tarzda qilaylik. Shunday qilib, o'rnatilgan termometrli chiroqni istalgan ob'ektga qaratib, biz ushbu ob'ektni haroratiga qarab avtomatik ravishda mos rang bilan yoritamiz. Agar siz ushbu to'plamga kamera qo'shsangiz, siz nafaqat atrofingizdagi ob'ektlar sirtlarining haroratini rangli ko'rish imkoniyatiga ega bo'lasiz, balki siz hatto eng qimmat teplograflar ham qila oladigandan yomonroq bo'lmagan tasvirlarga ega bo'lasiz. qarang.

Bunday termal tasvirni qayerda ishlatish mumkin?

Albatta, bunday qurilmalar ov qilish uchun termal kameralar bilan bir xil emas. O'z qo'lingiz bilan kuchli qurilma qilish qiyin. Ammo taqdim etilgan variant uy ehtiyojlari uchun foydali bo'lishi mumkin, ayniqsa ushbu uy qurilishi dizayni narxi 50 dollardan oshmaydi.

Variant No 3. Statik ob'ektlarni suratga olish uchun yaxshilangan uy qurilishi termal tasvirlagich

Rivojlanish ikki nemis talabalari Maks Ritter va Mark Kouldan tug'ilgan. Mindelxaymning bu yosh aholisi ishlab chiqarish juda oson bo'lgan qurilma ixtiro qilishdi va 2010 yilda fan va texnologiya forumida buning uchun mukofot olishdi.

Qurilma ikkita servodan (gorizontal va vertikal harakatlanish uchun), Arduino kontrolleridan (signalni qayta ishlash va kompyuterga ma'lumotlarni uzatish uchun mas'ul), kontaktsiz harorat sensori modulidan (masalan, MLX90614-BCI), lazer modulidan yoki lazer ko'rsatkichi (skanerlash maydonini ko'rsatadi), korpuslar va veb-kameralar. Bundan tashqari, sizga ikkita 4,7 kOhm rezistor va tripod kerak bo'ladi.

Kamera skanerlash maydonining o'ziga xos vizörü rolini, shuningdek, asl tasvirning manbai rolini o'ynaydi, har qanday arzon veb-kamera bu rolni engishi mumkin (u qanchalik kichik bo'lsa, shuncha yaxshi).

Sensor tomonidan yaratilgan ma'lumotlar SMBus va PWM avtobuslari yordamida o'qilishi mumkin. Bizning ishimiz BCI indekslari bilan sensordan foydalanishga ham imkon beradi. Quvvat manbai 3V. BCI indeksi 5 ° tor ko'rish burchagini ta'minlaydigan biriktirma bilan shakl faktorining turini belgilaydi.

Assambleya

Biz Arduino platasini batareya bo'linmasi bo'lgan qutiga joylashtiramiz.
Biz taxtaning oldingi bo'sh joyida superglue yoki epoksi yordamida servomotorni o'rnatamiz.
Biz ikkinchi servomotorni aylanadigan qurilmaga joylashtiramiz va butun tuzilmani mustahkamlaymiz.
Biz infraqizil termometrni Arduino-ga Ground-ni GND, SDA-ni PIN4, VIN-ni 3,3V va SCL-ni PIN5-ga ulash orqali ulaymiz. Shuningdek, biz SDA ni 3,3V ga va SCL ni 3,3V ga ulab, 4,7 kOhm rezistorni o'rnatamiz.
Biz lazer kartasini yoki lazer ko'rsatgichni ulaymiz. Bu hozirda qaysi joydan skanerlanayotganini kuzatish uchun.
Biz veb-kamerani uning yo'nalishi IR sensori va lazer yo'nalishiga to'liq mos kelishi uchun o'rnatamiz.

Va tamom. Siz o'z qo'llaringiz bilan termal tasvirni yaratdingiz!

Bu nima uchun yaxshi?

Ob'ektni skanerlash va issiqlik xaritasini chiqarish jarayoni taxminan bir daqiqa davom etadi, chunki sensor kelajakdagi tasvirni nuqtama-nuqta skanerlaydi. Bu, albatta, ov jarayoni uchun mutlaqo foydasiz. Biroq, bu uy qurilishi issiqlik tasviri qurilish va boshqa ta'mirlash ishlari uchun ajoyib yordamchi bo'ladi. Misol uchun, u elektr ulanishlari yoki quvvat agregatlarida issiqlikni tekshirish usuli sifatida ishlatilishi mumkin. Qurilma nafaqat termal tasvirni, balki miqdoriy harorat qiymatlarini ham ko'rish imkonini beradi.

Sekin ishlashga qo'shimcha ravishda, termal tasvirning yana bir kamchiligi bor - u kompyuterga mahkam bog'langan, bu esa uni yomon mobil qiladi. Ammo ba'zi hollarda qurilmaning imkoniyatlari va uning narxi juda oqlanadi - barcha komponentlar uchun siz 200 AQSh dollaridan ko'p bo'lmagan pul to'lashingiz kerak bo'ladi. e.

xulosalar

Uy qurilishi termal tasvirlagichlarini yig'ish uchun biz tavsiflagan variantlardan ikkita xulosa kelib chiqadi:

O'zingiz uchun termal tasvirni yaratish juda mumkin.
Uy qurilishi termal tasvirlagich juda tor dastur doirasiga ega.

Shuning uchun, agar siz global maqsadlar uchun termal tasvirga muhtoj bo'lsangiz, tajribalarni kechiktirishingiz va yuqori sifatli uskunalarga pul sarflashingiz kerak. Dizayn qilishni yaxshi ko'radigan va uy qurilishi mahsulotlarining imkoniyatlaridan mamnun bo'lgan har bir kishiga biz maslahat beramiz - to'plang, tajriba qiling va siz biz ta'riflagan va uy qurilishi variantlari yutuqlaridan oshib ketishingiz mumkin. o'z qo'llaringiz bilan ov qilish uchun ancha rivojlangan termal tasvirlarni yarating. Olg'a!

Lehim va tornavida bilan unchalik qulay bo'lmaganlar, lekin tabiatda vaqt o'tkazishni chindan ham yaxshi ko'radiganlar, shuningdek, professional maqsadlarda 0 dan 100 ° C gacha bo'lgan ob'ektlarning harorat xususiyatlarini tasavvur qilishlari kerak bo'lganlar, tayyor yarim professional uskunalarga e'tibor berish tavsiya etiladi. Masalan, Flir One termal tasvirga ega smartfonlarda.

Ushbu qurilmalar ovchilar va ekstremal sayohatchilarga yaxshi xizmat qilishi mumkin, chunki ular qulay, mobil va 0 dan 45 ° C gacha bo'lgan haroratlarda va yuqori atmosfera namligida ishlashga qodir. Va shu bilan birga, bunday qurilmaning narxi uy qurilishi mahsulotlarining barcha turlarining narxidan unchalik farq qilmaydi.

Termal tasvirlar o'lchangan sirtning harorat taqsimotini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan qurilmalardir. Ushbu sirt qurilma ekranida rangli maydon shaklida ko'rsatiladi. Ushbu maydonda ma'lum bir rang ma'lum bir haroratga mos keladi. Ekranda ko'rinadigan harorat oralig'i ko'rsatiladi. Eng so'nggi termal tasvirlarning standart o'lchamlari 0,1 daraja.

Arzon qurilmalarda ma'lumotlar qurilma xotirasida saqlanadi va agar kerak bo'lsa, kompyuter orqali o'qiladi. Ko'pincha bunday qurilmalar noutbuk va termal tasvirdan ma'lumot oladigan maxsus dastur bilan birgalikda ishlatiladi.

Termal tasvirlar birinchi marta o'tgan asrning 30-yillarida paydo bo'lgan. Zamonaviy termal tasvirlash tizimlari faqat 60-yillarda rivojlana boshladi. Termal radiatsiya qabul qiluvchilar bitta elementga ega edi. Qabul qilgichlardagi tasvir optikaning nuqta siljishi yordamida amalga oshirildi. Bunday qurilmalar past ishlashga ega edi va past tezlikda harorat o'zgarishini kuzatish imkonini berdi.

Texnologik taraqqiyotning rivojlanishi bilan yorug'lik signalini saqlashga qodir hujayralar paydo bo'ldi. Sensor matritsalari asosida yangi termal tasvirlarni loyihalash mumkin bo'ldi. Ushbu matritsalardan signallar dekoderga, so'ngra ishlov berish uchun qurilmaning asosiy protsessoriga boradi.

Ma'lum bir ketma-ketlikda signallar turli xil belgilangan ranglar bilan harorat taqsimotiga ega matritsaga proektsiyalanadi. Ushbu tamoyil real vaqt rejimida harorat o'zgarishini kuzatish imkonini beruvchi ma'lumotlarni tezda qayta ishlashga qodir bo'lgan portativ avtonom qurilmalarni olish imkonini berdi.

Yangi termal tasvirchilar uchun istiqbolli ishlanma sovutilmagan bolometrlardan foydalanish hisoblanadi. Ushbu tamoyil butun spektr bo'ylab issiqlik radiatsiyasi ta'sirida yupqa plitalarning qarshiligining o'zgarishini hisoblashda yuqori aniqlikka asoslangan. Ushbu texnologiya ko'plab mamlakatlarda xavfsizlik va harakatchanlik talablari yuqori bo'lgan yangi issiqlik tasvirlagichlarini ishlab chiqarish uchun mashhur. Mamlakatimizda 2007 yilda sovutilmagan bolometrli avtonom issiqlik tasvirlagichlarini ishlab chiqarish boshlandi.

Operatsion va dizayn xususiyatlari

Infraqizil nurlanish termal tasvirning optik tizimi tomonidan qabul qilgichga yo'naltiriladi, bu qarshilik yoki kuchlanishning o'zgarishi shaklida signal beradi.
Elektronika termal tasvirlash tizimidan olingan signalni qayd qiladi. Natijada, signal elektron termogrammaga aylanadi. U displeyda ko'rsatiladi.

Termogramma - bu ob'ektning ob'ekt maydoni bo'ylab infraqizil nurlarining tarqalishiga mos keladigan turli xil rang soyalari bilan ekranda ko'rsatish uchun elektron tizim tomonidan qayta ishlangan tasvir. Natijada, operator o'rganilayotgan ob'ektdan keladigan issiqlik nurlanishiga mos keladigan termogrammani ko'radi.

Detektorning issiqlik nurlanishiga sezgirligi uning o'z haroratiga va sovutish sifatiga bog'liq. Shuning uchun detektor maxsus sovutish moslamasiga joylashtiriladi. Sovutishning eng mashhur turi suyuq azotdir. Biroq, bu usul noqulay va ancha ibtidoiy.

Po'latdan sovutishning yana bir turi. Bu yarimo'tkazgichlar bo'lib, ular orqali elektr toki o'tganda harorat farqini ta'minlaydigan va issiqlik pompasi printsipi asosida ishlaydi. Termal tasvir sensorining sezgirligi simob-kadmiy-tellur, indiy antimonid va boshqa materiallardan tayyorlangan sezgir yarim o'tkazgichlar yordamida yaratilgan.

Termal tasvirning qismlari va elementlari

Termal tasvirning narxi ancha yuqori. Uning asosiy elementlari ob'ektiv va matritsa (radiatsiya qabul qiluvchi) bo'lib, ular butun qurilma narxining 90% ni tashkil qiladi. Bunday matritsalarni ishlab chiqarish qiyin. Ob'ektivni shishadan yasash mumkin emas, chunki shisha infraqizil nurlarni o'tkazmaydi. Shuning uchun linzalar uchun qimmatbaho nodir materiallar (germaniy) ishlatiladi. Hozirda boshqa arzon materiallarni qidirish ishlari olib borilmoqda.

Qurilmaning boshqa komponentlari quyidagilardir:

1 - linza qopqog'i
2 - Displey
3 - Boshqarish
4 — tasmali tutqich
5 - termal tasvir
6 - Boshlash
7 - Ob'ektiv
8* — Elektron tizim
9* - ma'lumotni saqlash uchun xotira
10* - Dasturiy ta'minot

Linzalar

Termal tasvir qurilmasi infraqizil to'lqinlarning nurlanishini radiatsiya qabul qiluvchiga qaratishga qodir bo'lgan kamida bitta linzaga ega bo'lishi kerak. Keyin qabul qiluvchi elektr signalini yuboradi va termogramma deb ataladigan termal (elektron) tasvirni ishlab chiqaradi.

Ko'pincha linzalar germaniydan tayyorlanadi. Linzalarning yorug'lik o'tkazuvchanligini optimallashtirish uchun aks ettiruvchi nozik plyonkali qoplamalar qo'llaniladi. Termal tasvirlar to'plami odatda qurilmani saqlash va tashish uchun quti va qurilmani dala sharoitida ishlatish uchun boshqa qo'shimcha jihozlarni o'z ichiga oladi.

Displeylar

Termal nurlanish sxemasi suyuq kristall ekranda (displeyda) ko'rsatiladi. U yaxshi yorqinlikka ega bo'lishi va maydonda turli xil yorug'lik sharoitida tasvirni osongina ko'rish uchun etarli darajada bo'lishi kerak. Odatda ekranda qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotlar mavjud. Bunga harorat rang shkalasi, vaqt, sana, batareya zaryadi, ob'ekt harorati va boshqa foydali ma'lumotlar kiradi.

Signalni qayta ishlash sxemasi va radiatsiya qabul qiluvchisi infraqizil nurlarning emissiyasini kerakli foydali ma'lumotlarga o'zgartirish uchun ishlatiladi. Ob'ektning termal nurlanishi maxsus qabul qiluvchiga yo'naltiriladi. U yarim o'tkazgichlardan yasalgan. Termal nurlanish qabul qiluvchida elektr signalini hosil qiladi. Keyinchalik, signal qurilma ichida joylashgan elektron kontaktlarning zanglashiga olib kiradi, signal elektronika tomonidan qayta ishlanganidan so'ng, ekranda termal tasvir paydo bo'ladi.

Boshqaruv

Ushbu elementlardan foydalanib, displeyda termal nurlanish tasvirini optimallashtirish uchun elektron tizimga turli xil sozlashlar kiritiladi. Elektron tarzda bunday sozlashlar rang gamutini va tasvirni birlashtirishni, termal daraja oralig'ini o'zgartirishi mumkin. Ko'rsatilgan fon harorati va emissivlik ham o'rnatiladi.

Ma'lumotlar ombori

Termal tasvirlar va yordamchi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan raqamli elektron ma'lumotlar har xil turdagi elektron xotira kartalarida yoki ma'lumotlarni uzatish va saqlash qurilmalarida saqlanishi mumkin.

Ko'pgina infraqizil termal tasvirlash tizimlari qo'llab-quvvatlovchi matn va ovozli ma'lumotlarni, shuningdek, inson ko'rinadigan spektrda ishlaydigan ichki o'rnatilgan kamera yordamida olingan tasvirning oniy tasvirini saqlashga qodir.

Hisobot yaratish va dasturiy ta'minot

Ko'pgina zamonaviy termal tasvirlash tizimlarida ishlatiladigan dasturiy ta'minot operator uchun qulay va funktsionaldir. Termal raqamli va ko'rinadigan tasvirlar kompyuter yoki noutbukga ko'chiriladi. U erda bu ma'lumotni turli xil rang palitralari yordamida tahlil qilish va radiometrik ma'lumotlarga boshqa tuzatishlar kiritish mumkin.

Bundan tashqari, o'rnatilgan tahlil opsiyalaridan foydalanish mumkin. Qayta ishlangan tasvirlar namunaviy hisobotlarga kiritilishi yoki printerda chop etilishi mumkin. Tasvirlar mijozga Internet orqali ham yuborilishi yoki kompyuterda elektron tarzda saqlanishi mumkin.

Tasniflash

Har xil xususiyatlarga ko'ra termal tasvirlar bir necha turlarga bo'linadi.

Kuzatuv infraqizil nurlarni maxsus rang shkalasi bo'yicha ko'zga ko'rinadigan yorug'likka aylantiring.

O'lchash Termal tasvirlar raqamli piksel signalining qiymatini ma'lum bir mos keladigan haroratga belgilash orqali tekshirilayotgan ob'ektning haroratini aniqlashga qodir. Natijada harorat taqsimotining tasviri.

Statsionar Teplovizorlar texnologik jarayonlarga muvofiqligi -40 +2000 daraja oralig'ida nazorat qilinadigan sanoat korxonalarida foydalanish uchun ishlatiladi. Qabul qiluvchi uskunaning ishlashi uchun normal sharoit yaratish uchun bunday qurilmalar azotli sovutish bilan jihozlangan. Bunday tizimlar yarimo'tkazgichli fotodetektor matritsalarida tayyorlangan 3-avlod issiqlik tasvirlagichlaridan iborat.

Portativ Sovutilmagan kremniy mikrobolometrlari asosida termal tasvirlash qurilmalari ishlab chiqilgan. Natijada, katta hajmli va qimmat sovutish uskunalaridan foydalanishdan voz kechish mumkin bo'ldi. Bunday qurilmalar statsionar modellarning barcha afzalliklariga ega. Bundan tashqari, ular borish qiyin bo'lgan joylarda ishlatilishi mumkin. Axborotni qayta ishlash uchun ko'plab portativ termal tasvirlar kompyuterga ulanishi mumkin.

Tungi ko'rish qurilmalari ko'pincha termal tasvirlar bilan aralashtiriladi. Biroq, ular orasida katta farq bor. Kecha ko'rish moslamasi yorug'likni kuchaytirganligi sababli kam yorug'lik sharoitida ishlashi mumkin. Ko'pincha linzaga kiradigan yorug'lik odamni ko'r qiladi. Issiqlik tasvirlagichi yorug'likni talab qilmaydi, chunki uning ishlash printsipi termal infraqizil nurlarga asoslangan.

Termofotosuratlarni qo'llash doirasi

Termal tasvirlar hayotimizning turli sohalarida qo'llaniladi. Misol uchun, bu qurilmalar ob'ektlar xavfsizligi va harbiy razvedkada qo'llaniladi. Kechasi ushbu qurilma orqali odamni 300 metrgacha, 3 km gacha bo'lgan masofada esa to'liq zulmatda ko'rish mumkin.

Hozirgi vaqtda kompyuterga tasvirni chiqaradigan mikroto'lqinli video kameralar mavjud. Bunday kameraning sezgirligi bir necha yuzdan bir daraja. Shuning uchun, agar siz kechasi eshik tutqichini ushlasangiz, termal iz taxminan 30 daqiqa davomida ko'rinadi.

Termal tasvirlar turli xil o'rnatishlardagi nuqsonlarni aniqlashda katta va'dalarga ega. Bu mexanizm yoki qurilmadagi ma'lum bir joyning harorati ko'tarilgan yoki kamayganida sodir bo'ladi. Ba'zida ma'lum nuqsonlar faqat termal tasvir yordamida aniqlanishi mumkin. Og'ir konstruktsiyalarni (ko'priklarni) qo'llab-quvvatlashda, metallning charchoq qarishi va deformatsiyalar natijasida ba'zi joylarda kerak bo'lganidan ko'ra ko'proq issiqlik hosil bo'ladi. Shu sababli, ob'ektni qismlarga ajratmasdan nuqsonlarni aniqlash mumkin.

Natijada, issiqlik tasvirlagichlari ob'ekt xavfsizligini operativ nazorat qiluvchi sifatida qo'llaniladi, deb aytishimiz mumkin.

Termal tasvirlar tibbiyotda turli kasalliklarning patologiyasini aniqlash uchun keng qo'llaniladi. Sog'lom bemorda tana harorati butun tananing o'rta chizig'idan nosimmetrik tarzda taqsimlanadi. Agar bu simmetriya buzilgan bo'lsa, unda bu termal tasvir bilan kasalliklarni tashxislash mezoni.

Termografiya tibbiyotda zamonaviy diagnostika usuli hisoblanadi. Bu usul inson tanasidan uning haroratiga qarab infraqizil nurlanishni aniqlashga asoslangan. Issiqlik nurlanishining intensivligi va tarqalishi odatda tanadagi chuqur va yuzaki organlarda sodir bo'ladigan o'ziga xos fiziologik jarayonlar bilan belgilanadi.

Turli patologik sharoitlar tana haroratini taqsimlashda assimetriya bilan tavsiflanadi. Bu termografik rasmda aks ettirilgan. Bu fakt muhim prognostik va diagnostik ahamiyatga ega. Buni ko'plab klinik tadqiqotlar tasdiqlaydi.

Termografiyaning ikkita asosiy turi mavjud:

Teletermografiya.
Xolesterik termografiya bilan bog'laning.

Teletermografiya inson tanasidan infraqizil nurlarni o'zgartirish orqali ishlaydi, bu esa issiqlik tasviri displeyida ko'rsatiladigan elektr toki signaliga aylanadi.

Aloqa xolesterik termografiyasi suyuq kristallarning optik xususiyatlari printsipi asosida ishlaydi, ular chiqaradigan sirtlarga qo'llanganda rangning kamalak ranglariga o'zgarishi bilan namoyon bo'ladi. Sovuqroq joylar ko'k, issiqroq joylar esa qizil.

Sanoat ilovalari

Avtomobil egzoz tizimlari, dvigatellari va radiatorlarida issiqlik almashinuvi jarayonlarini kuzatish.
Avtomobil tormoz tizimini tekshirish va loyihalash.
Ultrasonik payvandlash nazorati.
Avtomobilning iqlim tizimini ishlab chiqish.
Elektronikada elektron platalar sifatini nazorat qilish.
Payvandlash rejimini boshqarish.
Miller, podshipniklar, viteslarning noto'g'ri joylashishini aniqlash.
Metall stressni tahlil qilish.
Suyuqlik uchun idishlarning izolyatsiyasi va sızdırmazlığını nazorat qilish.
Issiqlik izolyatsiyasi xususiyatlarini aniqlash.
Binolarda issiqlik yo'qotilishini aniqlash.
Fextavonie konstruksiyalarining diagnostikasi.
Yong'inning oldini olish.
Gaz quvuridan gaz oqishini aniqlash.
Texnologik jarayonlarni nazorat qilish.
Elektr jihozlarini tekshirish.
Issiqlik yo'llarining ishlashini tekshirish.
Sovuq havo oqadigan joylarni aniqlash.
Quvurlarning issiqlik izolatsiyasini nazorat qilish.
Yog 'bilan to'ldirilgan uskunani tekshirish.
Jeneratör statorini tekshirish.
Gaz va bacalarni nazorat qilish.

Har qanday ob'ekt juda keng chastota diapazonida elektromagnit to'lqinlarni, shu jumladan infraqizil spektrdagi to'lqinlarni, "termal nurlanish" deb ataladi. Bunday holda, termal nurlanishning intensivligi to'g'ridan-to'g'ri ob'ektning haroratiga bog'liq va faqat juda kichik darajada ko'rinadigan diapazondagi yorug'lik sharoitlariga bog'liq. Shunday qilib, termal tasvirlash moslamasi yordamida inson ko'zi va asboblari uchun mavjud bo'lmagan qo'shimcha ma'lumotlarni to'plash va kuzatilayotgan har qanday ob'ekt haqida ko'rish mumkin.Teplografiya - bu issiqlik nurlanishining naqshini tasavvur qilish imkonini beruvchi qurilma. kuzatilgan ob'ekt. Bu faoliyatning turli sohalari uchun bir qator noyob imkoniyatlarni ochib beradi: aniq o'lchovlar, texnologik jarayonlarni nazorat qilish va, albatta, - xavfsizlikni ta'minlash.

Zamonaviy termal tasvirchilarning ishlash printsipi ma'lum materiallarning infraqizil diapazonda nurlanishni aniqlash qobiliyatiga asoslanadi. Infraqizil nurlanishga (masalan, germaniy) shaffof bo'lgan noyob materiallardan tayyorlangan linzalarni o'z ichiga olgan optik qurilma yordamida ob'ektlarning termal nurlanishi infraqizil nurlanishga sezgir bo'lgan sensorlar qatoriga proektsiyalanadi. Keyinchalik, murakkab mikrosxemalar ushbu sensorlardan ma'lumotlarni o'qiydi va video signal hosil qiladi, bu erda tasvirning turli ranglari kuzatilgan ob'ektning turli haroratiga mos keladi. Rasmdagi nuqta rangi va kuzatilayotgan ob'ektning mutlaq harorati o'rtasidagi moslik shkalasi ramkaning tepasida ko'rsatilishi mumkin. Rasmdagi eng issiq va sovuq nuqtalarning haroratini ham ko'rsatish mumkin. Modelga qarab, termal tasvirlar o'lchangan haroratning qadam o'lchamida farqlanadi. Zamonaviy texnologiyalar ob'ektlarning haroratini 0,05-0,1 K aniqlik bilan farqlash imkonini beradi.

Ko'pgina termal tasvirlash qurilmalari, shuningdek, termal nurlanish naqshining hosil bo'lgan video tasvirini yozib olish uchun xotira qurilmalari va skanerlash natijasida olingan infraqizil nurlanish tasvirining real vaqtda minimal tahlilini ta'minlaydigan yuqori samarali mikroprotsessorlar bilan jihozlangan. Ko'pincha issiqlik tasvirlagich va videokameradan birgalikda foydalanish konfiguratsiyasi qo'llaniladi, bu umuman olganda infraqizil va ko'rinadigan spektrlarning "kengaytirilgan" diapazonida va noqulay sharoitlarda ob'ektning tasvirini olish imkonini beradi. (masalan, ob'ektning yoritilishining yo'qligi) ob'ektni kamida bitta diapazonda kuzatish. IQ yoki ko'rinadigan diapazon bir-birining ustiga qo'yilishi yoki alohida efirga uzatilishi mumkin. Maxsus dasturiy ta'minot issiqlik tasvirlash majmuasining ishlashini sozlash imkonini beradi, unga kiritilgan barcha qurilmalarning ishlashini iloji boricha samarali tarzda muvofiqlashtiradi.

Termal tasvirning aniqligi va boshqa xususiyatlari odatda uni qo'llash doirasi bilan belgilanadi. Ilmiy laboratoriyalarda tor ixtisoslashuv tufayli o'lchangan haroratda eng kichik bosqichga ega bo'lgan murakkabroq dizaynlar qo'llaniladi. Turli ob'ektlarda xavfsizlikni ta'minlash uchun termal nurlanishni biroz kamroq aniqlik bilan qayd etadigan, lekin o'z vazifalarini samarali bajarish uchun kengroq chastota diapazonida va etarli darajada aniqlik bilan ishlaydigan modellar qo'llaniladi. Har qanday holatda, issiqlik tasvirlagichining ishlash printsipi - termal nurlanishni o'lchash va vizualizatsiya qilish - zamonaviy jamiyatda hayotning barcha sohalarida talab mavjud.

Issiqlik tasvirlagichining texnik xususiyatlari

Mutaxassislar e'tibor beradigan termal tasvirning asosiy texnik xususiyatlari matritsa turi, fokus uzunligi, matritsaning sezgirligi, ko'rish burchaklari va ish harorati oralig'i kabi parametrlardir. Albatta, bu faqat asosiy parametrlar, boshqalari ham bor.

Har bir model uchun, uning maqsadiga qarab, xususiyatlar individual bo'lganligi sababli, ular haqida bizning katalogimizda ko'proq ma'lumot olishingiz mumkin.

Qurilmalar turlari

Termal tasvir juda mashhur va ko'p funktsiyali qurilma bo'lib, u ikkita texnologik dizayn variantiga ega:

Statsionar. Ushbu toifadagi qurilmalar texnologik jarayonlarni nazorat qilish uchun sanoat korxonalarida foydalanish uchun mo'ljallangan. Azotli sovutish tizimi juda keng tarqalgan qurilma bo'lib, bunday termal tasvir bilan jihozlangan. Uning ish haroratining xarakteristikalari juda ta'sirli: -40 dan +2000 ° C gacha. Ushbu tizimlar odatda yarimo'tkazgichli fotodetektorlarning matritsalarida yig'ilgan qurilmalarga asoslanadi.

Portativ (portativ). Innovatsion ishlanmalar katta hajmli sovutish uskunasidan foydalanishdan voz kechib, sovutilmagan kremniy mikrobolometrlari asosidagi fotoapparatlarni ishlab chiqarishga o‘tish imkonini berdi. Bunday qurilmalar o'zlarining o'tmishdoshlarining barcha afzalliklariga ega, ular, masalan, o'lchash vaqtida kichik haroratli qadamni (0,1 ° C) o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ushbu sinfdagi issiqlik tasvirlagichidan foydalanish qulayligi va qurilmaning ko'chmaligini talab qiladigan murakkab baholash ishlari uchun foydalanish mumkin. Ko'pgina portativ termal tasvirlar ulardan ma'lumotlarni tezkor qayta ishlash uchun shaxsiy kompyuterga ulanish imkoniyatiga ega.

Termal tasvirlagichning ishlash printsipi

Issiqlik tasvirlagichining ishlash algoritmi uch bosqichdan iborat:

IQ nurlanishining fiksatsiyasi.
Uni harorat qiymatlariga aylantirish.
Termogrammaning shakllanishi - ob'ektlarning sirtlarida harorat taqsimotini aks ettiruvchi ob'ektning termal tasviri.

Bundan tashqari, bu harakatlar bir zumda sodir bo'ladi.

Issiqlik tasvirlagichining ancha murakkab ishlash printsipiga qaramay, portativ qurilmaning dizayni juda og'ir emas.

Variant № 1. Kameradan o'z-o'zidan termal tasvir

Uy qurilishi termal tasvirni qo'llash doirasi

Agar sizda keraksiz DSLR bo'lsa, IR filtri uchun taxminan 40 dollar va kamerani qismlarga ajratish istagi va qobiliyati bo'lsa, unda bu variantni sinab ko'rishga arziydi.

Variant № 2. Infraqizil termometr va Arduino platasidan foydalangan holda o'z qo'llaringiz bilan termal tasvirlagich

Arduino platasi - bu professional bo'lmagan foydalanuvchilar uchun avtomatlashtirish va robototexnika sohasida oddiy tizimlarni yaratish uchun mo'ljallangan dasturiy va apparat vositasi.

Bunday termal tasvirni qayerda ishlatish mumkin?

Variant No 3. Statik ob'ektlarni suratga olish uchun yaxshilangan uy qurilishi termal tasvirlagich

Assambleya

Biz Arduino platasini batareya bo'linmasi bo'lgan qutiga joylashtiramiz.
Biz taxtaning oldingi bo'sh joyida superglue yoki epoksi yordamida servomotorni o'rnatamiz.
Biz ikkinchi servomotorni aylanadigan qurilmaga joylashtiramiz va butun tuzilmani mustahkamlaymiz.
Biz infraqizil termometrni Arduino-ga Ground-ni GND, SDA-ni PIN4, VIN-ni 3,3V va SCL-ni PIN5-ga ulash orqali ulaymiz. Shuningdek, biz SDA ni 3,3V ga va SCL ni 3,3V ga ulab, 4,7 kOhm rezistorni o'rnatamiz.
Biz lazer kartasini yoki lazer ko'rsatgichni ulaymiz. Bu hozirda qaysi joydan skanerlanayotganini kuzatish uchun.
Biz veb-kamerani uning yo'nalishi IR sensori va lazer yo'nalishiga to'liq mos kelishi uchun o'rnatamiz.

Va tamom. Siz o'z qo'llaringiz bilan termal tasvirni yaratdingiz!

Bu nima uchun yaxshi?

xulosalar

Uy qurilishi termal tasvirlagichlarini yig'ish uchun biz tavsiflagan variantlardan ikkita xulosa kelib chiqadi:

O'zingiz uchun termal tasvirni yaratish juda mumkin.
Uy qurilishi termal tasvirlagich juda tor dastur doirasiga ega.

Uyni isitish narxining doimiy o'sishi bilan undagi issiqlik yo'qotilishini kamaytirish g'oyasi paydo bo'ladi. Bunday holda, termal tasvir ajralmas vositaga aylanishi mumkin. Lekin uni qanday ishlatish va eng muhimi, natijalarni to'g'ri talqin qilish kerakmi? Buni termal tasvirlash infraqizil kameralarini ishlab chiqaruvchi Trotecning Frantsiyadagi filiali vakili Didir Vaygerbert batafsil tushuntirdi.

Qaysi turdagi xonada termal tasvirni ishlatish mumkin?

Issiqlik oqishini tashxislash uchun issiqlik infraqizil kameralari yomon izolyatsiyalangan uylarda ishlatilishi mumkin. Bu energiyani tejash uchun yuqori sifatli izolyatsiya ishlarini bajarishga imkon beradi. O'rnatishda shubhali nuqsonlar mavjud bo'lsa, ushbu turdagi kamera oyna ramkalarining to'g'ri o'rnatilishini tekshirish uchun ham ishlatilishi mumkin. Qoida tariqasida, ushbu qurilma uy yoki kvartiraning devorlari yuzasida barcha harorat o'zgarishlarini ko'rsatadi. Bundan tashqari, tranzaktsiyani amalga oshirishdan oldin sotilayotgan mulkni tekshirish uchun termal kameradan foydalanish mumkin.

Yaxshi termografiya ichki va tashqi makonda 30% tashqi fotosuratlar va 70% ichki fotosuratlar bilan amalga oshiriladi. Eng muhimi, termografiya elementlariga eng yaqin bo'lgan ichki tasvirlardir.

Diagnostika qanday amalga oshiriladi?

Kamera material yuzasidagi barcha harorat o'zgarishlarini ko'rsatadi. Misol uchun, siz eshik va eshik romlarining izolyatsiyasini yoki deraza romlarini mustahkamlash va muhrlashni kuzatishingiz mumkin. Skanerlash orqali siz tom ostidagi yuqori qavatning izolyatsiyasini tekshirishingiz mumkin (xonaning bir qismi burchak ostida skanerlanadi). Kamera bino ichida joylashgan bo'lsa, afzalroqdir. U doimiy ravishda o'rnatilishi mumkin. Bunday holda, u himoya rolini o'ynaydi. Siz kamerani bir joydan ikkinchi joyga ko'chirishingiz mumkin, ammo tom va derazalar yaxshi izolyatsiyalangan bo'lishi sharti bilan.
Biroq, shisha termografiyasini amalga oshirish mumkin emas, chunki binoda ishlatiladigan kameradan infraqizil nurlanish deraza oynasidan o'tmaydi (infraqizil nurlar oynadan oynadan aks etadi).

Ob'ektni kuzatish uchun kamerani qanday joylashtirish kerak?

Eng yaxshi termal skanerlash uchun kamera iloji bo'lsa ob'ektga perpendikulyar joylashtirilishi kerak. Erdan tomning termografiyasi bema'nilikdir. Ma'lumotni aniqroq va batafsil o'qish uchun kamera ob'ektga iloji boricha yaqinroq joylashtirilishi kerak.

Issiqlik ko'prigi. Ular juda nam joylarni yoki boshqa xona muammolarini ko'rsatadimi?

Termal tasvir kamerasi binoning nam joylarini aniqlay oladi. Nam material ko'proq o'tkazuvchan va shunga o'xshash quruq materialdan farqli haroratga ega bo'ladi.
Profilaktik chora sifatida elektr inshootlarining to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun elektr panellarini tekshirish uchun infraqizil kameradan foydalanish mumkin. Kamera standartlardan tashqarida bo'lgan g'ayritabiiy haddan tashqari issiqlik va yuqori harorat joylari mavjudligini ko'rsatadi. Maishiy elektr tarmoqlarini skanerlash yong'in va elektr uzilishlarini oldini olishga yordam beradi.
Termal tasvir kameralari pollar ostida joylashgan elektr va aloqa tarmoqlaridagi qochqinlarni aniqlash uchun ham keng qo'llaniladi. Bunday holda, diagnostika zaminni demontaj qilishni talab qilmaydi.

Natijalarni qanday aniqlash mumkin va yangilanishlarni qanday hisobga olish kerak?

Binoning ichida devorlar va tomlar orasidagi harorat farqlari ayniqsa hisobga olinadi. Xonaning ba'zi joylari, masalan, burchaklar, har doim markazdan sovuqroq. Termal tasvirni ishlatib, bu farqning maqbul (2-3 daraja ichida) yoki juda katta ekanligi aniqlanadi. Misol uchun, agar tashqi havo harorati 0 daraja, devorlarning ichki harorati 20 daraja, burchaklarda esa 8 yoki 12 daraja bo'lsa, u holda kamera issiqlik izolatsiyasining etishmasligini ko'rsatadi. Barcha ruxsat etilgan harorat og'ishlari kamera qo'llanmasida ko'rsatilgan.

Kunning qaysi vaqtida infraqizil kameradan foydalanish yaxshiroq?

Termografiya o'tkazish uchun eng yaxshi vaqt quyosh chiqishidan oldin erta tongdir. Ish sharoitga qarab kechqurun ham amalga oshirilishi mumkin. Ammo tom va devorlarning yuzasi juda qizib ketganda, siz juda quyoshli kunlardan qochishingiz kerak.

Qanday sharoitlarda turar-joy termografiyasi ko'rsatkichlari buzilishi mumkin?

Qattiq tuman yoki yomg'irda tashqi termografiyani bajarishdan saqlaning. Bunday holda, infraqizil nurlanishning bir qismi suv zarralari tomonidan so'riladi va ko'rsatkichlar buzilishi mumkin. Bundan tashqari, quyoshli kunda termografiya qilish tavsiya etilmaydi, chunki butun bino, ayniqsa quyoshli tomoni juda issiq bo'ladi va qiymatlar ham juda buziladi.

O'z-o'zini tashxislash uchun infraqizil kamerani sotib olish yoki ijaraga olish yaxshiroqmi?

Infraqizil kameralar narxi 60 000 rubldan boshlanadi. Uch kunga arzon termal tasvirni ijaraga olish taxminan 5500 rublni tashkil qiladi. Professionallar tomonidan o'tkaziladigan to'liq tashxisning narxi taxminan 20 000 rublni tashkil qiladi.