Что такое тепловизоры и зачем они нужны

Зачем нужен тепловизор?

Коротко об устройстве

Что такое тепловизор, и чем он отличается от других измерителей температуры? Как и пирометр, тепловизор позволяет определить температуру поверхности объекта без непосредственного контакта с ним. Дело в том, что любая поверхность излучает тепло в инфракрасном спектре, а тепловизоры и пирометры способны регистрировать такое излучение и переводить на понятный нам язык. Это возможно благодаря использованию особой цифровой матрицы, размер и разрешающая способность которой полностью определяют возможности тепловизора.

В отличие от пирометра, тепловизор не только определяет значение температуры в одной точке, но и визуально отображает распределение тепла по всей поверхности объекта. Прибор всегда оснащён дисплеем для вывода полученных данных, а многие тепловизоры помимо ИК-камеры имеют также встроенную камеру видимого диапазона. Такая камера позволяет совмещать изображение поверхности и распределение по ней тепла, что обеспечивает максимальную наглядность.

Именно возможность визуально оценить степень нагрева и распределения тепла по поверхности обеспечивает такое широкое применение тепловизорам. Они позволяют легко определить источник проблемы – например, перегретый элемент механизма или, наоборот, утечку тепла. Кроме того, прибор даёт возможность обнаружить удалённый объект, который будет теплее или холоднее окружающей среды (например, автомобиль или живое существо) в тумане или даже полной темноте.

Тепловизор в быту

Простой пример — постройка загородного дома или покупка жилья. В таких случаях проблемы с теплоизоляцией – обычное дело! Но выявить все щели, полости утеплителя и другие места потери тепла «на глаз» невозможно. Конечно, со временем их обнаружат сквозняки и неадекватный расход электроэнергии. Но зачем доводить до этого, если все дефекты можно выявить ещё до сдачи объекта?

Тепловизор создан специально для визуального контроля тепловых аномалий: внешний и внутренний осмотр с помощью такого прибора займёт совсем немного времени, поможет найти все проблемные места и, в итоге, сэкономит кучу времени и средств.

Совершенно необходим тепловой контроль при установке стеклопакетов: при неправильном монтаже или браке через окна может уходить огромное количество тепла.

Требуют тщательного контроля системы вентиляции и кондиционирования – при их установке особенно рекомендуется использовать тепловизор.

Тепловизионную диагностику можно заказать в специализированной фирме или провести самому, приобретя недорогой прибор бюджетного класса. Последний вариант хорош тем, что вы сможете осуществить проверку в любое время и будете уверены в её качестве и тщательности.

Хорошим образцом тепловизора, рассчитанного на широкий круг пользователей, может служить модель RGK TL-80 .

Прибор оснащён ИК-матрицей размером 80 x 80 пикселей и встроенной камерой видимого спектра, благодаря чему обеспечивает удивительно хорошее для своей цены качество изображения.

32-кратный цифровой зум позволяет в деталях рассмотреть все температурные переходы.

Картинка выводится в реальном времени на цветной экран.

Реальное и термографическое изображения могут совмещаться.

Помимо стандартных возможностей тепловизор RGK TL -80 имеет нетипичную для бюджетных приборов функцию: прибор позволяет производить видеосъёмку, как реальную, так и тепловую. Эта возможность облегчает работу на больших площадях. Например, достаточно быстро пройтись по периметру здания, чтобы потом, в комфорте, просмотреть видео и найти все существующие дефекты. Для хранения отснятого материала прибор использует съёмную micro — SD карту объёмом до 8 ГБ.

Но, конечно, главное достоинство такого тепловизора – удобство и простота в освоении. Несмотря на функционал, которого за глаза хватит даже для профессиональных задач, с тепловизором уровня RGK TL -80 справится любой, кто когда-либо держал в руках фотоаппарат-мыльницу.

Применение и использование тепловизора

Тепловизор – это прибор, предназначенный для определения теплового излучения на исследуемой поверхности. Метод исследования – бесконтактный, он обеспечивает бесперебойную работу при изучении движущихся объектов. Устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.

Принцип действия тепловизора основан на преобразовании энергии инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора. Распределение температуры отображается на дисплее тепловизора как цветовое поле, где определенной температуре соответствует определенный цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности.

Виды тепловизоров

В зависимости от функций, которые выполняет инструмент, различают несколько его видов:

  1. Измерительные – выдают радиометрическое изображение, в результате чего можно определить температурные показатели всех объектов в зоне наблюдения. Данный вид аппаратуры применяется в медицине, строительстве, промышленности, при тестировании электрооборудования, механических коммуникаций.
  2. Наблюдательные – обеспечивают только визуализацию объектов, находят применение в военном деле, охранных и силовых структурах, в спасательных операциях и т. п.
  3. Пирометры визуальные – разновидность инструментов для наблюдения, которые способны выявить зоны с аномальным температурным режимом.

Несколько лет назад применение тепловизоров было доступно только военным ведомствам. Сегодня эти устройства используют во многих областях производственной деятельности, так как это позволяет решить многие технические вопросы.

Производство развернулось не только в виде отдельно взятых приборов, но и как составная часть гражданских биноклей, прицелов для охотничьего оружия, других оптических механизмов.

Измерительный диапазон – один из факторов, который определяет температурные возможности и условно разделяет модели на 3 типа:

  • Строительные: реагируют на температуру до +350 0 , применяются для аудита строительных сооружений, определяют качество изоляции, находят места утечек тепла из зданий.
  • Промышленные: температурные границы – более +350 0 , применяются для диагностики электросетей, промышленных систем.
  • Высокотемпературные: определяют тепловые параметры более +1000 0 , диагностируют технологические процессы с высоким уровнем нагрева.

Их использование получило широкое распространение в современной жизни как в производственных целях, так и в гражданских нуждах.

Сферы применения

Применение тепловизоров в военном деле

Область применения связана со способностью преобразовывать тепловое излучение в спектр, который воспринимает человеческий глаз, обнаруживать самые незначительные объекты, излучающие электромагнитные волны. Если определить интенсивность излучения, то можно рассчитать температуру исследуемого объекта и предположить, что это. При помощи аппарата определяется разница температур, при отсутствии контакта с объектами, они не реагируют на помехи, не могут быть обнаружены системами слежения, имеют большую дальность действия: от 100 м до 3 км. Эти принципы работы позволяют применять их в самых различных областях.

В военной технике

Новая современная техника поступает сегодня на вооружение, имея в своем арсенале встроенные тепловизорные камеры. Их использование позволяет вести боевые действия в условиях плохой видимости, обнаруживать противника и технику. Помимо этого, устройства устанавливаются на беспилотных самолетах и на технике, управляемой дистанционно.

Возможность «видеть» объекты в ночное время – основной показатель, имеющий значение приборов в военной сфере. Принцип успешной работы аппаратуры заключается в четком обнаружении теплового излучения. Для армии производятся специальные аппараты в виде биноклей, прицелов для оружия, ими оснащаются системы наведения. Они оснащены мощными оптическими механизмами, что увеличивает возможности военных тепловизоров многократно.

В морских приборах

Морской или речной порт является сложным транспортным узлом, и его безопасность может обеспечить только самая совершенная охранная аппаратура. Морские тепловизоры предназначены для обеспечения безопасности водных и прибрежных объектов: портов, причалов, складов, речных вокзалов.

Охота

Тепловизор для охоты – хорошее подспорье для тех, кто увлечен выслеживанием добычи. Использование прибора позволяет отслеживать самого осторожного зверя в любое время суток независимо от погоды и видимости.

Обследование зданий

С помощью тепловизорных датчиков есть возможность обследовать любое сооружение, чтобы определить место утечки тепла. Результаты исследования станут весомым аргументом для того чтобы доказать плохое качество теплоизоляции стен. Для коммунальщиков применение тепловизора для обследования зданий – хорошее средство правильно определить проблемные зоны и направить силы на утепление конкретных мест.

Применение тепловизора в медицине

Медицина

Использование тепловизора в медицине производилось еще во времена СССР. Приборы позволяют распознать характер заболевания, а также увидеть инфицированного человека среди здоровых по температуре тела, характерной для той или иной болезни.

Обследование с помощью специальной аппаратуры, реагирующей на электромагнитные волны, помогает обнаружить воспалительный процесс с точностью до микрона и найти область патологии. Использование аппарата позволит определить, болен пациент или здоров, увидеть источник заболевания, поставить диагноз.

Чрезвычайные ситуации и АСР

Пожарные, вооруженные прибором, могут увидеть наиболее безопасный путь выхода из огня, минуя самые горячие участки. Спасатели, вооруженные аппаратом, в самых трудных ситуациях имеют возможность найти человека в зоне плохой видимости.

Помимо перечисленных сфер, где применение измерительной тепловой техники – необходимое условие успешной деятельности, данные приборы используются и в других областях промышленности и в повседневной жизни людей. Поэтому сегодня производится много их разновидностей, и выбор тепловизора зависит только от цели его использования.

Технические характеристики устройства свидетельствуют о том, можно ли использовать его как универсальный или его специализация более узкая. Границы температур, на которые ориентирован прибор – главный критерий при выборе. Чтобы не допустить ошибку при покупке, необходимо учитывать, что температурный диапазон устройства должен быть больше температуры исследуемого объекта как минимум на 25%.

Классификация

Существует масса критериев классификации тепловизорной аппаратуры. По типу исполнения они бывают стационарные и переносные. Стационарный тепловизор предназначается для наблюдения за одной зоной, поэтому устанавливается фиксировано на определенном месте. Например, на производстве может быть установлена такая модель для слежения за температурой объектов на конвейере.

Портативные тепловизоры используются в строительстве, энергетике, некоторых отраслях промышленности. Они устроены таким образом, что их можно перемещать к различным объектам наблюдения. Их вес колеблется от 300 г до 2 кг. Разные модели оснащаются необходимыми системами: экраном, оптикой, встроенными фотоаппаратами, подсветкой и прочей гарнитурой. Переносные приборы имеют автономный аккумулятор, который обеспечивает питание техники до 8 часов.

Одной из важных функций является то, что все зафиксированные данные сохраняются в приборе, и затем их можно перенести на компьютер для дальнейшей обработки. Файлы сохраняются в виде фотографий и видео.

Особенности применения

Использование при ликвидации пожаров и проведении аварийно спасательных работ

Сравнение тепловизора и прибора ночного видения

Сравнение прибора ночного видения с тепловизором

Видим людей через дым

Тепловизор позволяет увидеть людей через дым

Остаток теплового следа

Поиск человека по тепловому следу оставленному по месту его касания на мебели, полу (в зависимости от условий следы сохраняются около 5 минут)

Применение тепловизора в промышленности

Использование тепловизора при поиске горючих, ядовитых жидкостей (сжиженных газов) в емкостях

Тепловизор не способен видеть через стекло автомобиля

Применение в энергетике проверка проводки под напряжением

Тепловизор способен видеть скрытую электропроводку под напряжением и различать неравномерность распределения температуры в электропроводах

Возможности в различных условиях

Стекло

ИК излучение не проходит через стекло, однако нагретое стекло будет отображаться, как более светлая область.

Нагретое стекло светлее

Зеркало

ИК излучение отражается через зеркало

ИК излучение не проходит через воду, в некоторых случаях проникает через туман или изморось.

Инфракрасное излучение не проходит через воду

Пар и Распыленная вода

ИК излучение может проникать или не проникать через пар, в зависимости от его плотности.

Например, туман не является преградой для тепловизора.

Распыленная струя воды и работа тепловизора

Выявление горячих пятен тепловизором

Выявление «горячих пятен»

Функция температурного датчика

Некоторые модели тепловизоров имеют функцию TT-датчика. ТТ функция окрашивает наиболее нагретые участки цветом. Чем горячее участок, тем темнее тона (на рисунке – синим цветом)

Пример использования тепловизора с датчиком при пожаре

Пример использования тепловизора с ТТ-датчиком на пожаре

Вариант использования тепловизора на пожаре

Использование тепловизора на пожаре

Видео с пожаров при работе



Материал подготовлен совместно с кафедрой ПС, ФП и ГДЗС (ИПСА ГПС МЧС России)

Что такое тепловизор?

  • Новости
  • О компании
  • Продукция, цены
  • Статьи, обзоры
  • Схемы, документация
  • Контакты
  • F.A.Q.

Что такое тепловизор?

Тепловизоры

Тепловизор (инфракрасная камера, тепловизионный прибор) — это устройство для съемки изображений в инфракрасном диапазоне волн. Т.е., по другому говоря, тепловизор — это оптико-электронная система, предназначенная для получения видимого изображения объектов, испускающих невидимое тепловое (инфракрасное) излучение. Чаще всего тепловизор используется в качестве прибора ночного видения или для получения температурного поля объекта. При помощи тепловизора можно мгновенно измерить температуру десятков тысяч точек объекта. Тепловизоры являются измерительными приборами, поэтому их иногда называют измерительными тепловизорами.

Первые тепловизоры были созданы в 30-х гг. 20 века. Принцип действия тепловизора основан на преобразовании инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора.
В 70-х гг. созданы тепловизоры, в которых тепловое изображение переводится в видимое непосредственно на экране, покрытом светочувствительным веществом (люминофоры, жидкие кристаллы, полупроводниковые пленки). Тепловизоры используются для определения местоположения и формы объектов, находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах.
Применение тепловизоров обусловлено необходимостью поиска горячих (иногда — холодных) мест на температурном поле, наличие которых говорит о нарушении нормального режима эксплуатации объекта или оборудования, опасных дефектах, потерях энергии и т.д. Хороший тепловизор не только позволяет локализовать эти «горячие точки», но и измерить их температуру. В настоящее время сфера применения тепловизоров очень широка.
Современные тепловизоры нашли широкое применение как на крупных промышленных предприятиях, где необходим тщательный контроль за тепловым состоянием объектов, так и в небольших организациях, занимающихся поиском неисправностей сетей различного назначения. Так, сканирование тепловизором может безошибочно показать место отхода контактов в системах электропроводки.
Особенно широкое применение тепловизоры получили в строительстве при оценке теплоизоляционных свойств конструкций. Так, к примеру, с помощью тепловизора можно определить области наибольших теплопотерь в строящемся доме и сделать вывод о качестве применяемых строительных материалов и утеплителей.
Широкое применение тепловизоры получили в военной индустрии для координации боевых действий в темное время суток. Эта дорогостоящая аппаратура может устанавливаться на самолеты-разведчики, для оценки количества живой силы противника и ее расположения на участке боевых действий.
Помимо инженерного применения с 2008-2009 гг. тепловизоры начали также активно использовать в медицинских целях — для выделения из толпы лиц инфицированных вирусом гриппа

К сожалению, тепловизор является достаточно дорогим измерительным прибором — в первую очередь из-за стоимости его двух основных элементов: матрицы и объектива (их стоимость составляет 90% стоимости прибора).
Матрицы весьма сложны в производстве, и, соответственно, это все упирается в большие деньги.
С объективами ситуация сложнее: их нельзя сделать из стекла, потому что этот материал не пропускает ИК-излучение. По этой причине для создания объективов применяются редкие и дорогие материалы.
Для понижения шумов и, следовательно, повышения пороговой чувствительности, в тепловизионных приборах матрицу фоточувствительных элементов охлаждает микрокомпрессорная система, либо используется термостабилизация при помощи термоэлектрической системы.
В последнее время все большее распространение получают приборы с неохлаждаемой микроболометрической матрицей.

Copyright ©2005. Все права защищены. Любое использование материалов, их подборки, дизайна, элементов дизайна допускается только с согласия правообладателя. Вся информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой.

Тепловизор. Виды и работа. Применение и как выбрать. Устройство

Тепловизор представляет специальное устройство, которое используется для определения теплового излучения в исследуемом пространстве. В большинстве случаев это устройство имеет дисплей, на котором высвечивается цветная картинка. Каждый цвет здесь означает конкретный уровень температуры. Благодаря визуализации картинки теплового излучения открываются многочисленные возможности использования подобного прибора, к примеру, в военной и охранной сфере, в измерении и контроле технологического процесса.

Работа данного устройства строится на том, что от каждого объекта исходят электромагнитные волны в различном диапазоне частот. Это касается и инфракрасного спектра, то есть «теплового излучения». Но с единственной оговоркой, что интенсивность указанного излучения находится в прямой зависимости от текущей температуры объекта. При этом она практически не зависит от степени освещенности поверхности в видимом диапазоне. В результате тепловизионный прибор помогает получить дополнительную информацию, которую невозможно получить обычным зрением или приборами, работающими в видимом диапазоне частот.

Виды
Тепловизор по разрешающей способности инфракрасного датчика матрицы может классифицироваться на следующие классы:
  • Базовый – порядка 160×120.
  • Профессиональный – до разрешения в 640×480.
  • Экспертный – разрешение более 640×480.

Модели тепловизионных приборов могут иметь неохлаждаемый или охлаждаемый сенсор. В охлаждаемых вариантах датчик позволяет «видеть» на дальних расстояниях с высочайшей чувствительностью. Однако подобные устройства чаще всего являются стационарными, так как система охлаждения увеличивает массу и габариты устройства. Подобные приборы часто применяются в лабораториях или в качестве перевозимых устройств на автотранспорте. Неохлаждаемые приборы применяются практически повсеместно.

В зависимости от измерительного диапазона тепловизионные приборы делят на следующие виды:
  • Строительные приборы, которые работают до температуры в 350 градусов по Цельсию. Их применяют для энергетического аудита строений, оценки теплоизоляционных свойств стен, протечек трубопроводов и тому подобное.
  • Промышленные приборы, которые работают свыше 350 градусов по Цельсию. Их используют для диагностических работ механических и электрических устройств, проверки электрического оборудования, машиностроительных систем и тому подобное.
  • Высокотемпературные приборы, которые работают свыше 1000 градусов по Цельсию. Их используют в специфических случаях: для осуществления контроля техпроцессов, выполняемых при высоких температурах, диагностических исследованиях промышленных и иных устройств с узлами, подвергающихся высокой степени нагревания.
Также тепловизионные приборы бывают следующих видов:
  • Наблюдательные приборы, которые преобразуют инфракрасное излучение в видимое изображение в соответствии со специальной цветовой шкалой.

  • Измерительные приборы, которые определяют температуру объекта с помощью соотношения определенной температуры цифровому пикселю. В результате появляется картинка распределения температур.

  • Стационарные устройства часто используются на промышленных предприятиях, где необходимо контролирование технологических процессов. Подобные прибора часто имеют азотное охлаждение для обеспечения требуемых условий функционирования приемной аппаратуры.

  • Переносные приборы выполняются на базе неохлаждаемых кремниевых микроболометров. Такие агрегаты удобны в применении, и можно легко переносить, и применять в разных труднодоступных местах.

Устройство
Переносной тепловизор имеет следующие основные элементы:

  • Объектив. Для его изготовления применяются редкие материалы, к примеру, германий. Использование стекла недопустимо, так как через него не проходит инфракрасное излучение. Объектив фиксирует инфракрасное излучение. Для оптимизации пропуска света используются просветляющие тонкопленочные покрытия.
  • Матрица, то есть приемник излучения. На данный элемент приходится большая часть цены устройства.
  • Крышка объектива – предохраняет объектив от повреждения.
  • Дисплей, на нем отображаются данные, высвечивается изображение. В большинстве случаев применяется жидкокристаллический экран. Кроме тепловой информации на нем часто высвечиваются вспомогательные данные в виде заряда аккумулятора, времени, шкалы температур и иной важной информации.
  • Ручка с ремнем.
  • Элементы управления. При помощи них осуществляется настройка электронной системы.
  • Электронная система, включающая систему обработки информации. Предназначена для модификации инфракрасного излучения в видимое изображение.
  • Устройство хранения информации и ряд иных дополнительных элементов. Большинство современных приборов имеют карты памяти, которые можно вытащить, чтобы передать информацию на персональный компьютер. Предустановленные программы позволяют провести анализ картинки, в том числе выполнить их обработку для последующей печати или сохранения.
Принцип действия
  • Оптический элемент, куда входят линзы из редкого материала, фиксирует инфракрасное излучение.
  • Далее тепловое излучение направляется на матрицу, которая имеет высокую чувствительность к инфракрасному излучению.
  • Затем сложные микросхемы получают данные с матрицы, генерируя видеосигнал. В нем каждой температуре объекта соответствует определенный цвет картинки.
  • На экране дополнительно высвечивается цветовая шкала соответствия.

  • Тепловизор к тому же может быть оснащен устройством памяти, чтобы можно было записать поток видео тепловой картинки и впоследствии сохранить его на ПК. В комплекте также могут идти микропроцессоры, при помощи которых можно выполнить небольшую аналитику.

В некоторых случаях тепловизор в своем оснащении имеет видеокамеру, благодаря которой удается получить объединенную картинку в видимом и инфракрасном спектре. Благодаря специальному программному обеспечению можно произвести их наложение, в том числе выполнить их обработку.

Применение

Сегодня тепловизор широко применяется в разных сферах деятельности человека. Вызвано это тем, что указанное оборудование способно фиксировать минимальные температурные изменения, которые не может заметить глаз человека. Для работы этого прибора необходимо только инфракрасное излучение. К тому же его можно использовать на расстоянии. При существенной дальности действия, прибор невозможно выявить средствами слежения.

Ввиду указанных свойств данный прибор находит широчайшее применение в:
  • Диагностике.
  • Медицине.
  • Военной сфере.
  • Научных исследованиях.
  • Промышленности.
  • Строительстве.
  • Системах автоматики и так далее.

Так в военной разведке или охране тепловизор способен заметить технику в полной темноте на расстоянии до 3 километров. Человека же он может обнаружить на расстоянии порядка 300 метров. Медицинские устройства применяются для выявления различных заболеваний с помощью изучения параметров инфракрасного излучения. Научные тепловизионные приборы помогают проводить эксперименты и лабораторные исследования.

В промышленности устройства помогают контролировать нормальное течение технологических процессов и предотвращать внештатные ситуации. В строительстве тепловизионные приборы позволяют выявить дефекты в строительной конструкции. Это касается усталостного старения металла, появляющегося в зонах деформации. Именно там начинает выделяться большее количество тепла. Благодаря этому можно не разбирать конструкцию, чтобы отыскать дефекты и предотвратить их возможное разрушение.

Тепловизор: что это?

Контролировать, как распределяется температура по поверхности разных объектов, способен специальный аппарат, называемый тепловизором. Такой прибор оборудован дисплеем для отображения поверхностей, которые выбраны для исследования. Это устройство показывает на экране разноцветные зоны. У определенного уровня температуры будет свое цветовое решение.

Тепловизоры: для чего нужны и принципы их работы

Приборы, позволяющие осуществлять контроль над распределением температуры, применяют:

  • в медицинской сфере – для выявления разных заболеваний, включая образования злокачественного характера;
  • в ветеринарной области – для контроля состояния животных;
  • в машиностроительной, металлургической области, где необходимо проводить контроль рабочих процессов термического плана;
  • в ЖКХ – для контроля состояния жилья, нахождения повреждений водопроводной системы, определения степени износа зданий;
  • в строительстве – для нахождения мест потерь тепла в сооружениях, при оценке работы отопительных систем;
  • спасатели – для ведения поисковых работ;
  • пожарные – для поиска мест очагов воспламенения, горения;
  • военные – при недостаточной видимости для распознания врага, в прицельных системах (усовершенствованные виды устройств).

Любое нагретое тело или предмет излучает тепло. Принцип действия тепловизорной аппаратуры основывается на приемке теплового потока инфракрасного спектра. Приборы с помощью оптики улавливают излучаемое тепло и направляют на принимающий преобразователь сигнала. Таким образом, из визуального аналогового сигнала получается электрический сигнал. Обычно это проявляется изменением напряжения либо сопротивления в принимающем устройстве. Электроника преобразовывает сигнал в картинку. Такие спектральные картинки и видны на дисплеях. Иначе говоря, благодаря тепловизорам человек может видеть инфракрасное светоизлучение, не воспринимаемое при обычных условиях невооруженным глазом.

Изображения объектов в цвете (спектральные) позволяют дать оценку тому, как распределяется температура по их частям. Яркими цветами (оранжевым, красным и т. п.) выделяются зоны с высокой температурой, темными (синим и т. д.) – участки с низкой.

Лазерный тепловизор: виды, стоимость

Данные приборы по выполнению своего функционала бывают:

  • наблюдательными – выводящими на дисплей картину излучения тепла, преобразующими его в видимый спектр света;
  • измерительными – работающими аналогично предыдущему виду с дополнительным присваиванием температурных значений сигнальным точкам света, поэтому можно дать оценку температурному распределению обследуемого места;
  • визуальными – устройствами, дающими возможность контролировать зоны с отклонениями температуры от нормы.

В зависимости от исполнения выделяют:

  • переносные (мобильные) модели небольших размеров с удобным держателем для перемещения, ношения;
  • стационарные модели со значительными габаритными размерами или те, что устанавливаются на разное оборудование либо выступают составляющей частью оптических приборов.

В зависимости от назначения:

  • строительные – призваны искать потери тепла в сооружениях, зданиях (до 350 °С), цена стартует от 50 000 рублей;
  • охотничьи – модели с дальномерами в виде ручного или нашлемного монокуляра для наблюдения; используются работниками охранных агентств. Стоят обычно больше 40 000 рублей;
  • прицельные приборы, бинокли – стоимость стартует от 200 000 рублей;
  • промышленного типа – такими высокоточными моделями с чувствительными инфракрасными датчиками и полноцветными экранами больших размеров пользуются обычно на крупных предприятиях, чтобы контролировать температурные показатели технологического оборудования. Некоторыми моделями может измеряться температура больше 1000 °С. Модель высокого качества может стоить дороже миллиона рублей;
  • армейские – применяются военными для поиска и обнаружения дислокации вражеских сил в темное время суток, в условиях плохой видимости. Цены стартуют от 150 000 рублей;
  • медицинские – помогают обнаруживать дефекты, опухоли. Обычно это стационарные модели, которые передают изображения на компьютер. Цена – от полумиллиона рублей;
  • бытовые – модели для домашних потребностей, их конструкция проста. Минимальная цена – 20 000 рублей. Представителями этого типа можно считать мобильные (мини) тепловизоры:они имеют небольшие размеры, их можно подключать к смартфонам, для вывода изображения используют телефонные экраны, питание, программное обеспечение.

Не стоит путать лазерный тепловизор и пирометр с наличием лазерного указателя цели. Это разные вещи. Пирометр является бесконтактным термометром, которым измеряется температура объектов, тела. На его дисплее отображается температурный показатель выбранного места, точки.

Устройство и ключевые характеристики

Конструкция тепловизоров (большинства моделей) следующая:

  • корпусная часть с кнопками или другими элементами для управления;
  • объектив, защищенный крышкой, с устройством для фокусирования (обычно напоминает вращающееся кольцо фотоаппарата);
  • датчик (матрица);
  • экран;
  • электроника, программное обеспечение;
  • память (встроенная);
  • охлаждающая датчик система (есть в высокочувствительных моделях).

Среди характеристик выделяют:

  • обзорную дальность и угловое разрешение;
  • матричные параметры: разрешающую способность, температурный порог, степень точности, уровень четкости картинки;
  • функциональные особенности: подсвечивание экрана, лазерный указатель, масштабирование цифровое, встроенную память (наличие, объем), возможность передачи информации на ПК.

Эти приборы подлежат государственной стандартизации. Методика проверки – ГОСТ Р 8.619–2006, соответствие медицинских тепловизоров техническим требованиям – ГОСТ 53466-2009.

Материалы

Для изготовления корпусной части большинства тепловизорных аппаратов применяют ударопрочный тип пластика. Для удобства держания корпус оснащают резиновыми накладками, как правило, качественные модели защищены от попадания влаги, а также от негативного влияния окружающей среды.

Германий с тонкопленочным покрытием, которое оптимизирует проникновение света, служит материалом для большей части объективов тепловизоров. Рабочий диапазон длины волн таких линз составляет от 3 до 5, от 8 до 14 микрон. Поскольку оптическое стекло не способно пропускать потоки инфракрасного излучения в нужном диапазоне, то его нельзя использовать для тепловизорной аппаратуры.

Важно помнить и учитывать, что прозрачность германия снижается при повышении температур. Если повысить ее до 100 градусов, то прозрачность снизится в 2 раза.

Вес и габариты

Размер тепловизора, как и его вес, зависит от вида, характеристик, наличия дополнительных функций. Простейший прибор переносного типа по размеру похож на фотоаппарат, весит в пределах 0,5–2,0 кг.

Защита

Качественный тепловизор обычно имеет защиту корпуса от воздействия негативных факторов. Класс защиты определяют международные стандарты. Обозначается он IP и двумя цифрами, первая из которых свидетельствует о степени защищенности от посторонних веществ (например, от пыли), может быть от 0 до 6. Вторая цифра (0–9) обозначает влагостойкость.

Разрешение

Разрешающей способностью датчика обусловлены качество, детализация изображения. Бывает разрешение:

базовое (максимум 160 х 120 пикселей);

профессиональное (от 160 х 120 до 640 х 480);

экспертное (выше 640 х 480).

Калибрование, поверка, неточность измерений

Тепловизорные аппараты по метрологическим стандартам обязаны проверяться не реже одного раза в год на работоспособность.

  • Осматривают корпус на наличие повреждений и проверяют, как работает прибор в каждом режиме.
  • Замеряют угловое разрешение.
  • Проверяют диапазон рабочих температур.
  • Измеряют максимальную температурную чувствительность, ее неравномерность по полю.
  • Определяют сходность получаемых результатов.

Кроме того, такие аппараты необходимо периодически калибровать. В современных моделях есть специальные шторки, которые закрывают матрицы. Калибрование проводится по известным температурным показателям.

Современная матрица представляет собой терморезистор с высоким разрешением (до сотых градуса).

Погрешность, вероятность ошибки при измерении в обязательном порядке указывают в технических характеристиках тепловизорной аппаратуры. Этот показатель обычно составляет 2 % либо 2 градуса.

Что стоит учесть при выборе?

Выбирая такое устройство, стоит обращать внимание на следующее:

  • на какой диапазон температуры рассчитана модель (например, в быту можно пользоваться вариантом с границами 0 °С и 350 °С);
  • какая разрешающая способность у инфракрасного датчика (от этого зависит четкость и детализация картинки на экране);
  • насколько модель термочувствительна (более точным является тепловизор с низким уровнем);
  • насколько изделие защищено и в каких условиях может работать (для бытового использования подходящими считаются модели для применения в температурном диапазоне от -20 °С до 50 °С и условиях до 95 % влажности);
  • каков дополнительный набор функций (подсвечивание экрана, наличие цифровой камеры, лазерного указателя цели, компаса и т. п.);
  • идут ли в комплекте к модели дополнительные объективы (широкоугольный тип применим при исследовании длинных объектов, а телескопический позволяет получить отчетливые картинки с больших расстояний);
  • насколько эргономичен дизайн и как хранятся данные (обычно выбирают модели, способные сохранять изображения в формате JPEG и отображать результат по температуре).

Не стоит забывать при выборе модели о способе отображения информации на экране. Возможны следующие режимы:

  • полноэкранной ИК картинки (обозначается Full IR);
  • одна картинка в другой (на английском – Picture-in-Picture), в этом случае фото окружено тепловой тенью;
  • с наложенными слоями тепловой картинки и обыкновенного фото (Alpha Blending);
  • изображения выглядят так же, как на снимках обычной фотоаппаратуры, но зоны с показателями температуры, превышающей исследуемые пределы, подсвечиваются соответственным цветом (IR/Visible Alarm);
  • обычной фотографии (Full Visible Light).

Важно

Нужно помнить, что хороший аппарат, способный удовлетворять даже незначительные запросы потребителя, стоит недешево. Если в попытке экономии вы приобретаете для использования дешевое устройство, например китайского производства, в пределах стоимости от 10 до 13 тыс. рублей, то не стоит ожидать от него многого. Вас не порадует качество самой модели и получаемой на дисплее картинки. Это можно легко объяснить тем, что датчики в дешевых моделях тепловизоров зачастую обладают низкой разрешительной способностью. Поэтому в результате мы и получаем нечеткое, размытое разноцветное изображение. Что касается остальных характеристик, то они тоже не соответствуют нормам. Однако есть редкие исключения, когда такие недорогие модели неплохо справляются со своими задачами, и о них есть хорошие отзывы покупателей.

Рекомендуется выбирать тепловизионную аппаратуру надежных, проверенных временем производителей. К таким можно отнести:

  • ТЕСТО
  • ФЛИР;
  • ПЕРГАМ;
  • ФЛУКЕ;
  • ОПГАЛ;