25900 авторів і 91 редактор відповіли на 98952 питання,
розмістивши 129771 посилання на 81900 сайтів, приєднуйтесь!

Реклама партнерів:

Який принцип дії у тепловізора?

РедагуватиУ обранеДрук

Тепловізор - це оптико-електронна система, призначена для отримання видимого зображення об'єктів, що випускають невидиме теплове (інфрачервоне) випромінювання.

Перші тепловізори створені в 30-х рр. 20 в. Принцип дії тепловізора заснований на перетворенні інфрачервоного випромінювання в електричний сигнал, який посилюється і відтворюється на екрані індикатора.

У 70-х рр. створені тепловізори, в яких теплове зображення переводиться в видиме безпосередньо на екрані, покритому світлочутливим речовиною (люмінофори, рідкі кристали, напівпровідникові плівки). Тепловізори використовуються для визначення місця розташування і форми об'єктів, що знаходяться в темряві або в оптично непрозорих середовищах. Застосовуються в дефектоскопії, навігації, а також у медицині.

Принцип дії

Внаслідок того, що тіла нагріті нерівномірно (наприклад, температура автомобіля з працюючим двигуном буде вище температури автомобіля з двигуном вимкненим), складається якась картина розподілу ІЧ-випромінювання.

Дія всіх тепловізійних систем заснована на фіксуванні температурної різниці об'єкт / фон і на перетворенні отриманої інформації в зображення, видиме оком. Сучасні тепловізійні прилади здатні виявляти температурний контраст, рівний 0,05-0,1 К.

У той час як оптичні прилади нічного бачення, що працюють на основі електронно-оптичних перетворювачів (ЕОП), вловлюють випромінювання з довжиною хвилі ~ 1-2 мкм, що лише трохи вище чутливості людського ока, основні робочі діапазони тепловізійної апаратури охоплюють наступні області довжин хвиль: 8-14 мкм - область далекого ІЧ-випромінювання і 3-5,5 мкм - середнього ІК. Саме в цих областях приземні шари атмосфери прозорі для ІЧ-випромінювання, а випромінювальна здатність спостережуваних об'єктів з температурою від -50 до + 500С максимальна.

Таким чином, тепловізійні прилади здатні забезпечувати більшу дальність бачення в будь-який час доби, через будь-яку прозору для ІЧ-вивчення маскування і навіть при кілька зниженій прозорості атмосфери: при тумані, дощі, снігопаді, пилу і димі. (Слід зазначити, що пари води і вуглекислий газ вельми інтенсивно поглинають хвилі ІЧ-спектра, і це помітно відбивається на чутливості приладів.)

Фоточутливим елементом сучасного тепловізійного приладу є фокально-площинна двовимірна багатоелементна матриця фотоприймачів (FPA), виготовлена на основі напівпровідників - домішкових кремнію і германію.

Оскільки в сучасних тепловізорах відсутні оптико-механічні скануючі пристрої, вони відрізняються компактністю, малою енергоємністю, високим відношенням сигнал / шум і гарною якістю зображення.

Недолік

Основним і головним недоліком тепловізора є велика ціна. 90% вартості приладу складає його основні елементи: матриця і об'єктив.

  • Матриці вельми складні у виробництві, і, відповідно, це все впирається у великі гроші.
  • З об'єктивами ситуація складніша: їх не можна зробити зі скла, тому що цей матеріал не пропускає ІЧ-випромінювання. З цієї причини для створення об'єктивів застосовуються рідкісні і дорогі матеріали.

Для зниження шумів і, отже, підвищення порогової чутливості, в тепловізійних приладах матрицю фоточутливих елементів охолоджує мікрокомпрессорная система, або використовується термостабилизация за допомогою термоелектричної системи.

Останнім часом все більшого поширення набувають прилади з неохолоджуваної мікроболометричної матрицею.

Застосування

Сучасні тепловізори знайшли широке застосування як на великих промислових підприємствах, де необхідний ретельний контроль за тепловим станом об'єктів, так і в невеликих організаціях, що займаються пошуком несправностей мереж різного призначення. Так, сканування тепловізором може безпомилково показати місце відходу контактів в системах електропроводки.

Особливо широке застосування тепловізори отримали в будівництві при оцінці теплоізоляційних властивостей конструкцій. Так, наприклад, за допомогою тепловізора можна визначити області найбільших тепловтрат в споруджуваному будинку і зробити висновок про якість застосовуваних будівельних матеріалів і утеплювачів.

Широке застосування тепловізори отримали у військовій промисловості для координації бойових дій в темний час доби. Ця дорога апаратура може встановлюватися на літаки-розвідники, для оцінки кількості живої сили противника і її розташування на ділянці бойових дій

Крім інженерного застосування з 2008-2009 рр. тепловізори почали також активно використовувати в медичних цілях - для виділення з натовпу осіб інфікованих вірусом грипу

Реклама партнерів:

РедагуватиУ обранеДрук


Увага, тільки СЬОГОДНІ!
«Який принцип дії у тепловізора?»

В інших пошукових системах:

GoogleЯndexRamblerВікіпедія

» » Який принцип дії у тепловізора?