همه اشیاء بر اساس دمای خود، انرژی مادون قرمز (گرما) آزاد میکنند. انرژی مادون قرمز ساطع شده توسط یک جسم، سیگنال حرارتی آن نامیده میشود. معمولاً هرچه جسم داغتر باشد، تابش بیشتری از خود ساطع میکند. تصویرگر حرارتی (که به عنوان تصویرگر حرارتی نیز شناخته میشود) اساساً یک حسگر حرارتی است که میتواند تفاوتهای دمایی کوچک را تشخیص دهد. این دستگاه، تابش مادون قرمز را از اشیاء موجود در صحنه جمعآوری میکند و بر اساس اطلاعات مربوط به تفاوتهای دما، تصاویر الکترونیکی ایجاد میکند. از آنجایی که اشیاء به ندرت دقیقاً در دمای مشابه سایر اشیاء اطراف خود هستند، میتوانند توسط تصویرگر حرارتی تشخیص داده شوند و در تصویر حرارتی واضح به نظر میرسند.
تصاویر حرارتی معمولاً ماهیت خاکستری دارند: اشیاء سیاه سرد و اشیاء سفید گرم هستند و عمق خاکستری تفاوت بین این دو را نشان میدهد. با این حال، برخی از دوربینهای حرارتی به تصویر رنگ اضافه میکنند تا به کاربران در شناسایی اشیاء در دماهای مختلف کمک کنند.
تصویربرداری حرارتی چیست؟
تصویرگر حرارتی مادون قرمز میتواند به طور مؤثر گرما (یعنی انرژی گرمایی) را به نور مرئی تبدیل کند تا محیط اطراف را تجزیه و تحلیل کند. این امر آنها را بسیار متنوع میکند. دستگاههای بیولوژیکی و مکانیکی گرما ساطع میکنند و حتی در تاریکی نیز قابل مشاهده هستند. این تصاویر حرارتی بسیار دقیق هستند و تنها با مقدار کمی گرما به طور مؤثر کار میکنند.
تصویربرداری حرارتی چگونه کار میکند؟
نور مرئی برای انسان و سایر موجودات زنده بسیار مفید است، اما تنها بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیسی را تشکیل میدهد. تابش مادون قرمز تولید شده توسط گرما، «فضای» بیشتری را در طیف اشغال میکند. تصویرگر حرارتی مادون قرمز، برهمکنش گرمای جذب شده، منعکس شده و گاهی اوقات منتقل شده را ثبت و ارزیابی میکند.
سطح تابش حرارتی ساطع شده از یک جسم، سیگنال حرارتی آن نامیده میشود. هرچه یک جسم داغتر باشد، بیشتر به محیط تابش میکند. تصویرگر حرارتی میتواند بین منبع گرما و اختلاف کوچک تابش حرارتی تمایز قائل شود. این تصویرگر این دادهها را در یک «نقشه حرارتی» کامل گردآوری میکند تا بر اساس سطح گرما تمایز قائل شود.
کاربرد تصویربرداری حرارتی چیست؟
در ابتدا برای شناسایی و نبرد در شب استفاده میشدند. از آن زمان، آنها برای استفاده توسط آتش نشانان، برقکاران، پرسنل نیروی انتظامی و تیمهای نجات در مناطق فاجعه دیده بهبود یافتهاند. آنها همچنین به طور گسترده در بازرسی، نگهداری و بهینهسازی ساختمان مورد استفاده قرار میگیرند.
چگونه تصویربرداری حرارتی را محقق کنیم؟
تصویربرداری حرارتی میتواند یک فناوری جمع و جور و مؤثر باشد. سادهترین تصویرگر حرارتی میتواند منبع گرما را که در مرکز علامتگذاری شده است، ارزیابی کند. سیستمهای پیچیدهتر نقاط مقایسه متعددی را ارائه میدهند، بنابراین کاربران میتوانند شرایط محیطی را تجزیه و تحلیل کنند. پالت تصویر حرارتی بسیار متنوع است، از یک پالت تک رنگ گرفته تا یک پالت کامل "شبه رنگ".
در تجهیزات تصویربرداری حرارتی باید به دنبال چه چیزی باشید؟
به طور خاص، نیاز شما به یک تصویرگر حرارتی به محیطی که از آن استفاده میکنید بستگی دارد. با این حال، دو عامل کلیدی در کیفیت تصویرگرهای حرارتی وجود دارد: وضوح آشکارساز و حساسیت حرارتی.
مانند بسیاری از رزولوشنهای دیگر، رزولوشن تعداد کل پیکسلها را توصیف میکند - برای مثال، رزولوشن ۱۶۰×۱۲۰ شامل ۱۹۲۰۰ پیکسل است. هر پیکسل جداگانه دادههای حرارتی مربوط به خود را دارد، بنابراین رزولوشن بالاتر میتواند تصویر واضحتری ایجاد کند.
حساسیت حرارتی، آستانه اختلافی است که توسط تصویرگر قابل تشخیص است. به عنوان مثال، اگر حساسیت دستگاه 0.01 درجه باشد، میتوان اجسامی با اختلاف دمای یک درصد را تشخیص داد. محدوده حداقل و حداکثر دما نیز مهم است.
دوربینهای حرارتی محدودیتهای اساسی دارند: برای مثال، به دلیل خواص بازتابی مواد، نمیتوانند از شیشه عبور کنند. آنها هنوز میتوانند ببینند اما نمیتوانند از دیوار عبور کنند. با این وجود، تصویربرداری حرارتی در بسیاری از کاربردها مفید بوده است.
زمان ارسال: 7 دسامبر 2021