КАКВО Е ТЕРМОКАМЕРА И КАК РАБОТИ
Термокамерата е устройство, което улавя и създава изображения на обекти чрез засичане на тяхното инфрачервено лъчение, процес известен като термично изображение. Тези камери показват температурата на обектите. Развитието на основната технология зад термовизионните камери е започнало във военната сфера, но идеята за термалните камери датира още от 1960 г., свързана с историята на термографията и откритието на инфрачервената светлина от сър Уилям Хершел.
През 1860 г., американският астроном Самюел Пиърпонт Лангли изобретява болометъра, устройство за измерване на топлинно лъчение. По-късно, през 1929 г., унгарският физик Калман Тихани разработва инфрачервена електронна телевизионна камера, която може да заснема топлинни изображения.
Инфрачервеното лъчение, подобно на видимата светлина, е част от електромагнитния спектър, но не може да бъде възприето директно от човешкото око. Това обяснява способността на термокамерата да работи ефективно дори в тъмни условия. Термичните изображения се създават чрез преобразуване на инфрачервената светлина в електрически сигнали, които се използват за създаването на визуално изображение. Въпреки че тази технология беше революционна в миналото, днес тя е широко разпространена и използвана в различни приложения.
William Herschel by Lemuel Francis Abbott, Public domain, via Wikimedia Commons
КАК РАБОТИ ТЕРМОКАМЕРАТА
Общият стандарт днес за термокамера показва по-топли, обекти с жълто-оранжев оттенък, който става по-ярък, когато обектът става по-горещ. По-студените обекти се показват със син или лилав цвят. Инфрачервената енергия има дължина на вълната, започваща от приблизително 700 нанометра и се простира до приблизително 1 mm. Дължини на вълните, по-къси от тази, започват да се виждат с просто око. Термичните камери използват тази инфрачервена енергия за създаване на топлинни изображения. Обективът на камерата фокусира инфрачервената енергия върху набор от детектори, които след това създават подробен модел, наречен термограма. След това термограмата се преобразува в електрически сигнали, за да се създаде термично изображение, което можем да видим и интерпретираме.
ОБСЛАСТИ НА ПРИЛОЖЕНИЕ НА ТЕРМОКАМЕРИТЕ
Термокамерите са важен инструмент с разнообразни приложения в различни индустрии благодарение на способността си да засичат и визуализират топлината. Те работят като улавят инфрачервената радиация, която е форма на топлинно излъчване от обекти, и преобразуват тази радиация в изображение.
В медицината термокамерите са ценен инструмент за диагностициране и мониторинг, като позволяват визуализация на топлинните полета на човешкото тяло. Това е особено полезно за идентифициране на възпаления или аномалии в кръвообращението.
В охранителната индустрия, термокамерите са революционизирали способността за наблюдение, особено в условия на ниска светлина или тъмното. Те позволяват локализиране на хора и животни, както и откриване на източници на топлина като пожари, което ги прави неоценим инструмент за нощно виждане и сигурност.
В автомобилната индустрия, термокамерите се използват за различни цели, включително подобряване на безопасността на шофирането в нощни условия. Те помагат за откриване на пешеходци, животни или други препятствия на пътя, които не са видими с обикновените фарове.
При проверката на сгради, термокамерите са инструмент за откриване на проблеми с изолацията и течове. Те позволяват на специалистите да виждат топлинните загуби, това спомага точното локализиране на течове, което е важно за поддръжката на сградите. Мухъла и влагата могат да създадат сериозни проблеми и щети. Затова тяхното отстраняване на време спестява време и разходи.
Общо взето, термокамерите са мощен инструмент, който позволява точно засичане на топлинни аномалии в множество приложения, като значително подобрява способността за наблюдение, диагностика и поддръжка в различни индустрии.
КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВА ТЕРМОГРАФИЯТА
Термографията е научен метод, който се използва за заснемане на изображение на инфрачервеното излъчване (топлинните лъчи) на обект или тяло, което ни позволява да видим и анализираме температурните характеристики на този обект или тяло. В основата на термографията стои фактът, че всички обекти, които са над абсолютната нула (-273.15°C), излъчват инфрачервена енергия. Тази енергия е невидима за човешкото око и е пряко свързана с температурата на обекта. Камерите за термография превръщат тази инфрачервена енергия във визуално изображение, което показва температурното разпределение на обекта.
Използването на термографията намира приложение в множество области. В индустрията термографските камери се използват за откриване на проблеми в електрически и механични системи. Например, измерването на температурата на мотори, лагери и електрически панели може да помогне за идентифициране на прегряване, което може да води до отказ на оборудването.
В сградната индустрия термографията се използва за откриване на топлинни загуби и влажност в стените, както и за намиране на проблеми с изолацията или въздушните течове. Това помага за увеличаване на енергийната ефективност на сградите и за намаляване на разходите за отопление и охлаждане.
В медицината термографията се използва за диагностика и мониторинг на различни състояния. Тя може да помогне при откриването на възпаления, проблеми с кръвообращението, ракови заболявания и други. Термографските изображения позволяват на лекарите да видят аномалии в температурното разпределение на тялото, което може да бъде индикатор за различни здравословни проблеми.
В областта на военните технологии термографията също намира значително приложение. Тя се използва за нощно виждане, наблюдение и целеуказване. Тъй като инфрачервените камери могат да “виждат” топлинната енергия, те са ефективни за наблюдение през нощта или в условия на ограничена видимост, като мъгла или дим. Това прави термографията ценен инструмент за военни и охранителни операции.
Също така, термографията има приложения в областта на научните изследвания и развитие. Изследователите използват термографски камери за наблюдение и анализ на термични процеси в различни материали и системи. Това може да включва изучаването на топлинни свойства на нови материали, тестове за топлинна устойчивост и анализ на термични процеси в различни условия.
Освен това, термографията е полезна в областта на екологията и земеделието. Тя се използва за наблюдение на растителни култури, анализ на здравето и стреса на растенията, както и за наблюдение на дивата природа и животните в техните естествени местообитания. Термографските камери могат да откриват проблеми като недостатъчно поливане или зарази в растителни култури, преди те да станат видими за човешкото око. За да бъде ефективна, термографията изисква специализирано оборудване – термографски камери, които могат да бъдат стационарни или преносими. Тези камери се различават по своята разделителна способност, чувствителност и функционалности. Поради своята способност да предоставя детайлна информация за температурните характеристики на обекти и системи без физически контакт, термографията се превръща във все по-популярен инструмент в множество области.