آشنایی با دوربین های حرارتی

آشنایی با دوربین های حرارتی

دوربین های حرارتی نوعی از دوربین هستند که اساس کار آن بررسی و نمایش دما می باشند. دوربین مداربسته حرارتی معروف به دما نگار می باشد .قصد داریم در این مقاله در مورد آشنایی با دوربین های حرارتی صحبت کنیم.

به طور کلی باید گفت که تصویر برداری حرارتی به شما اجازه می دهد گرمای ساطع شده از اجسام مختلف را مشاهده کنید.

دوربین های حرارتی کم و بیش می توانند دمای اشیای موجود در کادر خود را ثبت کرده و هر دما را با رنگ مخصوصی به نمایش بگذارند که به شما امکان می دهد دمای خارج شده از هر جسم را با جسم دیگری که در کنار آن است، مقایسه کنید.

معمولا دماهای سرد تر با رنگ هایی مثل آبی، بنفش یا سبز نشانه گذاری می شوند، در حالی که دمای های گرم تر با رنگ هایی همچون قرمز، نارنجی یا زرد به نمایش در می آیند.

برای مثال، همان طور که در تصویر زیر مشخص است، بدن شخص با هاله ای از رنگ های قرمز، نارنجی و زرد دیده می شود، ولی سایر بخش های محیط به رنگ های آبی و بنفش به تصویر در آمده است. دلیل این امر ساطع شدن گرمای بیشتر از بدن این شخص نسبت به محیط اطرافش است.

دوربین های مدار بسته حرارتی

تمامی اجسامی که دمایی بالاتر از صفر مطلق دارند دارای تابش حرارتی، حتی در سطوح پایین و مقادیر کم هستند. این نوع تابش، می تواند توسط حسگرهای تصویربرداری حرارتی شناسایی شود. درون دوربین های حرارتی تعدادی دستگاه اندازه گیری کوچک به نام میکروبلومتر وجود دارد (به ازای هر پیکسل یک عدد). میکروبلومتر ها از داخل دوربین دما را ثبت کرده و به هر پیکسل یک رنگ مناسب اختصاص می دهند.

دوربین های مداربسته حرارتی می توانند تصاویر را در طیف بصری و با تشخیص اختلاف دما بین یک جسم و محیط ارائه کنند. هر چه این اختلاف بیشتر باشد، تنوع کنتراست در تصویر نیز بیشتر شده و جزئیات بیشتری قابل مشاهده خواهد بود.

هر چه یک شیء داغ تر باشد، اشعه های مادون قرمز ساطع شده از آن نیز بیشتر است. که دوربین های حرارتی می توانند این تابش ها را مشاهده کنند و آن ها را به تصاویری تبدیل کنند. که برای چشمان ما نیز قابل دیدن باشد. درست مثل دوربین های دید در شب که نور های مادون قرمز نامرئی را دریافت کرده و آن ها را به تصاویر قابل مشاهده مبدل می کنند.

تفاوت دوربین حرارتی و دوربین دید در شب

از نظر فنی، تصویر برداری حرارتی را می توان نوعی از تصویر برداری دید در شب دانست که برای اهداف مشابهی نیز به کار می رود. اما اگر هدف شما تنها مشاهده تاریکی است، خروجی آن ها از انتظار شما فراتر خواهد بود.

برای مثال، دید در شب حرارتی برای بالگرد های پلیس قابلیتی بسیار عالی محسوب می شود. چرا که به راحتی یک فرد را از محیط اطرافش متمایز می کند. به لطف این وسیله نه تنها افراد مظنون به راحتی در تاریکی قابل دیدن هستند. بلکه حتی در روشنایی روز نیز می توان فردی را که در محیط استتار کرده است مشاهده کرد.

اگرچه اکثر دوربین های حرارتی به طول موج های بلند تر اشعه مادون قرمز وابسته اند، ولی دوربین های امنیتی دید در شب معمولی از طول موج های کوتاه تر مادون قرمز استفاده می کنند و تولید آن ها نیز بسیار ارزان تر تمام می شود. از سوی دیگر، دوربین های حرارتی توانایی دریافت طول موج های بلند تر را داشته که اجازه تشخیص گرما را به آن می دهد.

کاربردهای دوربین حرارتی:

تصویر برداری حرارتی در بخش های مختلفی کاربرد دارد. شرکت های تامین کننده انرژی از این فناوری برای یافتن محل نشت حرارت استفاده می کنند. بالگرد های پلیس از آن برای تعقیب افراد مظنون در شب بهره می گیرند. ایستگاه های هواشناسی به کمک آن طوفان ها و تند باد ها را دنبال می کنند. همچنین از تصویر برداری حرارتی در زمینه پزشکی برای تشخیص اختلالات و بیماری ها استفاده می شود. حتی بعضی از دوربین های امنیتی منازل از آن بهره می برند.

از آنجا که تلاش های جنایی در پوشش تاریکی انجام می شوند، این دوربین ها مکمل عالی ای برای سیستم نظارتی به حساب می آیند. برای متجاوزان ، پنهان ماندن در اطراف درختان یا بوته ها در مقابل این دوربین ها، تقریبا غیرممکن است. چرا که حرارت بدن آنها با درخت و موانع دیگر متفاوت است و به این شکل قابل تشخیص خواهند بود.

تمام این موارد توسط دوربین مداربسته حرارتی حس می‌شوند. برای اندازه‌گیری دقیق دمای دوربین‌های حرارتی،باید منابع مختلف گرمایی موجود در محیط را مدنظر قرار داد.

جهت اندازه‌گیری دقیق و افزایش کارایی دوربین‌های حرارتی، باید سه مرحله زیر را مدنظر قرار داد:

– عایق‌سازی منابع گرمایی مزاحم در محیط که باعث ایجاد اختلال می‌شوند.
– دوربین مداربسته حرارتی را باید در فاصله مناسبی از سوژه قرار داد.
– مد نظر قرار دادن اتلاف انرژی گرمایی. مخصوصا در محیط‌هایی با دما و رطوبت بالا که ضریب انتقال کاهش می‌یابد.