Close

20.09.2012

Введение в тепловидение

 

Через органы зрения человек получает наибольший объем информации по сравнению с другими органами чувств. Однако, мы воспринимаем глазами окружающий мир таким, каким он выглядит лишь в достаточно узком диапазоне излучений – только в видимом свете. В этом спектре мы можем различать цвета от фиолетового (самое коротковолновое видимое излучение) до красного (самое длинноволновое видимое излучение). Все остальные излучения для нас остаются невидимыми.

Наука столкнулась с невидимыми объектами и явлениями, сразу же, как только стала применять в исследованиях технические приборы. Например, изобретенный в конце 16 века термометр, в конце 18 века помог открыть невидимое человеческим глазом инфракрасное излучение. Если интересно, можете почитать об истории открытия инфракрасного излучения.

Дальнейшие исследования в этой области подтвердили, что в видимом свете мы наблюдаем лишь небольшую часть всей картины мира. Позже потребность в изобретении и совершенствовании технических приборов стала необходимостью для исследований физической реальности, обнаруженной за пределами визуально воспринимаемого мира. По мере научно-технического оснащения, граница исследуемой физической реальности отодвигалась, захватывая все новые и новые диапазоны электромагнитного спектра. Приборы стали продолжением органов чувств человека в невидимую реальность, возможности человека в части познания окружающего мира неимоверно возросли.

Большой интерес и практическую пользу имеет изучение так называемого инфракрасного или теплового излучения. Эту часть спектра человек ощущает непосредственно кожей — как тепло. Если вы протягиваете руку в направлении огня или раскаленного предмета и чувствуете жар, исходящий от него, вы воспринимаете именно инфракрасное излучение. У некоторых животных (например, у норных гадюк) есть даже органы чувств, позволяющие им определять местонахождение теплокровной жертвы по инфракрасному излучению ее тела.

Все окружающие нас объекты испускают тепловое излучение, интенсивность и спектр которого зависят от свойств тела и его температуры. Инфракрасное излучение может распространяться через атмосферу на большие расстояния, его свойства во многом схожи с поведением обычного для нас видимого света. Вместе с тем, отличий очень много. Чтобы окружающая нас тепловая картина мира стала видимой и наглядной существует специальное направление науки, которое использует фундаментальные законы теплового излучения.

[quote align=»center» color=»#999999″]Тепловидение – получение видимого изображения объектов по их собственному либо отражённому от них тепловому (инфракрасному) излучению.[/quote]

Результат такой визуализации – термограмма, т.е. изображение, на котором разные яркости или разные цвета соответствуют разному уровню инфракрасного излучения от поверхности наблюдаемых объектов. Технически эта функция реализована в специальных оптико-электронных приборах тепловизорах.

Тепловизоры прошли довольно длительный путь эволюции и их совершенствование не прекращается и в настоящее время. Можно выделить два основных класса задач, которые помогает решать тепловидение.

[dropcap type=»circle»]1[/dropcap]
Во-первых, это наблюдение за окружающим миром в инфракрасном диапазоне. Тепловидение применяется для определения местоположения и формы объектов, находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах. Это первая задача, которая была возложена на тепловидение. Задачи наблюдения в инфракрасной области и по сей день востребованы в военной и навигационной технике для обнаружения, навигации, наведения оружия. Многие современные охранные системы используют наблюдательные тепловизоры для повышения эффективности и надежности контроля.

[dropcap type=»circle»]2[/dropcap]Ко второму классу задач тепловидения можно отнести бесконтактное измерение температуры. Тепловидение применяется для изучения степени нагретости отдельных участков сложных поверхностей и внутренней структуры тел, непрозрачных в видимом свете. Дело в том, что законы теплового излучения позволяют по уровню инфракрасного излучения бесконтактно на расстоянии определить температуру поверхности. Эта функция реализована в пирометрах и измерительных тепловизорах. Бесконтактный контроль распределения температуры по поверхности объекта эффективно применяется для решения широкого круга задач в науке, медицине, промышленности, энергетике, строительстве и многих других отраслях.

Достаточно трудно перечислить все возможные области применения тепловизоров, не упустив какой-то задачи. Разработки в этом направлении продолжаются во всем мире. Так что работы у тепловизоров с каждым годом все больше. На этом сайте я постараюсь рассказать как о самих тепловизорах, так и о применении тепловизоров на примерах собственного опыта и опыта мои коллег по тепловизионной диагностике. Надеюсь, вам будет интересно.

Использованы материалы: БСЭ, Википедия, Белоусова Г. П. «Органы чувств как источник информации об окружающем мире», Сидоров Е. Ю. «Феномен парадоксального восприятия».

20.09.2012

10 Comments on “Введение в тепловидение

Владимир
31.01.2013 в 11:21

Денис, спасибо большое за этот сайт! Проработав большое количество интернет-ресурсов с форумами о тепловизионном контроле понял, что настоящих специалистов в нашей стране крайне мало, плюс, многие еще и трактуют нормативную базу «как поймут», в чем, собственно, есть и доля недоработки самих нормативных документов.Отдельное спасибо за курс ТТМ.

Ответить
Денис Лездин
03.02.2013 в 11:24

Владимир, я согласен, что в области тепловизионного контроля в русскоязычном сегменте есть проблемы с открытостью и доступностью объективной практической информации. Хотя и на англоязычных форумах, например на ITC, бывает отвечают «или на курсы, поучись сначала».

Многие трактуют нормативы «как поймут», добавлю, что многие и про нормативы ничего не знают (скоро начну добавлять записи в рубрику «юмор»). Хотя качество отечественной нормативной базы в последнее время меня тоже не радует.

Форумы это отдельная песня. Пожалуй, на Авок и Форумхаус можно обратить внимание (есть ветки с обсуждениями тепловизионного обследования, аэродверей, энергоаудита). А на один форум меня сначала пригласили, но после пары комментариев, меня вообще удалили, сообщения все стерли, по ip забанили.

Ответить
B.Kheeriinbaatar
08.02.2013 в 07:39

Спасибо ДЕНИС. Поздравляю Вас с наступающим праздник Цагаан сар Монголий! Желаю крепкого здоровья, большого счастья и успешной реализации задуманных проектов.

Ответить
Денис Лездин
08.02.2013 в 11:34

Батаа!
Очень рад получить от Вас поздравление, большое спасибо!
Удачи и успехов Вам во всех делах!
Счастливого Цагаан Сар!

Владимир
04.02.2013 в 11:18

Денис, это, случайно, было не на сайте ***-***?
Там в задаче №3 по термографике была неверная трактовка дефектов теплозащиты? Я написал свой комментарий, успел прочитать и Ваш, т.к. пришло сообщение на телефон, но чуть позже зайдя на вышеупомянутый сайт с компьютера, Вашего комментария не было. В том случае можно найти дефекты теплоизоляции в отдельных местах стены и сравнить их с точкой росы, а не сравнивать теплозащиту всей стены по нескольким точкам с нормативами.

Ответить
Денис Лездин
04.02.2013 в 11:39

Да, не нашлось мне места в этом сообществе профессионалов. А я этот ресурс даже рекомендовал своим знакомым. Но когда есть ошибки, их надо исправлять, другие ведь это читают чтобы научиться. Не думал, что мой, согласитесь, безобидный комментарий так пошатнет нервы администрации.

Ответить
Владимир
04.02.2013 в 12:02

Полностью согласен! Что лишний раз подчеркивает недостаточную компетентность создателей и кураторов ресурсов с такими звучными названиями! И самое печальное, что специалисты «варятся в собственном соку» без профессионального роста. Слабо у нас в стране развита база.
Даже проводимый обязательный энергоаудит, вроде бы неплохая задумка, сошла на нет благодаря тому, что в организациях предпочитают заплатить копейки «знатокам» за фикцию (энергопаспорт), не проводя обследований.

Ответить
Денис Лездин
08.02.2013 в 11:44

Принудиловка (обязательный энергоаудит) породила такой результат, как-нибудь отбиться и забыть. Энергоаудит должен быть инструментом экономии, и результатом не паспорт а оптимизация расходования ресурсов.

Море некомпетентных исполнителей — ответ на спрос со стороны заказчиков. есть спрос — есть предложение. К сожалению, это распространяется и на области тепловизионного контроля, которые не являются обязательными. Например тепловизионный контроль в строительстве, цены уже чуть-ли от 3000 руб. Заказчик не имеет опыта оценить исполнителя, ориентируется на цену (каждый хочет сэкономить)

Как говорит один мой знакомый
«С конкурентами я как-нибудь разберусь. Что с заказчиками делать?»

Ответить
pasha
30.03.2015 в 02:00

Интересный у вас ресурс, полночи сижу, читаю, хотя от тепловизоров далёк. Но всё же заметил в статье неточность:
«В этом спектре мы можем различать цвета от фиолетового (самое длинноволновое видимое излучение) до красного (самое коротковолновое видимое излучение).» — может наоборот?

Ответить
Денис Лездин
31.03.2015 в 10:40

Спасибо, поправил!

Ответить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *