Kamera termowizyjna, znana również jako kamera na podczerwień (IR) lub kamera termiczna, jest urządzeniem elektronicznym, które wykorzystuje technologię detekcji promieniowania podczerwonego do tworzenia obrazu i pomiaru temperatury powierzchni obiektów. Kamery te są zdolne do wykrywania ciepła (energii termicznej) emitowanego przez obiekty i przekształcania go w obraz widoczny dla ludzkiego oka.
Zasada działania
Kamery termowizyjne działają na zasadzie detekcji promieniowania podczerwonego, które jest emitowane przez wszystkie obiekty o temperaturze wyższej niż zero bezwzględne (-273,15°C). Każdy obiekt wytwarza profil termiczny, który jest unikalny i może być wykorzystany do identyfikacji, diagnozy lub monitorowania. Detektor w kamerze termowizyjnej przechwytuje to promieniowanie i przekształca je w sygnał elektryczny, który następnie jest przetwarzany i wyświetlany jako obraz termiczny. Obrazy te są zazwyczaj przedstawiane w skali szarości, gdzie jaśniejsze kolory reprezentują wyższe temperatury.
Komponenty kamery termowizyjnej
Kamery termowizyjne składają się z kilku kluczowych komponentów:
- Detektor podczerwieni. Jest to serce kamery termowizyjnej, które rejestruje promieniowanie podczerwone i przekształca je w sygnał elektryczny.
- Obiektyw. Skupia promieniowanie podczerwone na detektorze. Obiektywy w kamerach termowizyjnych są zazwyczaj wykonane z materiałów przepuszczających podczerwień, takich jak german, selenek cynku lub selenek kadmu.
- System przetwarzania obrazu. Odpowiada za konwersję sygnału elektrycznego na obraz termiczny. Może również zawierać funkcje takie jak kalibracja temperatury, regulacja kontrastu i jasności oraz nakładanie obrazów termicznych na obrazy wizyjne.
- Wyświetlacz. Prezentuje obraz termiczny użytkownikowi. Może to być ekran LCD, OLED lub inny rodzaj wyświetlacza.
Zastosowania
Kamery termowizyjne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, w tym:
- Przemysł. Wykrywanie przegrzanych komponentów, monitorowanie procesów produkcyjnych, inspekcje instalacji elektrycznych i mechanicznych.
- Budownictwo. Identyfikacja mostków termicznych, nieszczelności w izolacji, problemów z wilgocią.
- Bezpieczeństwo i nadzór. Monitorowanie terenów w warunkach nocnych lub przy ograniczonej widoczności, wykrywanie intruzów.
- Ratownictwo i służby ratunkowe. Lokalizowanie osób w dymie lub w ciemnościach, wykrywanie ognisk pożarów.
- Medycyna. Diagnostyka chorób poprzez analizę rozkładu temperatury na powierzchni ciała.
- Badania naukowe. Analiza procesów termodynamicznych, badania nad zwierzętami i ich środowiskiem.
Zalety i ograniczenia
Kamery termowizyjne oferują wiele zalet, takich jak możliwość wykrywania problemów niewidocznych dla ludzkiego oka, działanie w całkowitej ciemności oraz zdolność do szybkiej i bezkontaktowej diagnozy. Jednakże, mają one również ograniczenia, w tym zależność od emisyjności materiału (zdolności do emisji promieniowania podczerwonego), wpływ warunków atmosferycznych na pomiar oraz wysokie koszty zakupu i utrzymania.
