Що таке теплобачення?

Світло скрізь навколо нас. Пристрій наших очей дозволяє нам розрізняти тільки видиме світло. Проте, існують і інші, невидимі для нас, форми світла. З інфрачервоним випромінюванням ми стикаємося щодня. Тепло від багаття, сонячного світла або батареї – це інфрачервоне випромінювання. Наші очі не бачать, але рецептори, розташовані в нашій шкірі відчувають його як тепло. Деякі тварини бачать інфрачервоне випромінювання. Наприклад, гримучі змії можуть полювати на теплокровную видобуток навіть у темряві.Будь-який об’єкт з температурою вище абсолютного нуля є джерелом інфрачервоного випромінювання, навіть лід. Чим об’єкт тепліше, тим більше від нього виходить інфрачервоного випромінювання. Якщо б ми могли бачити інфрачервоне випромінювання, то навколишні нас предмети виглядали б зовсім по-іншому.Багато з них набули б дзеркальний вигляд або стали злегка прозорі.

teplo8

В наш час існують інфрачервоні (інакше тепловізійні) камери, які вимірюють кількість інфрачервоного випромінювання, що падає на детектор такої камери, і, по різниці у випромінюванні об’єктів, створюють тепловий знімок об’єкта навіть у повній темряві. На відміну від приладів нічного бачення, принцип дії якого ґрунтується на посиленні впливу невеликої кількості видимого світла, наприклад, місяця або зірок, тепловізійні камери вловлюють  теплову енергію, випромінювану об’єктами, і тому працюють при повній відсутності освітлення.

Тепловізори бувають наглядові та вимірювальні. Наглядові просто роблять видимим зображення в інфрачервоних променях, а вимірювальні, крім того, дозволяють отримати картину розподілу температур.

Перші прилади, призначені для дистанційного вимірювання температури, містили в собі тільки один чутливий елемент (приймач), измерявший середню температуру всього, що потрапляло у поле зору його оптики. До таким простим приладів відносяться пірометри, які виробляються і в наш час.

Пізніше з’явилися термографы – прилади, за допомогою яких отримували термограми, тобто зображення розподілу інфрачервоного випромінювання на екрані, що складаються з певної кількості точок з вимірюваною температурою. З появою лінійок сенсорів вимірювання температур стало проходити по лініях. Одним з перших таких приладів став бортовий тепловізор американської фірми Barnes, випущений в 1954 році і встановлювався на літальних апаратах.

Сучасні тепловізори з’явилися завдяки матричним сенсорам. Оптичні елементи фокусують витікаючу від об’єкта енергію інфрачервоного випромінювання на інфрачервоному детекторі.Цей детектор передає інформацію в електронний блок, де обробляється зображення, яке можна побачити на дисплеї. Сучасний тепловізор зовні дуже схожий на звичайну відеокамеру, так і принцип роботи той же: напівпровідникові елементи, що вловлюють фотони. Але це далеко не одне і те ж. Звичайне скло не пропускає достатньої кількості інфрачервоного випромінювання, тому об’єктиви тепловізорів виготовляють з німеччина. Цей дорогий метал прекрасно пропускає інфрачервоне випромінювання. Кольори зображень не відповідають видимим квітам і служать тільки для позначення температури, а, якщо температуру передає не колір, а яскравість зображення, то й зовсім відсутні.

Тільки при температурі — 273,15 З, т. е. температурі абсолютного нуля, теплове випромінювання повністю припиняється. Навколо нас все набагато тепліше, тому і світиться в ІЧ діапазоні дуже помітно. І де для нас непроглядна темрява, для тепловізора– світло і добре видно. Теплобачення успішно застосовується в багатьох областях науки і техніки, та й просто в різних сферах людської діяльності. Тепловізори допомагають виявити злочинця у нічній темряві, при будь-якій погоді і на великих відстанях. Вони запобігають дорожні пригоди, оскільки дають можливість бачити в 5 разів далі, ніж це дозволяють автомобільні фари. Тепловізори широко використовуються в оборонній промисловості, наприклад, для охорони об’єктів в цілях військової розвідки. Завдяки тепловизорам безпілотні літальні апарати можуть літати в повній темряві і знаходити мета в диму.

У медицині обстеження тепловізором – це ефективний метод діагностики для виявлення патологій, що погано піддаються виявленню іншими  способами. Інфрачервоне випромінювання дозволяє виявити дрібні предмети, невидимі для радарів. Тому завдяки тепловизорам морські судна можуть ходити навіть у найтемніші ночі.  Тепловізійні камери рятують життя людей при пожежах.

Leave a Reply

*

captcha *