Тепловизор (инфракрасная камера, тепловизионный прибор) – это прибор для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Иными словами, это система, предназначенная для получения видимого изображения объектов, испускающих невидимое тепловое (инфракрасное) излучение.

1

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОВИЗОРА

Первые модели были сделаны в 30-х гг. 20 в. Принцип действия тепловизора основан на преобразовании инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора.

Современные тепловизорные системы стали развиваться в 60-е годы прошлого столетия, в качестве одноэлементных приемников, изображение в которых строилось посредством точечного смещения оптической аппаратуры. Такие устройства были очень непроизводительны и позволяли наблюдать за происходящими в объекте температурными изменениями с очень низкой скоростью.

С развитием полупроводниковой техники и появлением фотодиодных ячеек ПЗС, позволяющих хранить принятый световой сигнал, стало возможным создание современных тепловизоров на основе матрицы ПЗС датчиков. Данный принцип построения изображений позволил создать портативные устройства, с высокой скоростью обработки информации, которые позволяют вести контроль за изменением температур в режиме реального времени.

Тепловизоры в современном мире имеют широкое распространение, во всех сферах связанных с производством и контролем качества продукции. Способность отслеживать тепловые изменения как в отдельно взятых частях, так и всего механизма в целом, делает тепловизор незаменимым прибором для качественной разработки и проектирования. 

2

СФЕРА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВИЗОРА:

- в строительстве для контроля конструкций. Термограмма чётко показывает какие детали подвергаются воздействию температур, что позволяет вовремя провести ремонт, или замену материалов;

- службы спасения используют тепловизоры для поиска дыма и людей;

- полиция, армия, службы охраны используют тепловизоры для контроля и наблюдения;

- широко применяются вооруженными силами развитых государств для обнаружения теплоконтрастных целей (живой силы и техники) в любое время суток, несмотря на применяемые противником обычные средства оптической маскировки в видимом диапазоне (камуфляж);

- применяют тепловизоры в энергетике, металлургии, при строительстве дорог, судостроении, строительстве и эксплуатации железнодорожного полотна, метрополитене, автомобильной промышленности, ветеринарии, искусстве.

3

ВИДЫ ТЕПЛОВИЗОРОВ:

► В зависимости от мобильности:

- Стационарные. Используются на промышленных предприятиях для контроля за технологическими процессами в температурном диапазоне от −20 до +20000 °C. Такие модели, как правило, имеют азотное охлаждение, для того, чтобы обеспечить нормальное функционирование приемной аппаратуры. Основу таких систем составляют тепловизоры третьего поколения, собранные на матрицах полупроводниковых фотоприемников.

- Переносные. Необходимость отказаться от использования дорогостоящей и громоздкой охлаждающей техники привела к разработке в области применения тепловизоров на базе неохлаждаемых микроболометров из кремния. Эти приборы обладают всеми достоинствами своих предшественников, таких как малый шаг измеряемой температуры (0,1 °C), при этом позволяют применять тепловизоры в сложных оценочных работах, когда простота использования и портативность играют очень большую роль. Большинство портативных тепловизоров имеют возможность подключения к стационарным компьютерам или ноутбукам для оперативной обработки поступающих данных. Главное преимущество этих приборов – компактность, благодаря чему их можно применять в сложных оценочных условиях.

4

► В зависимости от сферы использования:

- Измерительные. Используются для энергетического аудита, контроля.

Наблюдательные. Их применяют для систем охраны и охоты. Тепловизоры для туризма и охоты дают возможность вести эффективное наблюдение за животными на дистанциях до 1500м, даже через густой кустарник, и осуществлять подготовку лагеря (выбрать безопасное место). Тепловизоры для служб охраны обладают мощными объективами и способны обнаруживать предметы принимающие тепло от человека(оружие) как самым ярким днём, так и самой тёмной ночью. 

5

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВИЗОРА

Каждый объект излучает электромагнитные волны в достаточно широком диапазоне частот, в том числе и волны в инфракрасном спектре, которые называют «тепловое излучение». Интенсивность теплового излучения напрямую зависит от температуры объекта, и лишь в очень малой степени зависит от условий освещенности в видимом диапазоне. Следовательно, при помощи тепловизионного прибора о любом наблюдаемом объекте может быть собрана и визуализирована дополнительная информация, недоступная человеческому глазу и приборам.

Принцип работы тепловизора основан на разнице температуры поверхности разных тел, отличиях в отражающей или поглощающей способности инфракрасного излучения различными Также принцип действия современных тепловизоров базируется на способности некоторых материалов фиксировать излучение в инфракрасном диапазоне. Посредством оптического прибора, в состав которого входят линзы, изготовленные с применением редких материалов, прозрачных для инфракрасного излучения (таких как германий), тепловое излучение объектов проецируется на матрицу датчиков, чувствительных к инфракрасному излучению. Далее сложные микросхемы считывают информацию с этих датчиков, и генерируют видеосигнал, где разной температуре наблюдаемого объекта соответствует разный цвет изображения. Шкала соответствия цвета точки на изображении к абсолютной температуре наблюдаемого объекта может быть выведена поверх кадра. Также возможно указание температур наиболее горячей и наиболее холодной точки на изображении. 

6

ТЕПЛОВИЗОР ВНУТРИ:

▲ Матрица играет роль приемника ИК-излучения. В современных тепловизорах, чаще всего, используются болометрические и фотонные матрицы. Их отличие в чувствительности. Болометрические матрицы обладают пределом чувствительности 0,08°С, фотонные матрицы обладают большим пределом чувствительности, однако они требуют охлаждения жидким азотом, что значительно усложняет обслуживание и повышает требования безопасности при эксплуатации. 

▲ Модуль необходим для обработки принимаемого матрицей излучения. Большое количество сложных микросхем заняты обработкой сигнала, трансформацией его в видимое человеческому глазу изображение. 

▲ Объектив тепловизора должен пропускать ИК-излучение, поэтому он не может быть изготовлен из обычного стекла. При производстве объективов используется германий.

▲ Корпус для тепловизора должен быть надежным и прочным, к нему предъявляются повышенные по сравнению с кожухами для видеокамер требования.  Это связано с тем, что оборудование, которое защищают тепловизионные кожухи, как и всякая точная оптика, чувствительно к сотрясениям и воздействию внешней среды, а также обладает высокой стоимостью. 

▲ Дополнительное оборудование представляет собой специальные поворотные платформы и крепежи для установки тепловизоров, также некоторые модели снабжаются оптическим каналом (видеокамерой), дальномерами и др. 

7

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:

Современные тепловизоры обладают рядом преимуществ перед ПНВ:

- в условиях плохой освещённости, работают как днём так и ночью;

- видят через незначительные преграды, что в принципе невозможно при использовании приборов ночного видения;

- размеры и вес приборов становится сопоставимым с ПНВ, при этом тепловизоры не чувствительны к засветкам.

8

ВАЖНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВИЗОРОВ:

Основными техническими характеристиками тепловизора, на которые обращают внимание специалисты, являются такие параметры, как:

- матрица (влияет на четкость картинки, показатель погрешности, порог температуры): минимальное разрешение – 160х120, максимальное – 640-480;

- дальность и угол обзора;

- частота кадра (этот параметр важен для динамического наблюдения, чтобы картинка не «зависала»);

- температурный диапазон работы;

- функциональность: цифровое масштабирование, лазерный указатель, подсветка, возможность сохранения записи для последующего переноса на носитель и т.д.

Так как для каждой модели, исходя из ее назначения, характеристики являются индивидуальными, то подробнее о них вы можете узнать на нашем сайте.

9

ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ ТЕПЛОВИЗОРОВ:

К сожалению, тепловизор является достаточно дорогим измерительным прибором - в первую очередь из-за стоимости его двух основных элементов: матрицы и объектива (их стоимость составляет 90% стоимости прибора). Также на стоимость влияют, диапазон измеряемых температур, температурная чувствительность, точность измерения температуры и т.д.

● FLIR Systems Inc.- ведущий мировой производитель портативных и стационарных систем тепловидения для разных сфер применения. Основной офис находится в Орегоне, а производство ведется на 3 заводах в США, а так же Стокгольме (Швеция), Париже (Франция) и Таллинне (Эстония). Основное направление трех подразделений FLIR Systems – это техника для государственных структур и военных проектов, выпуск промышленных тепловизоров и производство тепловизионных приборов гражданского и коммерческого назначения.

10

● NEC Avio Infrared Technologies Co. Ltd. (Япония-США) – это лидер на мировом рынке промышленных и медицинских тепловизионных систем.

Они отличаются высокой надежностью, характерной для электронных изделий произведенных в Японии. Тепловизоры NEC обладают прецизионной точностью измерений температуры, компактностью, удобстовом управления, продуманным дизайном и простотой оформления отчетов по результатам теплового контроля и используются специалистами сотен предприятий в России и Странах СНГ.

11

● Testo (Германия). Тепловизоры Testo отвечают высочайшим требованиям: превосходная оптика из германия, прекрасное разрешение детектора и специальная концепция электроники гарантируют точность результатов во всех областях применения.

12

● Guide (Китай). Это единственная китайская компания, которая входит в десятку основных производителей тепловизоров в мире согласно отчету Maxtech. Компания Guide является ведущим производителем и разработчиком инфракрасных тепловизоров в Китае. Guide производит продукцию не только под собственной торговой маркой, но и оказывает OEM сервис для международных клиентов.

13

● Pulsar (Беларусь). Это один из крупнейших разработчиков и производителей наблюдательной оптики для любительского и профессионального применения. Особой популярностью сегодня пользуются тепловизоры pulsar, которые обладают множеством преимуществ в сравнении со своими аналогами. Данные приборы отлично подходят для охоты в любых условиях и при любой погоде – будь то туман, осадки и многое другое.

14

Мы поможем Вам выбрать действительно качественный прибор по доступной цене!

15