Termokamery a termálne zobrazovacie zariadenia

Čo sú termokamery?

Termokamery sú najmodernejšie zariadenia, ktoré zaznamenávajú a menia obraz viditeľný okom na tepelný obraz pomocou infračerveného žiarenia. Výsledný obraz predstavuje teplotu daného objektu a umožňuje jednoduchú registráciu obrazu pomocou rozdielu teplôt. Termokamery a termovízne kamery sú rovnaké zariadenia.

Infračervené žiarenie je súčasťou elektromagnetického spektra, ale na rozdiel od viditeľného svetla (ktoré je tiež jeho súčasťou) je pre ľudské oko úplne neviditeľné. Práve z tohto dôvodu nemá svetlo na termokamery žiadny vplyv, takže bez ohľadu na dennú alebo nočnú dobu zostáva obraz rovnako jasný.

Zaujímavé je, že technológia termovíznych kamier bola prvýkrát použitá pre armádu.

Ako termokamery fungujú?

Termokamery vytvárajú obraz na základe rozdielu teplôt. Zariadenie využíva infračervené žiarenie vo zvolenom rozsahu elektromagnetických vĺn infračerveného detektora, ktorý je nainštalovaný v termovíznej kamere. Termokamera meria a zobrazuje infračervené žiarenie, ktoré vychádza z objektu.

Treba poznamenať, že hodnota žiarenia je funkciou povrchovej teploty daného objektu, takže je možné tieto hodnoty vypočítať a zobraziť. Dôležité je tiež poznamenať, že energia prijatá cez kameru nezávisí len od teploty samotného objektu, ale je aj funkciou emisivity.

Žiarenie prichádza aj z prostredia a odráža sa od objektu. Žiarenie objektu a odrazené žiarenie sú ovplyvnené aj absorpciou atmosféry, takže na presné meranie teploty sa musí kompenzovať vplyv rôznych zdrojov žiarenia. Termokamery to robia úplne automaticky - stačí do kamery zadať nasledujúce parametre:

• emisivitu objektu,
• teplota okolia,
• vzdialenosť medzi objektom a kamerou,
• relatívna vlhkosť,
• teplota atmosféry.

Na termovíznej snímke sa zobrazuje škála farieb od tmavomodrej po červenú, pričom najteplejšie prvky sú označené červenou farbou a najchladnejšie prvky modrou.

Aké sú funkcie termokamier?

Termokamery sú vytvorené na každodenné používanie za akýchkoľvek podmienok. Ivel.co.uk ponúka ručné termokamery schopné detekovať plyn, ktoré dokážu identifikovať problémy v elektrických inštaláciách alebo mechanických zariadeniach.

Niektoré termokamery sú vybavené pištoľovou rukoväťou, takže môžeme skutočne jednou rukou, kliknutím na tlačidlo, efektívne a rýchlo nájsť a odstrániť poruchu.

Ako si vybrať termokamery?

Termovízne zariadenia sa vyznačujú viacerými parametrami, ktorým sa oplatí venovať pozornosť, ak si chcete kúpiť správne zariadenie.

Rozlíšenie snímača - ide nepochybne o jeden z najdôležitejších parametrov. Termokamery majú spravidla pomerne malé rozlíšenie (v porovnaní s rôznymi inými typmi kamier). Typické rozlíšenie snímača lacnejších termokamier je 384 x 288 pixelov a obraz z takejto termokamery - hoci nie veľmi detailný - je dostatočný a celkom užitočný. Samotné rozlíšenie by nemalo byť rozhodujúcim faktorom pri výbere.

Tepelná citlivosť - táto hodnota určuje najmenší teplotný rozdiel medzi dvoma zaznamenanými objektmi, ktorý umožňuje rozlíšenie objektov. V technických špecifikáciách sa často označuje ako NETD a vyjadruje sa v mK. Čím je hodnota NETD nižšia, tým je kvalita pozorovaného obrazu lepšia.

Obnovovacia frekvencia - je hodnota vyjadrujúca frekvenciu, s akou sa obnovuje tepelný obraz. Najbežnejšie hodnoty sú 50 Hz, 30 Hz a 9 Hz, pričom väčšina výrobcov používa 50 Hz. Vysoká obnovovacia frekvencia zabezpečuje správnu reprodukciu obrazu pri objektoch, ktoré sa rýchlo pohybujú.

Parametre objektívu - pri tejto hodnote veľa závisí od typu termokamery - je potrebné dôkladne preskúmať špecifikácie vybranej termokamery. Najbežnejšie sú objektívy so svetelnosťou f/1,0 a f/1,2. Čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť, tým je obraz zväčšený a zorné pole menšie.

Zorné pole - táto veličina závisí od veľkosti snímača, ktorá zase závisí od rozlíšenia a veľkosti pixelov. Najväčšie zorné pole možno očakávať pri termokamerách s vysokým rozlíšením a objektívmi s krátkou ohniskovou vzdialenosťou. Pri určitom zjednodušení možno konštatovať, že čím väčšie je zväčšenie, tým menšie je zorné pole.

Zväčšenie - táto hodnota je súčinom viacerých faktorov, ako je ohnisková vzdialenosť objektívu, veľkosť snímača, veľkosť displeja alebo zväčšenie optiky.

Displej - význam dobrého displeja sa mimoriadne často podceňuje. Je to chyba, pretože dobrý displej by mal mať dobré rozlíšenie a vysoký kontrast, ako aj optický systém, ktorý spolupracuje s displejom a vytvára dobre zväčšený obraz bez skreslenia.

Laserový diaľkomer - v termovíznych zariadeniach sa problém určenia vzdialenosti stáva pomerne dôležitým, pretože intenzita, s ktorou je objekt viditeľný, nám neumožňuje úplne určiť skutočnú vzdialenosť. Preto je zabudovaný laserový diaľkomer veľmi cenným doplnkom termovíznych zariadení.

Kde môžeme použiť termokamery?

Termokamery sa používajú v energetike a v stavebníctve. Termokamery sa môžu použiť napríklad na kontrolu toho, koľko tepla uniká z budovy, a na kontrolu kvality jej izolácie. Môžeme tiež monitorovať prenikanie vody do domu, pretože termokamery môžu zaznamenať studené miesta na stene alebo omietke. Takto môžeme zabrániť zvyšovaniu účtov za vykurovanie alebo poškodeniu vlhkých stien či podláh. Termokamery sa používajú aj na určenie polohy elektrických káblov v stene.

Termokamery takmer denne používajú aj orgány činné v trestnom konaní a polícia. Termokamery sa používajú na sledovanie zločincov - môžu ukázať ľudí, ktorí sa skrývajú v tme lesa, alebo napríklad čerstvé stopy pneumatík auta. Polícia ich používa aj na sledovanie nezákonných činností, ako je napríklad pestovanie marihuany, ktorá na svoj rast potrebuje teplo. Budovy preto vyžarujú neviditeľné infračervené žiarenie silnejšie ako iné budovy.

Malé rozdiely v teplote môžu účinne poukázať na skryté úkryty v stenách a predmety ukryté pod oblečením, napríklad zbrane. Služby, ktoré strážia štátne hranice, používajú tento typ zariadení okrem iného aj na odhaľovanie nelegálneho pašovania alebo prisťahovalectva.

Termokamery sa používajú aj v špeciálnych situáciách, napr. záchrannými službami. Vyhľadávanie obetí prírodných katastrof, nezvestných osôb v horách alebo včasné odhalenie nebezpečenstva požiaru v lesoch je len niekoľko príkladov situácií, v ktorých sa termokamery ukazujú ako nepostrádateľné.

Termokamery sa používajú aj v priemysle a vo výrobe. Tieto zariadenia sú v skutočnosti nepostrádateľné všade tam, kde je potrebná kontrola a nepretržité monitorovanie procesov a strojov.

Napokon, termokamery sa používajú aj v medicíne a veterinárnej medicíne - vďaka teplotnému rozdielu môžeme rýchlejšie lokalizovať zápal v tele. Tým sa skracuje čas potrebný na diagnostiku, takže sa môže rýchlejšie realizovať liečba.