Как это работает. Тепловизор
Сегодня без тепловизоров − приборов, фиксирующих тепловое излучение − уже сложно представить многие области промышленности и военное дело. Они помогают нам улучшить наше несовершенное зрение, видеть больше, дальше и лучше.
Одни из крупнейших разработчиков и производителей тепловизионных устройств в России –холдинги «Росэлектроника» и «Швабе», входящие в состав Госкорпорации Ростех. Рассказываем, как устроен тепловизор, чем он отличается от приборов ночного видения и как «видит» в полной темноте.
Как увидеть тепло
В 1800 году астроном Фридрих Вильгельм Гершель во время экспериментов с преломлением света обнаружил, что существует спектр, не видимый для человеческого глаза, который он назвал инфракрасным излучением. Позже было доказано, что все тела, чья температура отличается от нуля, излучают электромагнитное тепловое излучение.
Но может ли человеческий глаз увидеть его? Конечно! Например, без сомнения теплое Солнце, которое отлично видно невооруженным глазом. А для того, чтобы видеть в темноте и обнаруживать через преграды объекты не такие горячие, как Солнце, человечество изобрело тепловизоры – устройства, увеличивающие возможности нашего зрения и позволяющие видеть даже малейшее проявление тепла.
Первые приборы, визуализирующие температуру объектов, появились в 20-е годы прошлого века. Например, такое устройство, как эвапорограф, работало на принципе неравномерного испарения или конденсации вещества на пленке, при этом получалось рельефное изображение объекта. Затем, уже в 1940-е годы, появились термографические камеры, также передававшие изображение на пленку. И наконец, в 1960-е годы появляются технологии, позволяющие создавать тепловизоры, работающие в реальном времени. Изначально тепловизионные устройства разрабатывались в интересах военных, а в 1965 году был продан первый коммерческий тепловизор для мониторинга высоковольтных линий электропередач.
Устройство тепловизора
Тепловая оптика устроена очень похоже на обычную оптику и работает по схожим принципам. Главное отличие – в материале стекла. Обычное стекло не пропускает сквозь себя волны инфракрасного спектра. Поэтому линзы для тепловизоров делаются с применением специальных материалов, пропускающих ИК-лучи, чаще всего – из довольно дорогого германия.
Интересна технология получения линз из германия. Полуметалл сперва расплавляется в печи, затем кристаллизуется на специальном стержне до кристалла нужного размера и разрезается на заготовки, которые после превращаются в линзы. В России есть собственные месторождения и производство этого стратегически важного вещества.
Теплотелевизионный регистратор производства Лыткаринского завода оптического стекла (ЛЗОС) холдинга «Швабе»
Детектор, улавливающий инфракрасное излучение и преобразующий его в информацию – еще более сложное в производстве устройство.
Как и в обычном фотоаппарате, он состоит из чувствительной матрицы и блока электроники, обрабатывающего сигнал. Посредством системы линз ИК-излучение подается на матрицу, покрытую датчиками. Затем процессор преобразует данные в видеосигнал и подает на экран устройства.
По сравнению с приборами ночного видения, тепловизор − более универсальное, хотя и более сложное устройство. Прибор ночного видения формирует изображение на основании отраженного от объекта света, то есть черную кошку в полностью темной, изолированной комнате вы с его помощью не найдете, а с помощью тепловизора – запросто.
Игра в «холодно-горячо» по-взрослому
Тепловизоры позволяют заглянуть внутрь предметов без непосредственного физического контакта, находить отклонения от нормальной температуры. И эта способность оказалась очень востребованной для проведения так называемого неразрушающего контроля, когда объект изучается без его разделения на элементы, а чаще всего и без приостановки рабочих процессов, в которых объект участвует.
Видеть сквозь предметы, наблюдать за изменением температуры, находить утечки тепла полезно в самых разных областях промышленности и науки. В энергетике, на производстве, в строительстве тепловизоры помогают в работе и предотвращают техногенные катастрофы, а спасатели с их помощью ищут людей в завалах. Свое применение они нашли даже в медицине, где по динамике температуры отдельных органов можно обнаруживать злокачественные новообразования. Незаменимы тепловизоры и для охотников, причем не только ночью, но и днем.
И все же главным заказчиком тепловизионной техники по-прежнему остаются силовые ведомства. Тепловизоры устанавливаются на личное оружие, бронетехнику, самолеты, корабли, включаются в системы наблюдения, входят в комплекты «умной» экипировки. Все это позволяет обнаруживать злоумышленников и следы их деятельности независимо от времени суток и погодных условий.
Тепловизоры: возможности применения на транспорте
В рубрику “Видеонаблюдение (CCTV)” | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
За последнюю пятилетку про тепловизоры написано довольно много.
Но я пока не встретил статьи, где бы тепловизор уложили, что называется, на лопатки и показали его истинные возможности. Различные производители тепловизоров пиарятся и показывают эффективность тепловизора в выгодном для себя свете: создается впечатление, что это всесильный прибор, панацея и притча во языцех, решающая множество глобальных проблем современного видеонаблюдения
Д.В. Карнеев
Начальник отдела систем безопасности ОАО “Пергам-Инжиниринг”
Сейчас я буду ставить точки над “ё” и расскажу о тепловизорах без обиняков все то, о чем многие догадываются, но скромно молчат.
Миф № 1. Тепловизор – это дорого и круто. Да, дорого!!! Да, круто!!! Хотя я считаю, что тепловизор – это совершенно обычное устройство, которое можно свободно купить, не являясь сотрудником спецслужбы, и поставить у себя на даче или в подъезде. Другой вопрос, зачем он там нужен? Но главное – возможность-то есть!!! О том, что дорого, а что нормально, мы еще поговорим.
А пока что согласимся, что тепловизор – это дорого и круто. Согласен!
Миф № 2. Тепловизор видит сквозь стены. Ой, как бы хотелось, чтобы это было так. А пока су-пернанотепловизоров еще не выпускают, мы будем довольствоваться тем, что тепловизор не только через стены, но даже и через стекла не видит.
Миф № 3. Тепловизор видит сквозь туман. Да, видит, но только не сквозь туман, а сквозь легкую туманную дымку. А когда стоит густой туман, например такой, что в 10 метрах ничего уже не видно глазом, то и при помощи тепловизора тоже ничего не видно.
Миф № 4. Тепловизор можно настроить на 36,6 градусов, и если он будет засекать эту температуру в зоне действия, то значит, мы можем обнаружить человека, сделав при помощи тепловизора некий тепловой супердетектор. Во-первых, температура 36,6 у человека только в определенных частях тела. Во-вторых, тепловизор засекает температуру внешней оболочки чего-либо, а значит, если на человеке есть одежда (что в большинстве жизненных ситуаций именно так), то тепловизор засечет именно температуру одежды.
Миф № 5. Тепловизор может измерять температуру. Температуру может измерять градусник, а тепловизор видит тепло, а не измеряет температуру. Прочитайте еще раз само название “тепловизор”. То есть визор тепла. Конечно, если задать кучу параметров, например точку росы, расстояние до объекта, его термокоэффициент,
учесть время суток и другие источники теплового излучения, которые расположены вокруг интересующего нас объекта, то тепловизором все же можно измерить температуру. А пока что скажу, что копать эффективнее лопатой, чем палкой, и температуру лучше измерять градусником, а тепловизором мы все же будем смотреть тепло.
Миф № 6. Если объект холодный, то тепловизором его не видно. Очередной миф. Тепловизор “видит” как теплые, так и холодные объекты. Да и вообще, нужно договориться для начала, что мы будем считать теплым, а что – холодным.
Подавляющее большинство тепловизоров на рынке видеонаблюдения способны воспринимать температурную сцену (видеть объекты с соответствующей температурой) в диапазоне от -40 до +150–200°С. Таким образом, любой объект, обладающий указанной температурой, будет излучать тепловые волны, которые улавливаются тепловизором. Однако не каждый объект даже в этом диапазоне температур будет “виден”. Почему? Об этом в мифе № 7.
Миф № 7. От тепловизора невозможно спрятаться, так как невозможно спрятать тепло (тепловое излучение). Совершенно верно, детектор тепловизоре воспринимает тепловое излучение ото всех объектов в его поле зрения, однако не все объекты будут видны. Ибо видимость объекта в тепловизоре определяется наличием тепловой разницы между объектом наблюдения и его фоном. То есть для различения объекта в тепловизоре необходимо, чтобы температуры объекта и фона были различными. Если температурная разница незначительна или отсутствует, то объекта видно не будет. Если вы дочитали до этого момента и не разочаровались в тепловизорах, то, возможно, еще верите, что тепловизор все-таки может быть полезен для систем безопасности.
Когда совпадают надежность, удобство и экономическая эффективность
Немножко отвлечемся и порассуждаем об автомобилях. Возьмем персональный автомобиль – самый обычный, каких миллионы. А ведь автомобиль на самом деле является средством передвижения повышенной опасности. Автомобиль для личного пользования экономически не эффективен, ибо дешевле обходится перемещаться общественным транспортом или на такси. По статистике, вероятность погибнуть на автомобиле по дороге в аэропорт намного выше, чем при полете на самолете.
Кроме того, на автомобиль необходимо ежегодно платить различные налоги и иногда штрафы гаишникам. Его могут угнать или повредить, можно угодить в ДТП и “попасть” на большие деньги. Но! Несмотря на все это, автомобили пользуются огромным спросом. Есть модели, на которые очереди вперед на годы. То есть, говоря простыми словами, иметь автомобиль – это дорого и круто. А теперь посмотрите на миф о тепловизорах № 1.
Экономическая эффективность автомобилей только для личного пользования довольно низкая. Если же их рассмотреть для коммерческого использования, то картина меняется с точностью до наоборот. Автомобиль становится средством, приносящим прямую прибыль, или средством, опосредованно способствующим принесению прибыли. Он окупается за определенный промежуток времени и начинает приносить своему хозяину доход.
Рассказывать, как конкретно зарабатывать деньги на использовании тепловизоров, я в статье не буду. А вот почему тепловизоры технически и экономически более эффективны, чем многие другие системы видеонаблюдения на объектах транспорта (в аэропортах, морских портах, на железнодорожных станциях и мостах), мы сейчас увидим.
Безопасность аэропорта – решение множества задач
Первое и самое главное, что нужно запомнить: тепловизор – это такой прибор, который дает видеоизображение независимо от уровня освещенности объекта. Это значит, что даже в полярную ночь, когда небо полностью затянуто тучами и вокруг нет ни одного источника освещения, тепловизор прекрасно распознает людей и технику (конечно, с учетом мифов № 6 и 7).
Перенося это наиглавнейшее положение о тепловизорах на объекты транспорта, рассмотрим аэропорты. Они являются уникальными объектами с точки зрения обеспечения их безопасности. Сколько копий переломано в баталиях, что выгодно и эффективно использовать для наблюдения в аэропорту, однако есть ряд объективно существующих факторов, которые позволяют утверждать, что тепловизор – это чуть ли не единственное средство оптико-электронного наблюдения, которое позволяет решить множество проблем.
Территория аэропорта представляет собой очень сложный объект, на одной части которого освещение устанавливать нельзя (взлетные полосы), а на другой – необходимо (территория перрона). Соответственно альтернативы тепловизорам здесь просто не видно (даже если хорошо смотреть), ибо на территории периметра вдоль взлетных полос освещения нет – значит нужны тепловизоры. А на территории перрона освещение есть, но в дополнение к видеокамерам, которые там целесообразно устанавливать, также необходимы тепловизоры, поскольку видеокамеры будут видеть только до вышек освещения, а за вышками – уже нет, так как свет от них направлен в сторону перрона, то есть в сторону мест установки видеокамер.
Тепловизор же, абсолютно не реагирующий на освещение, будет видеть территорию перрона как до вышек, так и за ними.
Ключевым звеном в деятельности аэропорта является диспетчерская служба. Мне приходилось видеть, как работают эти люди (Юлий Цезарь отдыхает). Это настоящие многостаночники, которые способны одновременно обрабатывать несколько потоков информации, координировать деятельность различных служб аэропорта, поднимать и сажать самолеты, пить чай, краем глаза читать газету и обсуждать футбольный матч. И это все происходит в тот момент, когда на борту самолета звучит расслабляющая музыка, вас приветствует командир воздушного судна и стюардессы улыбаются, разносят напитки и свежую прессу (а вот теперь, возможно, летать самолетами вам будет немножко страшнее).
Так вот, диспетчерам крайне важно следить за тем, что происходит как минимум на перроне, как идет посадка-высадка и обслуживание самолетов. Более того, часто диспетчер берет бинокль и что-то пытается увидеть на территории аэропорта.
К сожалению, в бинокль не всегда удается что-либо увидеть либо из-за погодных условий, либо из-за проблем, которые создает освещение перрона. В дополнение к биноклю
диспетчеру необходим ручной тепловизор. А наряду с купольными PTZ–камерами на перроне нужен PTZ-тепловизор. А еще в аэропорту существует служба орнитологов. Это люди, которые отвечают за нашу с вами безопасность, гоняя птиц и остальную живность со взлетной полосы и с территории аэродрома. Мозг у птиц крайне мал, однако они хорошо понимают, что огороженная территория аэропорта является отличным препятствием для различного рода хищников, ну а то, что их (птиц) гоняют какие-то двуногие, – так не беда: улетел по-быстрому, а потом вернулся обратно, когда двуногие уехали.
Тепловизором можно запросто обнаруживать птиц и животных не только на территории взлетно-посадочной полосы, но и на неасфаль-тированной территории аэропорта. Птицы любят спрятаться в траве, а потом, когда самолет набирает обороты и ход, обезуметь от шума и вибрации и рвануть вверх, прямо в турбины самолета.
А пока диспетчеры координируют взлеты и посадки, орнитологи гоняют птиц, ожидающие своего рейса пилоты и стюардессы сидят за чашкой чая в аэроотеле, суровая служба безопасности аэропорта следит за тем, чтобы никто не перебрался через забор. Как она это делает – секрет, и я рассказывать об этом не буду, а то вы еще вдруг поверите мне и перестанете летать на самолетах. Я лучше проведу параллели между охраной периметра аэропорта и охраной автомобиля, ибо на этом примере концептуальные подходы к решению задачи сигнализации и верификации вторжений на объект сходны.
Меж двух огней: ложные срабатывания или низкая надежность?
При покупке нового автомобиля хозяин беспокоится за его сохранность и устанавливает сигнализацию. Она срабатывает, когда кто-либо покушается на периметр автомобиля, то есть проникает внутрь, в салон. Либо, как вариант, в дополнение может быть установлен еще датчик удара или объема, и тогда сигнализация сработает даже при приближении угонщика к автомобилю.
Вот теперь представим типичную ситуацию. Вы на своем новеньком авто подъехали к офису, припарковались, поставили автомобиль на сигнализацию и довольный и счастливый идете в свой кабинет. Сигнализация у вас стоит хорошая, с обратной связью, и брелок, если будет сработка сигнализации, начнет пиликать и вибрировать, и даже, возможно, на дисплее покажет, что у вашего новенького авто открыли водительскую дверь и завели двигатель. Но что это? Не успели вы подняться на лифте на свой этаж, брелок уже пищит – показывает, что с машиной что-то не то, сработал датчик удара. Вы сломя голову мчитесь обратно на парковку, автомобиль весело моргает габаритными огнями и радостно попискивает сигнализацией, хотя вокруг никого нет. Но тут вы слышите, что в паре кварталов от вас с жутким ревом уезжает мотоциклист, и догадываетесь, что он только что проехал мимо, вызвав сработку сигнализации.
Снова установив машину на сигнализацию, вы, наконец, поднимаетесь в свой кабинет, включаете компьютер и завариваете чашку чая.
Но как только вы поднесли ее ко рту, брелок опять весело прыгает у вас в кармане и зовет к машине. Но тут вам повезло, из вашего окна отлично видно парковку и машину. Вы выглядываете в окно, вроде все в порядке, только автомобиль опять помаргивает габаритками. В течение нескольких дней вы упражняетесь в выглядывании в окно и нажатии на кнопку на брелке по снятию сигнализации с охраны, пока, наконец, не принимаете жесткое решение. Отключить датчик удара (конечно, его можно “загрубить”, но тогда какой в нем будет смысл?!) УРА! Настала тишина и спокойствие. Вы перестали отвлекаться на автомобиль, дела стали делаться значительно быстрее. Жизнь наладилась. И кто только придумал эти датчики удара?!
Но вот в один солнечный день вы ушли на обед (ранее у вас иногда бывали параноидальные позывы посмотреть в окно и убедиться, все ли в порядке, а из кафе автомобиля не видно). В это время к машине подошли двое гарных хлопцев, по-быстрому выбили форточку на заднем окне, попали в салон, оторвали антенну обратной связи с вашим брелком (либо просто поставили помеху на частоту работы сигнализации, если ребята потехничнее), и новый блестящий автомобильчик уехал к новому хозяину.
Вечером вы выходите из офиса и… не обнаруживаете машины. Картина маслом… Мораль сей басни такова: эффективная система защиты периметра должна не только давать сигнал о нарушении его границ, но и давать визуальную информацию об этом нарушении (если это действительно оно, а не ложная тревога). При этом “загрубление” сигнализации ведет к повышению вероятности пропуска реальных проникновений на объект. Все это хорошо известно профессионалам в области безопасности.
А теперь давайте подумаем, что мы можем установить в качестве средства наблюдения за территорией и визуализации вторжений на периметр аэропорта в местах, где не предусмотрено освещение?
Опубликовано: Журнал “Системы безопасности” #3, 2010
Посещений: 19046
Автор
| |||
В.Менеджер по тепловизионным системам безопасности ОАО “ПЕРГАМ-Инжиниринг”В рубрику “Видеонаблюдение (CCTV)” | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Тепловизоры
Тепловизор – это прибор для бесконтактного измерения температуры. Тепловизоры обнаруживают инфракрасную энергию, испускаемую, передаваемую или отражаемую всеми материалами — при температурах выше абсолютного нуля (0° по Кельвину) — и преобразуют энергетический фактор в показание температуры или термограмму. Термограмма — это тепловое изображение, отображаемое камерой объекта, излучающего, передающего или отражающего инфракрасную энергию.
OMEGA Engineering предлагает на Тайване ряд тепловизоров.
Почему тепловидение?
В то время как точечные инфракрасные термометры показывают только одну температуру в одной точке, эти тепловизионные камеры дают вам полную картину, некоторые до 19 600 точек! Тепловидение является наиболее эффективным методом обнаружения проблем или потенциальных проблем в различных приложениях во многих областях.
Зачем мне использовать тепловизор для измерения температуры в моем приложении?
Тепловизоры позволяют пользователям измерять температуру там, где нельзя использовать обычные датчики. В частности, в случаях, связанных с движущимися объектами (например, роликами, движущимися механизмами или конвейерной лентой), или когда требуются бесконтактные измерения из-за загрязнения или опасных причин (таких как высокое напряжение), когда расстояния слишком велики, или где измеряемые температуры слишком высоки для термопар или других контактных датчиков. Тепловизоры обеспечивают изображение, которое показывает разницу температур измеряемого объекта. Горячие точки видны сразу, в отличие от традиционных инфракрасных пушек, которые усредняют измеряемую площадь.
Почему важно разрешение?
Камера с более высоким разрешением означает, что вы сможете обнаружить более мелкие проблемы на больших расстояниях.
Вы можете найти серьезные проблемы, которые можно было бы пропустить с камерой с более низким разрешением. Например, на печатной плате может быть компонент, который перегревается. Тепловизор мгновенно найдет горячую точку.
На что следует обратить внимание при выборе тепловизора?
Критические факторы для любого тепловизора включают поле зрения (размер цели и расстояние), тип измеряемой поверхности (соображения коэффициента излучения), спектральную характеристику (для атмосферных эффектов или прохождения через поверхности), диапазон температур и способ крепления (ручной переносной или стационарный). ). Другие соображения включают время отклика, окружающую среду, ограничения по монтажу, смотровые окна или окна, а также обработку желаемого сигнала.
Что означает поле зрения и почему оно важно?
Поле зрения — это угол обзора, под которым работает прибор, и определяется оптикой прибора.
Для получения точных показаний температуры измеряемый объект должен полностью заполнять поле зрения прибора.
Что такое коэффициент излучения и как он связан с измерением температуры в инфракрасном диапазоне?
Излучательная способность определяется как отношение энергии, излучаемой объектом при данной температуре, к энергии, излучаемой идеальным излучателем или абсолютно черным телом при той же температуре. Коэффициент излучения черного тела равен 1,0. Все значения коэффициента излучения находятся в диапазоне от 0,0 до 1,0. Большинство инфракрасных термометров имеют возможность компенсировать разные значения коэффициента излучения для разных материалов. В целом, чем выше коэффициент излучения объекта, тем легче получить точное измерение температуры с помощью инфракрасного излучения. Объекты с очень низким коэффициентом излучения (ниже 0,2) могут быть сложными для применения. Некоторые полированные, блестящие металлические поверхности, такие как алюминий, настолько хорошо отражают инфракрасное излучение, что не всегда возможно точное измерение температуры.
Пять способов определения коэффициента излучения
Существует пять способов определения коэффициента излучения материала для обеспечения точных измерений температуры:
- Нагрейте образец материала до известной температуры с помощью точного датчика и измерьте температуру с помощью ИК-прибора. Затем отрегулируйте значение коэффициента излучения, чтобы индикатор отображал правильную температуру.
- Для относительно низких температур (до 500°F) кусок малярной ленты с коэффициентом излучения 0,95, можно измерить. Затем отрегулируйте значение коэффициента излучения, чтобы индикатор отображал правильную температуру материала.
- Для измерения высоких температур в объекте можно просверлить отверстие (глубина которого не менее чем в 6 раз больше диаметра). Эта дыра действует как черное тело с коэффициентом излучения 1,0. Измерьте температуру в отверстии, затем отрегулируйте коэффициент излучения, чтобы индикатор отображал правильную температуру материала.
- Если на материал или его часть можно нанести покрытие, матовая черная краска будет иметь коэффициент излучения примерно 1,0. Измерьте температуру краски, затем отрегулируйте коэффициент излучения, чтобы индикатор отображал правильную температуру.
- Доступны стандартные значения коэффициента излучения для большинства материалов. Их можно ввести в прибор для оценки коэффициента излучения материала.
Какой тепловизор подходит для моего применения?
Купите инфракрасную камеру с самым высоким разрешением детектора/качеством изображения, которое позволяет ваш бюджет.
Большинство инфракрасных камер имеют меньше пикселей, чем камеры видимого света, поэтому уделяйте особое внимание разрешению детектора. Инфракрасные камеры с более высоким разрешением могут измерять более мелкие цели с большего расстояния и создавать более четкие тепловизионные изображения, что способствует более точным и надежным измерениям.
Также помните о разнице между разрешением детектора и дисплея. Некоторые производители будут хвастаться ЖК-дисплеем с высоким разрешением и скрывать свой детектор с низким разрешением, когда разрешение детектора имеет наибольшее значение.
Нужно представить выводы другим? Найдите систему со встроенной камерой видимого света, оснащенной лампой подсветки и лазерным указателем.
Цифровые фотографии, соответствующие вашим ИК-изображениям, помогут вам дополнительно задокументировать проблему и сообщить ее точное местоположение лицам, принимающим решения. Лазерные маркеры четко видны на изображениях в видимом свете.
Выберите камеру, которая обеспечивает точные и воспроизводимые результаты.
Инфракрасные камеры позволяют не только увидеть разницу в тепле, но и измерить эту разницу. Для достижения наилучших результатов ищите тепловизор, который соответствует или превышает точность ±2% (или 3,6°F).
Ваш тепловизор должен включать встроенные в камеру инструменты для ввода значений «коэффициент излучения» и «температура отражения». Инфракрасная камера, которая позволяет легко вводить и настраивать оба этих параметра, будет производить точные измерения температуры, которые вам нужны в полевых условиях, чтобы сделать лучший вызов.
Ищите ИК-камеру, которая сохраняет и выводит файлы стандартных форматов.
Многие инфракрасные камеры хранят изображения в собственном формате, который можно прочитать и проанализировать только с помощью специального программного обеспечения. Стандартный JPEG со встроенным полным температурным анализом позволяет отправлять ИК-изображения по электронной почте вашим клиентам или коллегам без потери важной информации. Кроме того, ищите инфракрасные камеры, которые позволяют передавать потоковое видео MPEG 4 через USB на компьютеры и мониторы.
Рассмотрим Bluetooth и Wi-Fi
Новые инструменты тестирования и измерения по беспроводной связи передают жизненно важные диагностические данные, такие как влажность, сила тока, напряжение и сопротивление, непосредственно на камеру.
Данные автоматически аннотируются к ИК-изображению и встраиваются в радиометрический файл JPEG для поддержки выводов ИК. Используя Wi-Fi и приложения для мобильных устройств, возможность отправлять тепловизионные изображения и отчеты об ИК-инспекции из одной части объекта в другую или по электронной почте с места огромна, особенно когда время имеет существенное значение.
Эргономика
Более легкая тепловизионная камера снизит нагрузку на плечи и спину во время длительных осмотров. Некоторые модели имеют системы линз, которые наклоняются вдоль оси на 120 градусов, что позволяет пользователям удобно держать экран перед собой. Дополнительная кнопка или две могут упростить использование камеры, в отличие от использования одной кнопки для перехода через лабиринт пунктов меню. Кнопки должны быть интуитивно расположены и удобны в использовании. Некоторые камеры имеют встроенные сенсорные экраны.
Картинка в картинке (P-i-P) и/или слияние изображений
Позволяет комбинировать тепловые изображения и изображения в видимом свете для создания отчетов, которые легче понять.
Программное обеспечение для создания отчетов
Можете ли вы создавать мгновенные отчеты прямо с камеры или на своем мобильном устройстве с камерами с поддержкой Wi-Fi? Может ли он выполнять широкий спектр задач, от простых точечных измерений до пользовательских радиометрических калибровок, или выполнять специализированный анализ данных с использованием стороннего программного обеспечения, такого как MatLab™ или Excel?
Диапазон температур
Температурный диапазон и чувствительность камеры также являются важными факторами. Диапазон говорит вам, какие минимальные и максимальные температуры могут быть измерены камерой (от -4 ° F до 2192 ° F — типичный пример).
Защитите свои инвестиции
Ищите камеры с комплексной программой расширенной гарантии, которая защитит ваши инвестиции в долгосрочной перспективе.
Техническая поддержка и обучение
Качество обслуживания клиентов и глубина доступной технической поддержки должны быть неотъемлемой частью вашего решения о том, какую инфракрасную камеру приобрести.
См. «12 вещей, которые следует учитывать перед покупкой инфракрасной камеры, руководство по инвестированию в инфракрасную камеру» от FLIR, чтобы узнать об этом более подробно.
Стационарные тепловизоры
Инфракрасные термометры с фиксированным креплением обычно используются в промышленных процессах, где термометр может быть установлен в стационарном положении.
Купить тепловизор в Тайване
Сингапурский офис OMEGA Engineering обслуживает всю Юго-Восточную Азию и Тайвань. У нас есть инженеры по приложениям и сотрудники службы поддержки продаж, готовые помочь вам с вашими техническими вопросами, предложениями и заказами. Универсальный источник для измерения и контроля технологических процессов, расположенный в самом сердце Сингапура. Мы оказываем поддержку через веб-чат, электронную почту и телефон. Приходите к нам в офис; просмотрите нашу контактную страницу для деталей местоположения.Тепловизор | Сопутствующие товары
Подробнее
Тепловизор in ТайваньТепловизор для дальнего наблюдения
Тепловидение (разновидность инфракрасного изображения) использует камеры, которые «видят» тепло вместо света.
Иногда называемые камерами FLIR, они создают изображение, которое изображает объекты, используя их излучаемое тепло, а не их видимые свойства.
Так как же тепловидение видит тепло? Все объекты теплее абсолютного нуля (-273°C/-459°F) излучают инфракрасное излучение в длинах волн MWIR и LWIR (3–14 мкм) в количестве, пропорциональном температуре объекта. Тепловидение фокусирует и обнаруживает это излучение, затем переводит изменения температуры в изображение в оттенках серого, используя более яркие и темные оттенки серого для представления более высоких и более низких температур, что дает визуальное представление о тепловом профиле сцены. Многие тепловизоры также могут применять к этим изображениям цветовые профили, показывая, например, более горячие объекты желтыми, а более холодные объекты синими, чтобы упростить сравнение температур на изображении.
Чтобы «видеть» излучаемое тепло, необходимы специальные линзы и датчики для фокусировки и обнаружения электромагнитного излучения в MWIR (средневолновом инфракрасном) и LWIR (длинноволновом инфракрасном) диапазонах.
Тепловизионные датчики
Для обнаружения тепловой энергии требуются специальные FPA (решетки фокальной плоскости). Их можно разделить на два типа: охлаждаемые и неохлаждаемые детекторы.
Охлаждаемые детекторы предназначены для обеспечения максимальной эффективности обнаружения. Поскольку мы обнаруживаем излучаемое тепло, любое тепло от самих компонентов камеры затрудняет просмотр изображения сцены. Как наши датчики высокого разрешения MCT (ртуть-кадмий-теллурид или HgCdTe), так и наши датчики с анимонидом индия (InSb) оснащены криогенной системой охлаждения для снижения «шума» от нагрева внутренних компонентов камеры и самого датчика. Это позволяет определять тепловую энергию с точностью до 0,025 °C.
Также доступны неохлаждаемые извещатели, которые более доступны по цене и компактны из-за отсутствия криогенного охладителя. Мы используем детекторы на основе оксида ванадия (VOx) в наших неохлаждаемых камерах и комбинируем их с объективами с широкой апертурой, чтобы максимизировать их эффективность (см.
ниже).
Линзы для тепловидения
Для видимого света стеклянные линзы обычно используются для фокусировки света на сенсоре камеры, однако стекло не прозрачно для теплового излучения. Вместо этого тепловизионные линзы изготовлены из специального металла под названием германий (Ge). Это относительно редкий элемент, поэтому он довольно дорог: цены на сырье часто достигают 2000 долларов за килограмм. В зависимости от типа сенсора требуются линзы с разными характеристиками.
Наши тепловизионные камеры с охлаждаемым датчиком разработаны для обеспечения наилучшего обнаружения на большом расстоянии. У нас есть широкий выбор дальнобойных объективов с непрерывным зумом, позволяющих оператору плавно переключаться между широкоугольным и дальним диапазоном. Наши германиевые линзы выпускаются длиной до 1400 мм, что позволяет нам достигать дальности обнаружения более 50 км.
Поскольку неохлаждаемые тепловизоры по своей природе менее чувствительны, чем охлаждаемые датчики, мы максимально повышаем качество этих изображений, используя объективы с чрезвычайно широкой апертурой ƒ/1,0.
Эта широкая апертура пропускает больше тепловой энергии к датчику для обнаружения; в два раза больше энергии, чем у объектива с апертурой ƒ/1,4, или в четыре раза больше, чем ƒ/2,0 (если вы хотите понять, как работают эти числа, посмотрите это прекрасное объяснение того, как измеряются диафрагмы : http://www.uscoles.com/fstop.htm).
Освещение не требуется
Большинству камер для создания изображения требуется источник света. Но поскольку тепловая энергия представляет собой естественное излучение, тепловизор способен «видеть» окружающую среду независимо от условий освещения. Эту пассивную технологию можно использовать в полной темноте без осветителя, что делает ее чрезвычайно скрытным и универсальным решением.
Тепловое и видимое увеличение
Обнаружение угроз на большом расстоянии
Люди, животные и транспортные средства, как правило, теплее окружающей среды, что обеспечивает высокую контрастность, позволяющую быстро обнаруживать угрозы с большого расстояния (иногда до 50 км), чем то, что может быть достигнуто с оптическим изображением.
Это немое видео демонстрирует, насколько проще обнаруживать и отслеживать людей (из-за их тепла) с помощью тепловидения.
Стабильное дневное/ночное покрытие
Качество изображения камеры видимого диапазона зависит от хороших условий освещения, а в областях с плохой контрастностью или слишком широким динамическим диапазоном камеры видимого вида могут стать практически бесполезными. Тем не менее, система Thermal полностью невосприимчива к изменениям освещенности, что позволяет ей стабильно видеть при любом освещении для полноценного круглосуточного изображения днем и ночью.
See Through Smoke & Light Fog
Тепловая энергия проходит через многие видимые препятствия, включая дым, пыль, легкий туман и светлую листву. Сравнительное изображение, показанное здесь, демонстрирует, насколько эффективно это может быть при просмотре лесного пожара.
Кроме того, точные перепады температур, обнаруживаемые тепловизором, иногда могут выявить объекты под поверхностью других материалов, например балки за стеной или предметы под одеждой, поскольку они влияют на температуру материала поверхности.
Недостатки тепловидения
Хотя тепловидение имеет много больших преимуществ, оно не является идеальным или полным решением для каждой ситуации. Вот некоторые ограничения, о которых вы должны знать при использовании тепловых технологий.
Не видно сквозь стекло
Поскольку стекло излучает собственное тепло, а также частично отражает тепловую энергию, тепловидение не может видеть сквозь стекло, а это означает, что тепловизионные камеры не могут видеть сквозь окна зданий или транспортных средств и не могут быть установлены за окном, смотрящим наружу.
* Тепловизионные камеры с охлаждением MWIR иногда могут частично видеть сквозь стекло некоторых типов, но даже в этих случаях контрастность очень ограничена.
Не показывает видимый контраст
Тепловидение использует контрастные температуры для четкого определения объектов, в то время как люди привыкли использовать контрастные цвета и тени, чтобы видеть четкость объектов. Это может сделать тепловидение менее эффективным в ситуациях, когда ожидается четкость, но температура поверхности объектов очень однородна, например, печатный текст и изображения.
Невозможно идентифицировать людей
Люди также выглядят совсем по-другому на тепловом изображении, и им не хватает теней и бликов, которые мы используем, чтобы увидеть форму чьего-то лица. Кроме того, на больших расстояниях тепловидение часто не имеет разрешения, необходимого для идентификации человека. Таким образом, хотя тепловое излучение позволяет легко обнаружить людей, оно не является эффективным методом для идентификации людей.
*Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим техническим документом по рейтингам DRI , чтобы правильно понять, что означает «обнаружение» в рейтингах тепловизионных камер.
Ограниченное разрешение/высокая стоимость
Тепловые датчики в целях безопасности часто ограничиваются разрешением 640×480, что намного ниже, чем у большинства современных видимых датчиков. Доступны тепловизионные датчики с более высоким разрешением, но они стоят гораздо дороже, чем эквивалентные камеры видимого диапазона. Однако также важно знать, что типы деталей, обнаруживаемых тепловизионными и видимыми камерами, сильно различаются; высокий уровень детализации не так критичен для тепловизионных камер.
