Тепловизор: назначение, устройство, применение на пожаре

Назначение

Тепловизор – это прибор, предназначенный для определения теплового излучения на исследуемой поверхности. Метод исследования – бесконтактный, он обеспечивает бесперебойную работу при изучении движущихся объектов.

Устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности.

Принцип действия основан на преобразовании энергии инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора.

Распределение температуры отображается на дисплее как цветовое поле, где определенной температуре соответствует определенный цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности.

 Еще больше информации Вы всегда сможете найти в Учебно-методическом пособии 

Применение пожарных тепловизоров для решения пожарно-спасательных задач. Смагин М.С.

Устройство

Техническое устройство очень похоже на устройство привычного нам фотоаппарата. Инфракрасные волны, излученные нагретыми предметами, попадают через фокусирующую оптику на тепловизионную матрицу. Изображение с тепловизионной матрицы передаётся на электронную аппаратуру цифровой обработки, а затем подаётся на дисплей.

Электромагнитные волны инфракрасного диапазона, как и привычный нам свет, распространяются в соответствии с законами оптики. Задача фокусирующей оптики — собрать световые волны, отражённые от предметов наблюдаемой сцены и сфокусировать их на матрицу. С практической точки зрения, самой важной характеристикой оптической системы является угол обзора.

Он характеризует, какая часть 360-градусной панорамы вокруг наблюдателя будет отображаться на экране тепловизора. Чем он больше, тем большая часть наблюдаемой сцены будет на экране устройства, но тем сложнее будет разглядеть отдельные детали. Обычно в технической документации на тепловизоры указывают два значения угла обзора – по вертикали и по горизонтали.

Инфракрасные волны, излученные нагретыми предметами, попадают через фокусирующую оптику на тепловизионную матрицу. Изображение с тепловизионной матрицы передается на электронную аппаратуру цифровой обработки, а затем, после обработки подается на систему отображения, выполненную в виде дисплея или окуляра.

Техническое устройство тепловизора

Техническое устройство тепловизора

Тепловизионная матрица по своему устройству и характеристикам очень похожа на матрицу фотоаппарата. Как и матрица фотоаппарата, она характеризуется разрешающей способностью, которую обычно указывают не в мегапикселях, а в количестве пикселей по горизонтали и вертикали. Здесь всё точно так же, как в фотоаппаратах: чем выше разрешение матрицы, тем чётче получается фотография.

Ещё одной характеристикой матрицы является динамический диапазон – диапазон температур, в пределах которого предметы разной температуры будут иметь разную яркость на экране устройства.

Аппаратура цифровой обработки очищает тепловизионное изображение от шумов и помех, а также накладывает на него служебную информацию – перекрестие и различные цифровые данные. Именно возможности аппаратуры электронной обработки обеспечивают выполнение большей части функций тепловизора: фотографирование, измерение температуры, раскрашивание и т.д.

Система отображения используется для представления тепловизионной картины оператору. Конструктивно она может выполняться в виде дисплея или в виде окуляра. Каждое решение имеет свои достоинства и недостатки.

Дисплей более уязвим для внешних воздействий. В первую очередь, даже не столько ударов, сколько неизбежных на пожаре грязи и мусора, которые могут существенно усложнить восприятие информации. Дисплейная система имеет более высокую массу, чем окулярная, что также немаловажно. Дисплей потребляет больше энергии батарей, поэтому время работы аппаратуры с окуляром на одной батарее гораздо выше, чем с дисплеем.

С другой стороны, тепловизор с окуляром практически нельзя использовать в задымлённой зоне, поскольку маска дыхательного аппарата не позволит поднести его непосредственно к глазу.

Дисплей, как техническое устройство, также имеет ряд важных эксплуатационных характеристик. Во-первых, это диагональ (чем больше дисплей, тем проще различить на нём различные объекты). Во-вторых, это яркость (чем ярче дисплей, тем легче с ним работать в дыму). Диагональ, как и всякий линейный размер, измеряется в сантиметрах. Комментарии здесь излишни.

А вот яркость дисплея измеряется физическими единицами – канделами на квадратный метр. Слово кандела, по-итальянски, означает «свеча». Поэтому можно условно говорить, что если дисплей имеет яркость 100 канделл на квадратный метр, то это значит, что если бы такой дисплей имел площадь 1 квадратный метр, то он бы светил так же ярко, как 100 свечей.

Ну и самый главный элемент, дающий энергию для работы всей системы, – это батарея. С технической точки зрения ёмкость батарей измеряется в миллиампер-часах, однако для нас гораздо большую важность имеют практические показатели – время непрерывной работы и время зарядки батареи до полной ёмкости.

Принцип работы на пожаре

Видео про тепловизоры марки FLIR

Просмотров 8435
Присоединяйтесь к нам
в сообществах
Самые свежие новости и обсуждения вопросов о службе