Close

15.09.2012

Классификация тепловизоров

Современные тепловизоры

Классифицировать тепловизоры можно по самым различным критериям. Не претендуя на полноту классификации, приведу основные параметры, по которым современные тепловизоры можно разделить на классы в зависимости от их конструкции или применения.

По принципу получения изображения

[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]1[/dropcap]
Сканирующие тепловизоры (тепловизоры с оптико-механическим сканированием). Термограмма получается сканированием пространства. Система из вращающихся и качающихся зеркал и призм поочередно экспонирует на приемник излучение от каждой точки наблюдаемого пространства. Приемник излучения может быть одноэлементным, линейкой чувствительных элементов или небольшой матрицей.  Преимуществом сканирующих систем считают то, что измерение в каждой точке термограммы получено одним датчиком (в одноэлементной системе). К недостаткам можно отнести наличие движущихся деталей и относительно низкую скорость формирования термограммы. В качестве примера сканирующих тепловизоров можно привести модели AGEMA 470 (снят с производства), ИРТИС.
[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]2[/dropcap] Матричные тепловизоры (тепловизоры с матрицей в фокальной плоскости, FPA — focal plane array). В фокальной плоскости оптической системы таких тепловизоров установлен многоэлементный приемник ик-излучения — матрица. Каждая точка (пиксель) в термограмме получается как результат преобразование ик-излучения соответствующим детектором матрицы. Размер матрицы и получаемой термограммы в современных тепловизорах сильно отличаются. В дешевых моделях начального уровня устанавливают матрицы от 60х60 точек до 180х180 точек. В профессиональных коммерческих тепловизорах устанавливают матрицы 640х480 точек. Размер матрицы сильно влияет на стоимость тепловизора, так как матрица и ик-оптика являются самым дорогими элементами тепловизоров. Большинство современных тепловизоров являются матричными, как пример можно привести модели FLIR Р640 и FLIR T640 (установлены матрицы размером 640х480 точек).

 

По спектральному диапазону

[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]1[/dropcap]Коротковолновые тепловизоры. Рабочий спектральный диапазон ориентировочно от 3 мкм до 5 мкм. Более правильно называть эти тепловизоры средневолновыми, так как они работают в средневолновом ИК-диапазоне, соответствующем окну прозрачности атмосферы ориентировочно от 3 мкм до 5 мкм. Коротковолновыми их стали называть по отношению к длинноволновым моделям тепловизоров, так как в широкой практике тепловизионного контроля используются только эти два спектральных диапазона. Линзовые объективы коротковолновых тепловизоров изготавливают из кремния. Это охлаждаемые тепловизионные камеры (азотное охлаждение, термоэлектрическое, микрохолодильник Стирлинга). К коротковолновым тепловизорам относятся, к примеру, FLIR GasFindIR и FLIR SC7000.
[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]2[/dropcap]Длинноволновые тепловизоры. Рабочий спектральный диапазон от 8 мкм до 14 мкм. Матрицы таких тепловизоров не требуют охлаждения. Линзовые объективы длинноволновых тепловизоров изготавливают из германия. Большинство коммерческих тепловизоров являются длинноволновыми, например модели FLIR Р640, FLIR T640.

 

По типу исполнения

[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]1[/dropcap]Стационарные тепловизоры. Предназначены для стационарной установки, наблюдения за фиксированной зоной и передачи информации по линии связи. В системах безопасности могут устанавливаться на привод наведения. В промышленности стационарные тепловизоры обычно следят за температурным режимом движущихся объектов (например, на конвейере) или поверхностей (например, вращающихся печей).  Примером стационарных тепловизоров являются модели FLIR A-series.
[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]2[/dropcap]Переносные (портативные) тепловизоры.
Применяются для тепловизионной съемки в строительстве, энергетике, промышленности и других отраслях. Современные модели имеют моноблочный корпус, который содержит все системы тепловизора: оптику, матрицу, электронику, экран, органы управления, носитель для записи термограмм, аккумулятор. Портативные теплолвизоры также оснащаются встроенными фотоаппаратами, лазерными целеуказателями, лампами подсветки, аудио-гарнитурами. Портативные тепловизоры имеют малый вес от 350 грамм до 2 кг. Автономное аккумуляторное питание обеспечивает работу до 8 часов.

 

По возможности измерения температуры

[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]1[/dropcap]Наблюдательные тепловизоры. Наблюдательные тепловизоры делают тепловое излучение объектов видимым, представляя интенсивность ИК-излучения с помощью выбранной цветовой шкалы (палитры). На сайте есть отдельная статья об наблюдательных тепловизорах.
[dropcap type=»circle» color=»#ffffff» background=»#0d86cc»]2[/dropcap]Измерительные тепловизоры. Предназначены для визуализации температурных полей и бесконтактного измерения температуры поверхностей. На сайте есть отдельная статья об измерительных тепловизорах.

2 Comments on “Классификация тепловизоров

Михаил
15.09.2017 в 07:47

Здравствуйте я работаю с тепловизором FLIR X6530 sc. мне не совсем понятен его принцип работы так как спектральная чувствительность матрицы на нём 1,5-5,1 мкм. если рассматривать закон смещения вина то это диапазон температур 295-1659 С. В то время как я на нём снимаю объекты с температурным диапазоном от 20-350 С, это примерный диапазон излучения 4-14 мкм. при этом все результаты очень хорошо отображаются. Какой принцип работы данного тепловизора?
За ранее Вам благодарен.

Ответить
Денис Лездин
15.09.2017 в 11:37

Михаил, закон Вина показывает только длину волны с максимальным излучением. На остальных длинах волн собственное тепловое излучение также присутствует, хоть и менее интенсивное. Это распределение показано законом Планка. Есть онлайн инструмент NASA для расчета и построения графиков https://goo.gl/M4PYH6 Посмотрите график для своего диапазона, а в широком диапазоне от 1 до 14 мкм уже будет заметен максимум по Вину.

Ответить

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *