Επεξήγηση κάμερες θερμικής απεικόνισης

Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης είναι συσκευές που μεταφράζουν τη θερμική ενέργεια (θερμότητα) σε ορατό φως προκειμένου να αναλύσουν ένα συγκεκριμένο αντικείμενο ή σκηνή. Η παραγόμενη εικόνα είναι γνωστή ως θερμόγραμμα και αναλύεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται θερμογραφία. Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης είναι εξελιγμένες συσκευές που επεξεργάζονται τη λήψη της εικόνας και την εμφανίζουν σε μια οθόνη. Αυτές οι εικόνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άμεση διάγνωση ή να υποβληθούν σε επεξεργασία μέσω εξειδικευμένου λογισμικού για περαιτέρω αξιολόγηση, ακρίβεια και έξοδο αναφοράς. Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης ανεβάζουν τη μέτρηση της θερμοκρασίας στο επόμενο επίπεδο. Αντί να πάρετε έναν αριθμό για τη θερμοκρασία, λαμβάνετε μια εικόνα που δείχνει τις διαφορές θερμοκρασίας μιας επιφάνειας.

Τι βλέπουν οι κάμερες θερμικής απεικόνισης;
Το ορατό φως είναι αυτό που βλέπουμε γύρω μας καθημερινά. Είναι το μόνο μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που μπορούμε να δούμε. Το ορατό φως καταλαμβάνει μόνο μια μικρή περιοχή στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και η υπέρυθρη ακτινοβολία (IR) αντιπροσωπεύει μεγαλύτερο ποσοστό. Αν θέλουμε να δούμε τι συμβαίνει σε άλλα μέρη του φάσματος χρειαζόμαστε εξειδικευμένο εξοπλισμό.
Όλα τα αντικείμενα απορροφούν, αντανακλούν και μερικές φορές μεταδίδουν ενέργεια σε διαφορετικά επίπεδα. Διαφορετικά υλικά εκπέμπουν θερμότητα ή ψυχρή ενέργεια με διαφορετικούς ρυθμούς. Είναι αυτή η ενέργεια που μπορεί να ανιχνευθεί από εξοπλισμό υπερύθρων και να εμφανιστεί ως εικόνες.

Εφαρμογές και χρήσεις της κάμερας θερμικής απεικόνισης
Αρχικά αναπτύχθηκαν για στρατιωτική χρήση κατά τη διάρκεια του πολέμου της Κορέας, οι κάμερες θερμικής απεικόνισης έχουν μεταναστεύσει σε άλλα πεδία και έχουν βρει πολλές χρήσεις. Οι πυροσβέστες τα χρησιμοποιούν για να δουν μέσα από τον καπνό, να βρουν ανθρώπους και να εντοπίσουν εστίες πυρκαγιάς. Οι αρχές επιβολής του νόμου χρησιμοποιούν την τεχνολογία για τη διαχείριση δραστηριοτήτων παρακολούθησης, τον εντοπισμό και τη σύλληψη υπόπτων, τη διερεύνηση σκηνών εγκλήματος και τη διεξαγωγή επιχειρήσεων έρευνας και διάσωσης. Οι τεχνικοί συντήρησης γραμμών ηλεκτρικού ρεύματος εντοπίζουν αρμούς και εξαρτήματα υπερθέρμανσης για την εξάλειψη πιθανών βλαβών. Όπου η θερμομόνωση είναι ελαττωματική, οι τεχνικοί κατασκευής κτιρίων μπορούν να δουν διαρροές θερμότητας για να βελτιώσουν την απόδοση της ψύξης ή της θέρμανσης. Οι φυσιολογικές δραστηριότητες, όπως ο πυρετός, σε ανθρώπους και άλλα θερμόαιμα ζώα μπορούν επίσης να παρακολουθούνται με θερμογραφική απεικόνιση. Είναι επίσης κοινά εργαλεία που χρησιμοποιούνται από οικιακούς επιθεωρητές.

Χαρακτηριστικά κάμερας θερμικής απεικόνισης
Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης μπορούν να αγοραστούν με τα ελάχιστα χαρακτηριστικά που διαβάζουν μόνο τη θερμοκρασία του σταθερού κεντρικού σταυρονήματος στην οθόνη ή με πολλαπλά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στο χρήστη να επιλέξει πολλαπλά κινούμενα σταυρόνημα και να κάνει συγκρίσεις μεταξύ τους για να δείξει το υψηλό, το χαμηλό και μέσες θερμοκρασίες στην οθόνη. Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης διαθέτουν πολλαπλές παλέτες χρωμάτων που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης, όπως μαύρο/άσπρο, σιδερένιο ή ουράνιο τόξο. Η παλέτα σιδήρου χρησιμοποιείται πιο συχνά από οικιακούς επιθεωρητές. Η ασπρόμαυρη παλέτα βοηθά στον εντοπισμό λεπτομερειών σε μια εικόνα και η παλέτα ουράνιου τόξου έχει την καλύτερη θερμική ευαισθησία για την εμφάνιση των διαφορών στη θερμοκρασία. Δείτε παρακάτω δείγματα εικόνων με μερικές χρωματικές παλέτες.

Τι πρέπει να αναζητήσετε σε μια κάμερα θερμικής απεικόνισης
Υπάρχουν πολλά εξαρτήματα που συμβάλλουν τόσο στην ποιότητα όσο και στο κόστος μιας κάμερας θερμικής απεικόνισης. Οι δύο πιο σημαντικοί παράγοντες είναι η ανάλυση του ανιχνευτή και η θερμική ευαισθησία.
Η ανάλυση του ανιχνευτή περιγράφει τον αριθμό των pixel. Οι πιο συνηθισμένες αναλύσεις είναι 160 x 120, 320 x 240 και 640 x 480 pixel. Ένας ανιχνευτής 320 x 240 παράγει μια εικόνα που αποτελείται από 76,800 pixel. Δεδομένου ότι κάθε pixel έχει μια θερμοκρασία που σχετίζεται με αυτό που είναι 76,800 σημεία δεδομένων θερμοκρασίας. Οι υψηλότερες αναλύσεις παράγουν επίσης ορατά καθαρότερες εικόνες.
Η θερμική ευαισθησία είναι η μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας που μπορεί να εντοπίσει η κάμερα. Η ευαισθησία 0.05° σημαίνει ότι η κάμερα μπορεί να διακρίνει δύο επιφάνειες με διαφορά θερμοκρασίας μόνο πεντακοσίων βαθμών.
Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι το εύρος θερμοκρασίας της κάμερας θερμικής απεικόνισης. Το εύρος δείχνει ποιες είναι οι ελάχιστες και οι μέγιστες θερμοκρασίες που μπορεί να μετρήσει η κάμερα (-4°F έως 2200°F είναι τυπικό).
Για να αποκτήσετε την καλύτερη θερμική εικόνα προς ανάλυση, υπάρχουν τέσσερις ρυθμίσεις που μπορούν να γίνουν στις περισσότερες κάμερες: εστίαση, αλλαγές στη ρύθμιση εκπομπής, αλλαγές στη ρύθμιση θερμοκρασίας ανακλαστικής και θερμικός συντονισμός. Κάθε μία από αυτές τις ρυθμίσεις πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή μιας κάμερας θερμικής απεικόνισης.
Ακριβώς όπως μια τυπική κάμερα, ο φακός της κάμερας θερμικής απεικόνισης πρέπει να εστιαστεί για να βελτιώσει τη διαύγεια της εικόνας. Οι περισσότερες κάμερες μπορούν να εστιαστούν περιστρέφοντας τον φακό. Οι πιο εξελιγμένες κάμερες έχουν εστίαση με ένα κουμπί.
Εκπομπή είναι η ποσότητα ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο σε σύγκριση με εκείνη ενός τέλειου εκπομπού ακτινοβολίας όταν και τα δύο βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία. Η ρύθμιση της εκπομπής είναι σημαντική κατά τη λήψη μετρήσεων θερμοκρασίας ή κατά τη σύγκριση των θερμοκρασιών δύο διαφορετικών αντικειμένων. Δεν επιτρέπουν όλες οι κάμερες στο χρήστη να εισάγει ανακλαστική θερμοκρασία.
Η ρύθμιση ανακλαστικής θερμοκρασίας επιτρέπει στο χρήστη να αντισταθμίσει τη θερμοκρασία των γύρω αντικειμένων που αντανακλάται σε ένα αντικείμενο. Ακριβώς όπως η ικανότητα εκπομπής, η ανακλαστική θερμοκρασία είναι σημαντική κατά τη λήψη μετρήσεων θερμοκρασίας ή τη σύγκριση των θερμοκρασιών δύο αντικειμένων. Δεν επιτρέπουν όλες οι κάμερες στο χρήστη να εισάγει ανακλαστική θερμοκρασία.
Ο θερμικός συντονισμός της κάμερας περιλαμβάνει τη ρύθμιση του εύρους ή του εύρους θερμοκρασίας που βλέπει η κάμερα κατά τη λειτουργία χειροκίνητης προβολής. Η χειροκίνητη λειτουργία επιτρέπει στο χρήστη να προσαρμόσει το εύρος σε ένα επιθυμητό εύρος και η κάμερα θα εμφανίζει πάντα αυτό το εύρος θερμοκρασίας. Η χρήση της χειροκίνητης λειτουργίας είναι καλύτερη όταν χρησιμοποιείται για την ανάδειξη των διαφορών θερμοκρασίας του αντικειμένου που βλέπετε.

Περιορισμοί κάμερας θερμικής απεικόνισης
Επειδή η θερμική ενέργεια μπορεί να αντανακλάται από γυαλιστερές επιφάνειες, οι κάμερες θερμικής απεικόνισης δεν μπορούν να δουν μέσα από το γυαλί. Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με το εσωτερικό
 ενός τοίχου, αλλά δεν μπορούν να δουν μέσα από τοίχους. Είναι επίσης σημαντικό να γνωρίζετε ότι οι κάμερες θερμικής απεικόνισης δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται ως ο μόνος αποφασιστικός παράγοντας για την ύπαρξη προβλήματος. Η χρήση άλλων οργάνων θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείται για την επιβεβαίωση του προβλήματος.

Θερμική κάμερα PQWT CX320