Тепловизоры: устройство и применение

Тепловизоры

Во многих фантастических фильмах есть кадры, на которых какой-нибудь очередной «терминатор» видит своего соперника в инфракрасном спектре. Отдавая должное изобретательности и буйной фантазии голливудских сценаристов и режиссеров, следует признать, что в данном случае они, не мудрствуя лукаво, всего лишь показывают на экране то, что уже давно существует и широко применяется в повседневной практике специалистов многих отраслей, а именно – тепловизор, который способен уловить невидимое человеческому глазу тепловое излучение, идущее и от кухонной духовки, и то мощного прожектора, и от ледяного айсберга.

Основными узлами современных тепловизоров являются специальные матрицы, чувствительные к инфракрасному излучению, и объективы, по своей конструкции сходные с аналогичными деталями фотоаппаратов или видео камер. Сама матрица состоит из множества ячеек, и поэтому появляется возможность измерить температуру сразу в огромном количестве точек объекта наблюдения. Сигналы, которые выдает матрица, оцифровываются, и затем в виде изображения выводятся на экран. Те участки, которые нагреты в большей степени, имеют более яркие цвета: красный и оранжевый.

Для обозначения участков со средней температурой выбраны мягкие оттенки, характерные для спектра, который излучают лампы дневного света. Наиболее темные участки изображения означают области с самой низкой температурой. Современные тепловизоры, рассчитанные на широкое применение, компактны, потребляют электроэнергии не больше, чем энергосберегающие лампы, практичны и удобны в использовании.

Практическое применение тепловизоров началось еще в шестидесятые годы прошлого века, однако в связи с недостаточно хорошим качеством элементной базы они были очень громоздки и ненадежны. С широким внедрением в производство различных типов полупроводниковых приборов удалось преодолеть эти недостатки. Сейчас тепловизоры различных типов используются как на крупных предприятиях, где по технологии необходимо постоянно контролировать температуру различных объектов, так и на небольших фирмах, занимающихся диагностикой неисправностей, и применяющих в своей практике средства неразрушающего контроля. Можно сказать, что применяться они могу везде, где важен контроль тепловых параметров, тем более что точность измерения современных тепловизоров довольно высока, и достигает 0,1 градус Цельсия.