دوربین تصویربرداری حرارتی چیست؟
دوربین تصویربرداری حرارتی یک ابزار پرتابل است و وظیفه اصلی آن نمایش گرافیکی نقاط مختلف یک جسم یا اجسام مختلف بر اساس اختلاف دما می باشد. دوربین ترموویژن در دسته تجهیزات اندازه گیری دما قرار دارد و بر اساس انتشار امواج الکترومغناطیس از سطح اشیاء کار می کند.
مشخصات فنی دوربین تصویربرداری حرارتی
اجسامی که دارای دمای بیشتر از صفر درجه هستند، این امواج را ساطع می کنند. دوربین ترموویژن می تواند انرژی گرمایی دریافتی از اشعه مادون قرمز را به یک تصویر دیجیتالی تبدیل کرده و در نمایشگر نشان دهد. نام دیگر این ابزار دقیق، دوربین ترموگرافی (thermographic camera) است و عملیات تصویربرداری حرارتی توسط ترموویژن با ثبت و پردازش تصاویر به کمک فوتون های طیف خاصی از امواج الکترومغناطیس انجام می شود. یکی از مهم ترین روش های شناسایی و کنترل در صنایع استفاده از دوربین تصویربرداری حرارتی است. زمانی که می خواهید دمای جسم را با دقت و سرعت بالا و به روش غیر تماسی اندازه گیری کنید، می توانید از دوربین عکسبرداری حرارتی یا ترموویژن استفاده نمایید.
عملکرد دوربین تصویربرداری حرارتی
دوربین تصویربرداری حرارتی قابلیت مشاهده گرمایی که از سطح هر شی ساطع می شود را برای کاربر آشکار می سازد. این دوربین حرارتی به صورت مستقیم توانایی اندازه گیری دمای جسم را ندارد و با ثبت امواج مادون قرمز (فروسرخ) منتشر شده از سطح اجسام و به وسیله ابزاری کوچک به نام تابش سنج (میکروبولومتر) اطلاعات را ذخیره کرده و به هر پیکسل رنگ متناسب با آن دما را اختصاص می دهد، اما در پایان تصویر قابل نمایش بر خلاف سایر تجهیزات از کیفیت پایینی برخوردار است و فقط نمایانگر تضاد رنگی است. تراکم سنسور های اشعه مادون قرمز در کنار یکدیگر موجب ایجاد یک تصویر گرافیکی بر اساس اختلاف دما در جسم یا اجسام مختلف می شود و تصویر نهایی در مقیاس کروماتیک بر اساس اختلاف درجه حرارت رنگ متناسب با آن را می پذیرد. طیف قابل نمایش برای اجسام با دمای بیشتر به رنگ قرمز و رنگ های گرم نزدیک است و دماهای پایین تر با طیف رنگ های سرد و متمایل به آبی نمایش داده می شوند. به این ترتیب با توجه به اختلاف دما در اجسام مختلف برای هر محدوده دمایی، رنگ خاصی اختصاص می یابد که همه طیف های رنگی را شامل می شود.
لازم به ذکر است که برخی از دوربین های حرارتی از رنگ های خنثی مانند سفید برای نمایش اجسام استفاده می نمایند. این دستگاه در فرآیندهای جستجو و به کمک هلیکوپترهای پلیس برای یافتن مجرمین به کار می رود. این دستگاه قابلیت اندازه گیری دمای سطح اشیاء را دارد و نمی تواند دمای داخل جسم را به درستی محاسبه نماید.
اجزای دوربین تصویربرداری حرارتی
اگر بخواهید اجزای بیرونی دستگاه را مورد بررسی قرار داده و از نظر عملکردی مورد سنجش قرار دهید، تصویر زیر گویای بخش های مختلف یک ترموویژن است.
- دکمه تعیین جهت
- دکمه نمایش حافظه
- دکمه تعیین عملکرد
- دکمه خاموش و روشن کالیبراسیون دستی
- صفحه نمایش
- محل اتصال کابل USB
- محل قرار گیری کارت حافظه میکرو SD
- سوکت اتصال آداپتور و منبع تغذیه
- درپوش محافظ لنز
- لنز دوربین مادون قرمز
- نشانگر لیزری
- کنترلر فوکوس دستی
- ماشه اولیه و ثانویه
- محل اتصال بند نگه دارنده دستگاه
- باتری لیتیومی قابل شارژ
اجزای داخلی ترموویژن شامل 4 مورد زیر است که در فرآیند ثبت تصاویر به روش حرارتی در کنار یکدیگر عملکرد خوبی دارند.
- سیستم نوری (optic system)
- آشکار ساز (detector)
- پردازشگر تصویر
- پردازشگر سیگنال
کاربرد ترموویژن در برق
عبور جریان برق در اتصالات برقی باعث تولید حرارت و گرما می شود و با افزایش میزان جریان برق، مقدار گرمای تولید شده نیز زیاد می شود. در صورتی که محل اتصالات دچار اختلال یا سستی شود یا مثلا پیچ های دستگاه بر اثر آلودگی شل شده و از هم جدا شوند باعث تولید گرمای بیشتری می گردد که حوادثی نظیر آتش سوزی را رقم می زند و موجب خسارات بسیار زیادی خواهد شد. ترموویژن با محاسبه مقدار حرارت تولید شده در یک منطقه خاص، کاربر را از وجود خطر مطلع می سازد. از دیگر کاربرد های دوربین تصویربرداری حرارتی می توان به موارد زیر اشاره نمود.
- آشکار سازی مشکلات در اتصالات برقی
- در تجهیزات ولتاژ بالا مانند ترنسفورماتورهای شبکه برق، بریکرها، تب چنجرها و سیستم های خنک کاری
- در تجهیزات ولتاژ پایین مانند فیوز ها، قطع کننده ها، نحوه صحیح اتصالات
- نظارت بر عایق ها و کابل ها
پارامتر های تاثیر گذار در دورببین تصویر برداری حرارتی
مهم ترین ویژگی هایی که در پروسه تصویربرداری حرارتی بر روی اشعه های ساطع شده از جسم می تواند اثر گذار باشد، شامل موارد زیر است.
- قدرت سیگنال
- سنجش انسجام سیگنال
- چالش خطوط دید
- پردازش سیگنال دیجیتال (DSP)
کاربرد ترموویژن
- تشخیص انواع بیماری ها و اختلالات در حوزه پزشکی
- دوربین های امنیتی
- نظارت بر حیات وحش
- موارد نظارتی بر پهبادها
- تجزیه و تحلیل مشکلات و عیوب تابلو برق ها، رفع عیوب کنتاکتورها و کلید و فیوزهای برق
- صنایع خودروسازی
- صنعت فولاد
- تست های غیر مخرب
- صنعت توزیع جریان برق به منظور بررسی عایق های برق و اشیاء با توان بالا
- محاسبه ممیزی انرژی و میزان هدر رفت انرژی گرمایی یا نظارت بر سیستم سرمایشی در بخش های مختلف ساختمان مانند درب و پنجره ها، سقف و دیواره ها
- بررسی و تشخیص عیوب ماشین آلات مکانیکی و الکتریکی به ویژه در خطوط تولید صنایع مانند تغییرات متالورژی، بار بیش از حد سیستم های خنک کاری، خوردگی، فرسایش و ارتعاشات غیر معمول و بیش از حد مجاز
- فرسودگی های خارجی
- ابزار تعیین دمای تجهیزات بدون نیاز به ترمومتر های اتصالی
- هلیکوپتر های موقعیت یاب در شب و تشخیص هدف
- ایستگاه های آب و هواشناسی برای تشخیص و ردیابی حوادث طبیعی نظیر طوفان و تند بادها
- پتروشیمی و نفت
- آتشنشانی و اطفاء حریق
- سیستم های نظامی و امنیتی
مزایای ترموویژن
- قابلیت خوانش دماهای تک نقطه ای اما همراه با کاهش دما برای نواحی و قطعات بزرگ
- کاربری آسان
- ثبت تصاویر کامل و دقیق از مناطق تست
- تشخیص درست و سرعت پاسخ دهی بالا در مواجه با اجسام و تصویربرداری حرارتی آنها
- اندازه گیری محدوده های دمایی مختلف
- ثبت و ذخیره عکس و فیلم ها
دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید