Термограф принцип работы. Принцип работы тепловизоров

В современном мире трудно будет отыскать человека (за исключением, возможно, лишь детей до 7-8-летнего возраста) никогда не слышавших о тепловизорах. Правда, хоть раз державших настоящий прибор в руках, наберётся не так много. И, тем не менее, на свете существуют люди, не только обладающие тепловизорами, но и смастерившие их самостоятельно из подручных материалов.

Возможно ли сделать тепловизор своими руками?

Такая необходимость становиться новыми Кулибинами в нашей стране связана с весьма высокой стоимостью этих профессиональных устройств. В случае же сборки по принципу «сделай сам» цена самодельного тепловизора падает даже не в разы, а на порядки. Несмотря на довольно сложный принцип работы, сборка аппарата в домашних условиях возможна, а абсолютное большинство необходимых датчиков (например, популярный MLX90614ESF) можно легко купить на интернет-площадках типа e-bay. По существу, главной сложностью является оптика, требуемая для чёткого конфигурирования изображения на приёмном мониторе. Причём оптика специализированная, использующая в составе редкоземельные элементы (чаще всего германий) – и вот её без уникальных технических навыков и глубоких знаний физики изготовить в квартире малореально.

Действие тепловизора на охоте

Однако, простое решение для этого есть – и состоит оно в использовании готовых оптических систем из любого устройства, в котором они присутствуют (цифровых фотоаппаратов, web и обычных видеокамер и т.д.).

Необходимость на охоте

Тепловизор – прибор многофункциональный, но, помимо использования в качестве стационарного оборудования (для контроля различных промышленных техпроцессов), наиболее полезна его портативная и переносная версия. В полной мере относится сказанное и к применению прибора на охоте – причём желательным является конструкция аппарата в виде ударопрочного и лёгкого моноблока, обеспечивающая высокую дальность различимой видимости (на профессиональных моделях составляющая 1,5 км и имеющая уровень защиты свыше IP54). Если аппарат будет собран на цифровой, а не аналоговой оптике (с трудом позволяющей отличить горячий костёр от холодного снега на расстоянии уже 100 метров), охотник получит возможность найти зверя или птицу в самых неблагоприятных для обычного человеческого зрения условиях. К таковым можно отнести и тёмное время суток, и густой туман, и дождь, и даже заросли, маскирующие животных, застывших и не двигающихся с места.

Для тепловизора же излучение тела теплокровных млекопитающих или птиц на мониторе будет выглядеть ярким пятном, что просто не позволит добыче остаться незамеченной.

Принцип работы

Принцип действия тепловизоров основан на законе физики, согласно которому любое нагретое тело излучает в пространство тем более интенсивное инфракрасное излучение (ИК), чем горячее температура предмета – в том числе и тело теплокровного животного. Такое излучение улавливается нашим прибором и преобразуется в картинку на мониторе, удобную для человеческого восприятия. Разница в температуре ИК-излучения передаётся различными цветами, привычными для нас по традиционному, видимому излучению. От тёмно-фиолетового и синего для наиболее холодных тел – до оранжевого и ярко-красного горячих.

Осуществляется этот процесс приёма-передачи изображения в 3 этапа:

• улавливание ИК-оптикой теплового излучения;
• цифровое распределение его по величинам температур;
• построение термографической картинки – имитации так называемой тепловой карты объекта (чем-то схожей с привычным показом температур на картах метеорологических прогнозов погоды).

Стоит отметить, что для человеческой скорости реакции все эти действия осуществляются по существу мгновенно.

Конечно, собранный самостоятельно тепловизор качества картинки и эффективной дальности профессионального аппарата не даст. Но для охотника, желающего засечь хотя бы просто бесформенное тепловое пятно затаившегося зверя, в устройстве высокой чёткости стоимостью в 5, 10, а иногда и в 20 тысяч долларов, в сущности, нет необходимости.

Как действует тепловизор – изображение

Мы готовы предложить вам три практических варианта сборки любительского тепловизора – а какой из них выбрать, решать остаётся самому охотнику.

Тепловизор из фотоаппарата

Этот метод создания тепловизора наиболее прост и недорог – поскольку требует минимального вмешательства в конструкцию цифровика и таких же невысоких затрат. Основан он на том простом физическом факте, что цифровые аппараты на входе фиксируют ИК-излучение так же, как и обычное. Но, поскольку в обычных условиях тепловая часть спектра фотографу не нужна, перед приёмной матрицей производителями устанавливается специальный фильтр, отражающий ИК-лучи (так называемый «hot mirror», или тепловое зеркало).

Изготовление самодельного тепловизора из фотоаппарата

Таким образом, превращение цифровика в тепловизор по существу будет заключаться лишь в замене одного снятого фильтра (инфракрасного) на другой (для обычного света). Причём на практике даже 2-е действие, в принципе, можно не осуществлять.

Устройство из web -камеры

Этот вариант также возможен – но наиболее трудоёмок и относительно дорог, поскольку требует дополнительных затрат в сумме примерно $150. К тому же эффективно полученный прибор на сервоприводах способен будет засечь лишь неподвижный предмет с тепловым излучением.

Особенности сборки тепловизора из веб-камеры на фото

Для сборки понадобится:

• специальная плата передачи изображения на ПК Arduino, устанавливаемая в батарейный отсек;
• один малый серводвигатель для перемещения по вертикали, крепящийся спереди от платы скотчем или суперклеем;
• второй большой серводвигатель, размещаемый в поворотном по горизонтали устройстве и служащий основой для закрепления на нём всей конструкции;
• температурный датчик MLX90614, подключаемый к плате Arduino согласно схеме;
• аналогичным образом подключаемая лазерная указка (указывающая текущее направление сканирования);
• сама «вебка», точно сориентированная с указкой и тепловым датчиком.

Данная конструкция и будет работать как тепловизор с целеуказателем (правда, придётся отдельно скачать и установить ещё и софт для Arduino – доступный в интернете и небольшой по размеру – около 7Мб вместе с инструкцией по установке скетчей и библиотек).

Тепловизор из видеокамеры

По существу, технически метод является копией варианта с фотоаппаратом – разве что корпус такого тепловизора получится более удобным, а качество изображения – более высокой чёткости (правда, потребуется видеокамера с инфракрасной подсветкой).

Другие варианты

Вполне реальным (и наиболее комфортным для всех, кто не особо дружит с паяльниками, отвёртками и технической литературой) является и вариант с использованием самых обычных смартфонов, наделённых возможностями тепловизора Flir One.

Для путешественников и охотников экран такого смартфона (при активации соответствующего режима) будет ничем не уступать по качеству картинки наиболее простым профессиональным тепловизорам. А также обладать возможностью работать под дождём и визуализировать любое ИК-излучение в пределах от 0 до 100°С. Хотя и не позволит, разумеется, что-либо различить на расстояниях около километра. Но - будучи при этом примерно в 10 раз дешевле! И ничего не стоя (в плане дополнительных затрат) тем, кто просто решит обновить мобильный телефон на такую модель.

Видео: термосканер своими руками

В заключение можно сказать, что ряд современных стандартных гаджетов вполне позволяют преобразовать себя в тепловизоры – после внесения минимальных изменений в конструкцию. И в результате, не требуя огромных дополнительных вложений, значительно расширяют временные и погодные рамки условий, при которых с помощью даже самодельных тепловизоров можно засечь желанную добычу. Хотя при ночном вождении использование таких самодельных устройств в качестве прибора ночного видения автомобилях все же не рекомендуется (а созданных на основе веб-камер – запрещается).

Что такое тепловизор? В основе данного оборудования лежит технология тепловой визуализации. Тепловое изображение — это метод улучшения видимости объектов в темной среде путем обнаружения инфракрасного излучения и создания изображения на основе этой информации.

Наиболее часто используемые технологии ночного видения:

тепловое изображение;

ближняя инфракрасная подсветка;

малошумящая визуализация.

В отличие от других двух методов, тепловидение работает в средах без какого-либо внешнего освещения. Подобно ближнему инфракрасному освещению, тепловидение может проникать в обскуранты, такие как дым и туман.

Что такое тепловизор? Описание технологии

Краткое объяснение того, как работает тепловидение: все объекты излучают инфракрасную энергию (тепло) в зависимости от их температуры. Инфракрасная энергия, излучаемая объектом, известна как тепловая идентификация. Чем жарче объект, тем больше излучения он генерирует. Тепловизор (также известный как тепловая камера) является датчиком тепла, который способен обнаруживать незначительные различия в температуре. Устройство собирает инфракрасное излучение объектов и создает электронное изображение на основе информации о различиях их температурного режима.

Термальные изображения обычно имеют различные оттенки в природе: черные объекты — холодные, белые — горячие, а глубина серого указывает на различия между ними. Однако некоторые тепловизионные камеры добавляют цвета к изображениям, чтобы помочь пользователям идентифицировать объекты при разных температурах.

История

Прототипы видеокамер с тепловизором были впервые представлены в 1992 году, но подробная оценка их эффективности в реальных ситуациях не была опубликована до 2007 года. Модель, оцененная в 2007 году, весила примерно 1,5 кг, что значительно увеличивало массу шлема, на который устанавливалась камера. Современные модели гораздо легче и мобильнее своих первых прототипов.

Оборудование для теплового видения

Что такое тепловизор? Это тип термографической камеры, используемой при пожаротушении. Предоставляя инфракрасное излучение в качестве видимого света, такие камеры позволяют пожарным видеть участки тепла через дым, темноту или теплопроницаемые барьеры. Камеры для тепловизионных изображений обычно являются карманными, но могут быть установлены на шлеме. Они сконструированы с использованием тепло- и водонепроницаемых корпусов и прочны, чтобы противостоять опасностям, связанным с работой на площадке.

Устройство

Какова конструкция тепловизора? Камера тепловизора состоит из пяти компонентов: оптической системы, детектора, усилителя, обработки сигналов и дисплея. Специальные тепловизионные камеры, предназначенные для пожарной безопасности, включают эти компоненты в жаропрочный, прочный и водонепроницаемый корпус. Эти компоненты работают вместе, чтобы сделать тепловое инфракрасное излучение видимым в реальном времени.

На дисплее камеры отображаются инфракрасные разности выходных сигналов, поэтому два объекта с одинаковой температурой будут отображаться как один и тот же «цвет». Многие тепловизионные камеры, например, тепловизоры Pulsar Quantum, используют оттенки серого для представления объектов нормальной температуры, но выделяют опасно горячие поверхности разных цветов.

Камеры могут быть ручными или установлены на шлеме. Большинство тепловизионных камер, используемых в пожарной службе, а также тепловизоры для охоты — карманные модели. Это удобно.

Использование тепловизоров: отзывы

Поскольку тепловизионные камеры могут «видеть» сквозь тьму или дым, они позволяют пожарным быстро находить место пожара в конструкции или видеть сигнатуру тепла визуально скрытых жертв. Они могут использоваться для поиска жертв на открытом воздухе в прохладную ночь, нахождения тлеющих пожаров внутри стены или обнаружения перегрева электрической проводки.

О таком устройстве, как тепловизор, сегодня слышал, наверное, каждый. Исключение, пожалуй, составят лишь маленькие дети. Другое дело, что тех, кто видел этот прибор «живьем», не так много, тех же, кто держал его в руках, - и подавно. Но ведь есть и такие, кто не просто держал, а создал собственный «домашний» вариант тепловизора. Впрочем, к какой бы категории вы ни относили себя, наша статья будет в любом случае вам интересной. Непосвященные смогут уяснить принцип работы тепловизора, а бывалые и асы - открыть для себя новые возможности. Но давайте обо всем по порядку.

Прибор тепловизор, являясь устройством для измерения температур поверхностей бесконтактным методом, способен существенно облегчить жизнь представителям многих профессий. Изначально изобретенный для военных целей, этот достаточно сложный и дорогостоящий прибор сегодня успешно применяется в большинстве сфер деятельности человека. Например, в промышленности - для контроля за тепловыми изменениями при технологических процессах; в медицине - для диагностики заболеваний; при охоте на птиц и зверей; в строительстве - для определения зон утечки тепла или, наоборот, мест прокладки труб. И это далеко не полный послужной список данного прибора.

Виды устройств

Тепловизор — настолько востребованное и многофункционально устройство, что имеет два технологических варианта конструкции:

• Стационарный. Устройства этой категории предназначены для использования на промышленных предприятиях с целью контроля за технологическими процессами. Система азотного охлаждения - достаточно частое приспособление, которым оборудован подобный тепловизор. Характеристики его рабочих температур весьма внушительны: от −40 до +2000 °C. В основе данных систем лежат, как правило, устройства, собранные на матрицах полупроводниковых фотоприемников.

• Переносной (портативный). Инновационные разработки позволили отойти от использования громоздкого охлаждающего оборудования, перейдя к производству тепловизоров на базе неохлаждаемых кремниевых микроболометров. Таким приборам присущи все достоинства своих предшественников, к которым относится, например, малый шаг температуры при измерении (0,1 °C). Возможно также применение тепловизора данного класса для сложных оценочных работ, требующих одновременно простоты использования и портативности устройства. Многие портативные тепловизоры обладают возможностью подключения к ПК для оперативной обработки данных с них.

Применение тепловизора в той или иной сфере налагает определенные отпечатки на требуемые эксплуатационные характеристики данного устройства. Поэтому перед покупкой этого прибора вами должны быть оценены условия его использования. Поможет в этом инструкция. Тепловизор,приобретенный без должного ознакомления с правилами эксплуатации, может совершенно не подходить под ваши нужды.Например, тепловизоры, применяемые при охоте, должны иметь ударопрочный корпус из легкого сплава со степенью защиты не ниже IP54.

Желательно, чтобы это была моноблочная конструкция с индикацией на видоискателе и ЖК-экране. И видимая дальность охотничьих тепловизоров должна достигать 1500 м, тогда как в строительной сфере такие требования к тепловизорам не предъявляются.

Принцип работы тепловизора

Работа тепловизора основана на способности любого объекта генерировать тепловое излучение (ИК-излучение), интенсивность которого напрямую зависит от температуры объекта. Тепловизор фиксирует ИК-лучи на больших расстояниях, преобразуя их в удобный для восприятия человеком вид. Разность тепловых излучений различных объектов и позволяет видеть рельефы в темноте, а также холодные или горячие потоки. При этом красным цветом обозначаются максимально высокотемпературные участки, черным или синим — низкотемпературные.

Следует понимать принципиальное различие между такими устройствами, как тепловизор и прибор ночного видения. Разница состоит в их способности видеть в темноте. Тепловизор передает собственное ИК-излучение объектов, в то время как прибор ночного видения - отраженное и усиленное излучение-подсветку от других объектов. То есть выполнение функций прибора ночного видения тепловизором возможно, а вот построение теплокарты с помощью прибора ночного видения - нет.

Алгоритм работы тепловизора состоит из трех этапов:

1. Фиксации ИК излучения.
2. Преобразования его в температурные величины.
3. Формирования термограммы - теплового изображения объекта, отображающего распределение температуры на поверхностях объектов.

Причем действия эти происходят мгновенно.

Несмотря на достаточно сложный принцип работы тепловизора, схема портативного приспособления не является слишком громоздкой.

Однако следует учитывать, что для достаточной четкости изображения на экране требуется наличие специальной оптики, с примесью германия. Именно этим и продиктована дороговизна профессиональных устройств. Их стоимость исчисляется тысячами, а иногда и десятками тысяч долларов. Согласитесь, сумма немаленькая.

Огромные возможности тепловизоров уже давно воодушевляют многих молодых людей на идею собрать это устройство собственноручно. И, к счастью, способы, позволяющие смастерить тепловизор своими руками и избежать столь внушительных трат, существуют. Конечно, если не предполагается использование прибора в профессиональных целях.

Три варианта реализации тепловизора в домашних условиях мы приводим ниже - выбирайте, какой вам понравится больше. А датчики для тепловизоров и другие элементы устройства можно купить в готовом виде.

Вариант № 1. Тепловизор своими руками из фотоаппарата

Этот метод основан на том факте, что изначально матрицы всех фотоаппаратов великолепно фиксируют инфракрасное излучение, которое, собственно, и необходимо для работы тепловизора. Другое дело, что производители фототехники делают так, чтобы устройства видели то же самое, что и человеческий глаз. Для этого перед матрицей ставится специальный фильтр, поглощающий или отражающий практически все ИК-излучение - «тепловое зеркало», или hot mirror. Благодаря этому фильтру матричная кривая чувствительности становится аналогичной кривой чувствительности человеческого глаза. Поэтому сделать тепловизор своими руками из фотоаппарата просто, нужно лишь выполнить два действия — вынуть из фотоаппарата тепловые фильтры, а вместо них установить фильтр видимого спектра. Впрочем, как показывает практика, последнее не всегда обязательно.

Сфера применения самодельного тепловизора

Возможно ли использование тепловизора, изготовленного таким способом, в домашних нуждах? Вполне. Будет ли пригоден такой тепловизор для строительства или, к примеру, при охоте? Вполне вероятно. Во всяком случае, любителям отдыха на природе такое устройство точно придется по душе. С его помощью вы сможете контролировать приближение животных к вашему лагерю в ночное время, а также в тумане или клубах пыли проводить поиски заблудившихся членов группы.

Если в вашем распоряжении есть ненужная зеркалка, около 40 $ на ИК-фильтр, желание и возможность разобрать фотоаппарат, то попробовать этот вариант, конечно же, стоит.

Вариант № 2. Тепловизор своими руками с помощью инфракрасного термометра и платы Arduino

Идея этого метода очень проста. Чтоб создать тепловизор своими руками потребуется недорогой инфракрасный термометр — это такой прибор, который умеет измерять температуру конкретной точки пространства на небольшом расстоянии, и плата Arduino, через которую мы подключим его к RGB-светодиодам из какого-нибудь фонаря.

Плата Arduino представляет собой программно-аппаратное средство, предназначенное для построения непрофессиональными пользователями простых систем из сферы автоматики и робототехники.

Запрограммируем систему так, чтоб фонарный свет окрашивался в разные цвета в зависимости от показаний термометра. Сделаем традиционно, чтоб высокой температуре соответствовал красный цвет, а низкой — синий. Таким образом, направляя фонарь со встроенным термометром на любой объект, мы автоматически подсвечиваем этот объект соответствующим цветом, в зависимости от его температуры. Если к данному набору добавить еще и фотоаппарат, то вы не просто сможете видеть в цвете температуры поверхностей окружающих вас предметов, но и получите изображения, ничем не хуже тех, что позволяют увидеть даже самые дорогие тепловизоры.

Где можно использовать такой тепловизор?

Конечно, подобные устройства не такие, как тепловизоры для охоты. Своими руками сложно сделать мощный аппарат. Но представленный вариант вполне сможет пригодиться для домашних нужд, тем более что стоимость данной самодельной конструкции не превышает 50 долларов.

Вариант № 3. Усовершенствованный самодельный тепловизор для съемки статических объектов

Своим появлением на свет разработка обязана двум немецким студентам Максу Риттеру и Марку Коулу. Эти юные жители г. Миндельхейма изобрели довольно-таки простое в изготовлении устройство и получили за него награду в 2010 году на научно-техническом форуме.

Устройство состоит из двух сервоприводов (для горизонтального и вертикального перемещения), контроллера Arduino (ответственного за обработку сигналов и передачи данных в ПК), модуля бесконтактного датчика температур (например, MLX90614-BCI), лазерного модуля или лазерной указки (будет указывать на зону сканирования), корпуса и веб-камеры. Также понадобятся два резистора по 4.7 кОм и штатив.

Камере отводится роль своеобразного видоискателя области сканирования, а также источника исходной картинки, с этой ролью способна справиться любая дешевая веб-камера (чем она меньше, тем лучше).

Данные, генерируемые датчиком, могут считываться с помощью шин SMBus и ШИМ. Наш случай допускает также использование датчика с индексами BCI. Питание 3V. Индексом BCI обозначается тип форм-фактора с насадкой, обеспечивающей узкий угол зрения в 5°.

Сборка

• Размещаем плату Arduino в корпусе с батарейным отсеком.
• Закрепляем серводвигатель при помощи суперклея или эпоксидки в переднем пустом пространстве платы.
• Размещаем второй серводвигатель в поворотном устройстве и закрепляем всю конструкцию.
• Подключаем инфракрасный термометр к Arduino, подсоединив для этого Ground к GND, SDA к PIN4 VIN к 3.3V и SCL к PIN5. Также установим резистор 4.7 кОм, подключив SDA к 3.3V и SCL к 3.3V.
• Производим подключение Laser Card или же лазерной указки. Это для того, чтобы отслеживать, с какого места в настоящий момент происходит сканирование.
• Устанавливаем веб-камеру так, чтобы ее направление точно совпадало с направлением ИК-датчика и лазера.

И все. Вы сделали тепловизор своими руками!

Для чего сгодится

Процесс сканирования объекта и выдача тепловой карты занимает около минуты, ведь датчик сканирует будущую картинку точку за точкой. Это, конечно же, абсолютно бесполезно для процесса охоты. Однако отличным помощником будет данный самодельный тепловизор для строительства и других ремонтных работ. Например, его можно использовать в качестве метода проверки на предмет нагрева электрических соединений или силовых сборок. Устройство позволяет не только видеть теплограмму, но и количественные величины температур.

Помимо медленной работы тепловизор имеет еще один недостаток - жесткую привязку к ПК, что делает его слабомобильным. Но в некоторых случаях возможности устройства и его стоимость вполне себя оправдывают - за все комплектующие вам придется выложить не более 200 у. е.

Выводы

Из описанных нами вариантов сборки самодельных тепловизоров напрашиваются два вывода:

1. Смастерить тепловизор самостоятельно вполне возможно.
2. Самодельный тепловизор имеет очень узкую область применения.

Поэтому если тепловизор вам необходим в глобальных целях, стоит отложить эксперименты и потратиться на высококачественную технику. Всем же, кто просто любит конструировать и кого вполне устроят возможности самоделок, можно дать совет - собирайте, экспериментируйте, и вполне может быть, что вам удастся переплюнуть достижения описанных нами самодельных вариантов и создать гораздо более совершенные тепловизоры для охоты своими руками. Дерзайте!

Тем, кто не особо дружит с паяльником и отверткой, но очень любит проводить время на природе, а также тем, кому в профессиональных целях может пригодиться визуализация температурных свойств предметов в диапазоне от 0 до 100 °C, рекомендуется обратить внимание на готовое полупрофессиональное оборудование. Например, на смартфоны с тепловизором Flir One.

Эти устройства вполне могут сослужить службу охотникам и путешественникам-экстремалам, поскольку удобны, мобильны, способны работать при температуре от 0 до 45 °C и высокой атмосферной влажности. И при этом стоимость такого устройства не намного отличается от затрат на всевозможные самоделки.

Тепловизор - специальное приспособление, используемое для наблюдения за распределением температуры на поверхности или внутри объекта. Работа тепловизора непосредственно связана с термографией - научным способом получения изображения в инфракрасным лучах.

Инфракрасная камера в тепловизоре бесконтактным образом фиксирует теплое излучение того или иного объекта, преобразовывая его в цифровой сигнал, который затем передается на устройство и отображается на мониторе в виде тепловизионной картинки.

Одной из основных проблем производства тепловизоров является высокая стоимость материалов для сборки матрицы и объектива, которые, по сути, составляют 90% от стоимости конечного товара. Матрицы производятся очень долго и требуют наличия узкоспециализированных специалистов, а при производстве объективов используются такие дорогостоящие материалы, как кремний или германий.

Особой дороговизной обладают тепловизоры третьего поколения, то есть стационарные тепловизоры, которые используются в промышленности и строительстве: при их производстве используются полупроводниковые матрицы и микроболометры из кремния.

Тепловизор часто путают с прибором ночного видения. Прибор ночного видения усиливает попадающий в поле зрения свет, иногда ослепляя при встрече ярких объектов, а тепловизор просто улавливает тепловую энергию объекта и передает ее.

Сферы применения тепловизоров

Тепловизоры обладают широкой сферой применения как на крупных предприятиях, так и в небольшим организациях. В данных случаях они чаще всего используются для слежки за температурой объектов и помогают в поиске неисправностей в системе электропроводки.

Огромное распространение тепловизор получил в строительстве: так, при сооружении больших конструкций тепловизор помогает обнаружить источники теплопотерь, оценить изоляционные свойства конструкции и отдельных материалов, на основе чего сделать вывод о качестве строительных материалов.

Спасатели и пожарники также используют тепловизоры: в условиях сильной задымленности и плохой видимости тепловизоры помогают определить очаги возгорания, проанализировать обстановку и найти путь эвакуации. Также используется при поиске пропавших людей в лесах или под обвалами зданий.

Интересный факт: впервые в сфере медицины тепловизоры начали использоваться в СССР - уже в 80-е годы тепловизоры использовались для диагностики заболеваний, в нейрохирургии, а также для выделения больных гриппом лиц из толпы людей.

Особое и наиболее широкое распространение в настоящее время получают тепловизоры, используемой в военной технике и оружии. Так, прицелы, оснащенные тепловизором, позволяют обнаружить живые силы противника в любой время суток, несмотря на применяемую противником маскировку (камуфляж). Тепловизоры также используются в вертолетах и бронетехнике - там они работают в качестве одного из элементов прицельного комплекса.

Прицелы с тепловизором для автоматического оружия существуют, но, в силу своей дороговизны, не нашли применения ни в России, ни где бы то ни было еще.

Тепловизор - это современное устройство, которое может проанализировать циркуляцию воздуха в помещении, выявить щели и трещины в конструкции здания и предоставить владельцу наглядные данные проверки. Используется тепловизор для определения потери тепла в помещениях в самых разных сферах: от проверок жилого помещения до глобальных аналитических работ на промышленных предприятиях и концернах.

Наиболее часто применяемая функция тепловизора - это термограмма. При относительно доступной цене тепловизор для проверки утечки тепла позволяет провести поиск и выявить места утечки воздуха для того, чтобы определить объемы теплопотери и позволить использовать систему отопления максимально оптимизировано и экономно. В процессе проверки утечек тепла в здании тепловизор для измерения теплопотерь здания рассчитывает максимально оптимальные показатели энергозатрат, по которым в дальнейшем можно осуществить реконструкцию узлов отопления и распределить источники более компактно и оптимизировано.

Важно отметить, что наиболее подходящим сезоном года для проведения принято считать зимний или поздний осенний период, когда работает отопление и можно проводить аналитику опираясь на разницу низких температурах снаружи и показателей тепла внутри дома. С помощью тепловизора для проверки утечки тепла можно рассчитать, сколько тепла распределяется по определенным поверхностям дома, при этом учитывая влияние на них внешних факторов. Также метод термографической проверки используется в процессе строительства или ремонта помещения, реставрации.

Устройство тепловизор

Тепловизор можно назвать своеобразным сканером, который излучает инфракрасный свет и ориентируется на электромагнитную реакцию поверхностей проверяемой конструкции. В зависимости от интенсивности излучения электромагнитных лучей прибор для определения утечки тепла в доме может рассчитать максимальную температуру на той или иной поверхности.

Как устроен тепловизор? Приемник инфракрасного излучения является основной деталью тепловизора. Волны излучений, любые изменения в процессе аналитической работы помогают прибору составить график температурных перепадов и рассчитать максимально верные показатели. Так, как работает тепловизор, не способен работать ни один другой тип прибора.

По итогам проведения аналитики и сканирования здания тепловизор создает спектрозональную картину - комплексный график циркуляции воздуха в доме, распределения теплых и холодных масс в разных его зонах и позволяет наглядно оценить уровень энергозатратности на отопление различных помещений и пристроек. Спектрозональную картину еще могут называть термограммой или тепловым отображением. В зависимости от высоты температурных показателей, но независимо от того, как работает тепловизор, цвета на картинке могут быть от темного красного до ярко-голубого или синего.

Термограмму широко применяют для аналитики домов и квартир, для анализа температурных перепадов на заводах и концернах, а также на больших промышленных предприятиях, где от утечки тепла зависит экономическая стабильность и благополучие большого количества людей.

Что может стать поводом для проверки здания тепловизором?

Главной причиной, из-за которой чаще всего используется прибор для определения утечки тепла, является разница в показаниях температурного режима в помещении. Наиболее подходящим сезоном для проверки отопительной системы является холодный сезон года, когда за окном минусовая температура и циркуляцию теплого воздуха в доме можно легко рассчитать и проверить. Как правильно пользоваться тепловизором? Тепловизор фиксирует показатели нагрева различных поверхностей в помещениях дома и анализирует особенности распределения тепла.

Стоит сказать, что производители современных тепловизоров непрерывно работают над модернизацией и совершенствованием устройств. Тепловизоры нового поколения способны просчитать разницу в температурных показателях до сотых единиц, что крайне необходимо в процессе проверки герметичности и прочности конструкции дома. Если вы знаете, как использовать тепловизор, то должны знать и о том, что он помогает не только проанализировать циркуляцию теплого воздуха в помещениях, но и выявить места утечки: щели в стенах, негерметичная кровля, неисправности в вентиляционной системе, проблемы с трубопроводом, негерметичность оконных систем, наличие в доме насекомых или грызунов.

Посмотрев видео как пользоваться тепловизором, вы убедитесь, что современные приборы способны проводить аналитику отопительной системы здания при разнице температур 10 градусов. В то же время более старые модели могли рассчитывать термограмму только при 20-ти градусной разнице. Данная новая способность приборов помогает ускорить процесс проверки здания и провести более эффективную работу по обнаружению и исправлению недочетов.

Закажите бесплатно консультацию эколога

Условия для проведения тепловизионной проверки

Существует определенный набор условий как пользоваться тепловизором, в которых следует проводить проверку температурного режима в здании:

• Любые аналитические работы и замеры тепловизором должны проводиться до восхода солнца или после его заката. В условиях нагревания воздуха разница температур может уменьшаться, что мешает эффективности работы тепловизора.
• Как уже говорилось выше, минимальная разница между температурой в доме и на улице должна быть 10 градусов по Цельсию.
• В процессе планирования тепловизионной проверки важно также учитывать влажность воздуха за окном и наличие ветра. Для максимально эффективной проверки сила ветра не должна составлять более 2 м/с. Воздух на улице должен быть максимально сухим.
• Подлежащие проверке помещения стоит держать закрытыми, дабы стабилизировать температурные показатели и устранить движения тепловых масс.

Перед проверкой тепловизором также важно учитывать функциональность отопительной системы и перепады в ее мощности, если такая вероятность есть.

Какие преимущества дает использование тепловизора?

Сегодня не нужно самостоятельно искать ответ на вопрос о том, как настроить тепловизор. Ведущие специалисты проводят тепловизионную проверку на промышленных предприятиях, а также в жилых помещениях, поскольку данный вид диагностики отопительной системы помогает максимально точно рассчитать распределение тепла и устранить все возможные погрешности в процессе строительства или ремонта. Никому не нравится платить больше за выветривающееся из дома тепло. Тепловизионная проверка позволяет не только обнаружить недочеты в помещении, но и ко всему прочему фиксирует все показания в специальном документе, который в дальнейшем может использоваться в качестве доказательства при написании жалоб и исков на компанию застройщика или ЖКХ.

Термограмму можно осуществлять и снаружи помещения, что позволяет сформировать более точную картину обогрева дома и выявить наличие всех тепловых мостов и утечек. Однако в таком виде диагностики важно учитывать возможность погрешностей в показаниях, поскольку тепловые показатели наружных поверхностей можно рассчитать только специальной широкоугольной оптикой. В зависимости от характера влияния наружных температур на наружные плоскости, температурные замеры тепловизора могут быть гораздо ниже, чем они есть на самом деле.

Как работает тепловизор: аналитика внутренней части здания

Учитывая все погрешности и ошибки, которые можно допустить при анализе термограммы наружных поверхностей здания, для максимально качественной проверки все же стоит проверять циркуляцию тепла во внутренней части конструкции. Как снимать тепловизором? В данном случае на показатели прибора будут влиять на минимальное число внешних факторов и температурные показатели будут более точными и достоверными. В процессе проверки балконов, фасадов и крыш здания специалисты рекомендуют также не использовать наружный способ сканирования, а проверять аналитику изнутри. Основная причина погрешностей заключается в постоянной циркуляции воздуха снаружи, которая существует даже при абсолютном отсутствии ветра.

Чаще всего благодаря тому, как работает тепловизор, выявляется причина температурных перепадов в здании в так называемых холодных мостах. Это особые места в конструкции здания, которые обладают повышенными показатели теплоотдачи и не удерживают тепло. В помещениях с холодным мостами чаще всего наблюдается повышенная влажность воздуха, а также наличие сырости и бытового грибка. Стоит сказать, что если вовремя не устранить эту проблему и не позаботиться о правильной термоизоляции, со временем холодные мосты в доме могут привести к постепенному разрушению конструкции дома.

Основная причина появления холодных мостов заключается в некачественной штукатурке здания, когда она плохо изолирует дом от наружной влаги и холода. При этом теплый воздух также не удерживается в доме и через своеобразные “шлюзы” выветривается. Серьезную проблему такие холодные мосты могут составлять в деревянных домах, где от постоянного скапливания влаги и сырости древесина может начать разрушаться и гнить. Поиск протечек тепловизором с целью дальнейшего устранения проблемы - один из способов повысить надежность дома.