Особенности тепловизора и правила его использования: что нужно знать

Физико-химические процессы, различные предметы и материалы, и тем более живые организмы выделяют тепло. Его не способен выделить объект, находящийся только при температуре абсолютного нуля («0» градусов по Кельвину).

В остальных случаях можно измерить этот показатель. Тепло выделяется и регистрируется при помощи инфракрасного излучения, и для этого был разработан специальный прибор – тепловизор. Он способен не просто на регистрацию, но и на отображение невидимых человеческими органами зрения инфракрасных лучей. Отображение на дисплее прибора показывает объекты с различной степенью выделения тепла разными цветами. Так формируется понятная и наглядная картина тепловыделения.

Принцип работы тепловизора

Тепловизор – это устройство переносного или стационарного типа, которое в состоянии регистрировать тепловое излучение и передавать информацию на монитор или дисплей в видимом для человека цветовом диапазоне. Некоторые приборы этого типа могут попутно указывать температуру объекта, выполняя и роль пирометра, в том числе.

Давайте рассмотрим, как работает этот прибор. Прежде всего следует остановиться на его строении, он состоит из:

• приемного окна, куда попадают инфракрасные лучи;
• специальной линзы, чувствительной к ИК-излучению;
• датчика или сенсора, способного регистрировать такие лучи;
• процессора, обрабатывающего данные, поступающие от сенсора и переводящего эти данные в видимую для глаза цветовую картину;
• дисплея, на котором отображается тепловая картина.

Сам процесс работы тепловизора будет выглядеть следующим образом. На линзу попадают инфракрасные лучи, при этом сама линза изготавливается из материала, чувствительного к этому излучению. Из-за дороговизны такого материала, часто сами приборы стоят довольно много денег.

После прохождения через линзу, инфракрасные лучи попадают на датчик. Такой датчик представляет собой матричный сенсор, который имеет специальное название болометр. Под действием ИК-излучения на болометре изменяется электрическое сопротивление, а матричная структура позволяет зарегистрировать направление попадания лучей и разделять источники. Данные с сенсора далее обрабатывает контроллер, и передает их в видимом диапазоне на дисплей. Чем холоднее объект, тем ближе цвет будет к синему и даже черному, чем теплее, тем ближе к желтому, оранжевому и красному. Так формируется устойчивая картина тепловыделения.

Характеристики и особенности тепловизоров

Если выбирать тепловизор для каких-либо целей, то важно обращать внимание на наиболее важные его характеристики. К таким параметрам относятся:

1. Разрешение инфракрасного детектора – отвечает за разрешающую способность матрицы сенсора, чем больше разрешение, тем четче теплографическая картинка, и при этом дороже стоимость прибора.
2. Разрешение самого тепловизора – фактический захват площади при отображении. Если у прибора одинаковое разрешение, но отличаются ИК детекторы, то площадь захвата картинки будет совпадать, а четкость отличаться.
3. Диапазон температур – отвечает за наиболее эффективную работу при определенных температурах, на которые настроено устройство. Существуют модели тепловизоров, которые больше ориентированы на регистрацию низких температур, а есть такие, что специализируются на отображении четкой картинки при очень высоких температурах.
4. Чувствительность – минимально регистрируемая температура или перепад температуры. Для обычных приборов, широко применяемых в строительных целях при энергоаудите зданий, достаточно тепловизора с чувствительностью в 0,1 °С.
5. Спектральный диапазон – параметр воспринимаемых прибором длин волн инфракрасного спектра. Для особых материалов, к примеру, для стекла, изготавливаются специальные тепловизоры, способные регистрировать длины волн ИК-излучения в диапазоне 3-5,5 мкм.

К основным параметрам таких устройств можно еще отнести точность измерений. Также следует понимать, что у тепловизоров может быть специализация, они могут быть стационарного или переносного типа. Некоторые модели не просто отображают видимую термографическую картину, но и указывают на величину температуры в том или ином месте. Естественно от качества и разрешающих способностей прибора будет существенно зависеть его цена.