Як влаштований тепловізор Тепловізор – пристрій для спостереження за розподілом температури досліджуваної поверхні. З цього визначення випливає, що тепловізор повинен мати температурний датчик (здатний вимірювати розподіл температури по поверхні) та екран, на якому цей розподіл можна буде спостерігати.

Історія

Перші тепловізори були розроблені і створені в 30-х роках минулого століття і були оснащені електронно-вакуумними датчиками, що працювали на принципі зміни фотоефекту матеріалу мішені під дією інфрачервоного випромінювання. Це дуже схоже на принцип дії електронно-променевої трубки, тільки потужність променя електронів, «малює» зображення на екрані, змінювалася залежно від розподілу теплової «картинки», спроектований за допомогою спеціальної інфрачервоної оптики всередині приладу.

Потім придумали твердотільні датчики, але вони були точковими і для «сканування» спостережуваної поверхні застосовувалася хитромудра система обертових дзеркал, що направляють в кожен момент часу тепловий промінь від певної частини досліджуваного об'єкта на датчик. Ця система відрізнялася дуже малою швидкістю зміни зображень на екрані і ні про яке «режимі реального часу» навіть і не мріяли.

Звичайно все це займало не мало місця і мало велику вагу, тому про мобільності не могло бути й мови.

З розвитком напівпровідникових технологій точкові датчики стали об'єднувати з початку лінійки, а потім і в двовимірні масиви. Сучасні версії таких масивів дуже схожі на матриці в цифрових фотоапаратах, тільки складені з теплочуттєвих елементів. Само-собою розміри сучасних тепловізорів дозволяють носити їх з собою і користуватися де завгодно.

Детальніше «Як працює тепловізор»: http://ecotestexpress.ru/articles/kak_rabotaet_teplovizor/

Проблеми

Однією з основних проблем при створенні тепловізора є підбір матеріалів для оптики. Адже звичайне оптичне скло непрозоре в середньому інфрачервоному діапазоні. Для цього використовують германій, який володіє хорошими характеристиками, але досить дорогий. Також використовують різні композитні матеріали, такі як халькогенидное скло і навіть поліетилен. А в лабораторіях для не дуже тривалого використання оптику виготовляють навіть зі звичайної кухонної солі!

Як влаштований тепловізор
Інша проблема – це теплові шуми, що заважають спостережень в інфрачервоному діапазоні. І якщо для приладів нічного бачення (а багато з них побудовані саме за принципом тепловізора) це може бути перешкодою тільки в рідкісних випадках, то для більш точних систем, що вимагають не тільки спостерігати розподіл температури по об'єкту, але і вимірювати її з певною точністю – це дуже велика складність.

Детальніше «Пошук витоків тепла в будинку»: http://ecotestexpress.ru/articles/poisk_utechek_tepla/

Для зменшення впливу шумів і підвищення точності та діапазону вимірювання температури застосовують охолоджувані матриці, що звичайно ж суттєво впливає на розмір і ціну приладу. Але якщо тепловізор встановлюють на літальний апарат, наприклад, для спостереження за пожежами або на автомобіль, то це цілком виправдано. А коли прилад індивідуальний – тоді на допомогу приходять різні алгоритми комп'ютерної обробки для зменшення шумів. Що, як ви розумієте, теж впливає на ціну.

Застосування

Зараз тепловізори застосовуються в багатьох сферах нашого життя – від інтуїтивно зрозумілих до майже фантастичних. Наприклад, часто використовуються для визначення неякісного монтажу електропроводки – адже поганий контакт нагрівається. Так само можна безпомилково визначити області тепловтрат в будинку і тим самим, позбувшись таких областей шляхом зміни матеріалу теплоізоляції, зменшити витрати на опалення.

Як влаштований тепловізор
У військовій промисловості тепловізори застосовуються в приладах нічного бачення, прицільних комплексах зідана авіації та бронетехніки, системах наведення ракет і навіть в тепловізійних прицілах для ручного стрілецької зброї.

При рятувальних роботах дуже хороші результати тепловізори показують при пошуку постраждалих серед завалів і уламків. Пожежники використовують їх для виявлення вогнищ горіння, аналізу та пошуку шляхів евакуації.

А знамениті інфрачервоні телескопи, за допомогою яких зроблено безліч відкриттів в астрономії, це ні що інше як тепловізор з оптичною системою у вигляді телескопа. Також тепловізори широко застосовуються в медицині та промисловості.Останнім часом їх стали застосовувати в автомобілях для допомоги водієві в контролі дорожньої обстановки при нічному водінні і навіть вбудовувати в смартфони.

Отже, сучасний тепловізор – це дуже високотехнологічний і незамінний прилад, який буде корисний як звичайній людині, так і промисловим підприємствам.

Джерело: Незалежна випробувальна лабораторія «ЭкоТестЭкспресс» http://ecotestexpress.ru