Do czego służą kamery termowizyjne?

Co to jest kamera termowizyjna?

Kamera rejestruje i zmienia widziany przez oko obraz na podgląd termiczny za pomocą promieniowania podczerwonego. Utworzony obraz przedstawia temperaturę danego obiektu. Po raz pierwszy ta technologia została opracowana dla wojska. Jednakże sama kamera termowizyjna jest z kolei bardziej powiązana z historią termografii, która to rozpoczęła się dzięki okryciu przez astronautę Sir Williama Herschela światła podczerwonego w 1800 roku.

60 lat później wynaleziono bolometr — urządzenie, które mierzy promieniowanie podczerwone lub cieplne. To zapoczątkowało rozwój techniki i narzędzi do mierzenia temperatury obiektów, a następnie przyczyniło się do wynalezienia pierwszej kamery telewizyjnej, która była w stanie rejestrować obraz termiczny.

Promieniowanie podczerwone jest częścią widma elektromagnetycznego, jednak w przeciwieństwie do światła widzialnego, które również wchodzi w jego skład, nie jest widoczne dla ludzkiego oka. Z tego powodu światło nie ma żadnego wpływu na kamery i niezależnie od pory dnia i nocy, obraz jest tak samo wyraźny. To już daje pewne pomysły, gdzie i jak można wykorzystać daną kamerę, ale najpierw rozwiejemy dodatkowo kilka wątpliwości.

Najpopularniejsze mity o stosowaniu kamer termowizyjnych

Kamery termowizyjne wykrywają tylko ciepło. Co za tym idzie, mitem jest, że za pomocą termowizji można widzieć przez ciała stałe jak ściany, odzież, drzwi. Kamera tylko wskazuje ciepło wydobywające się z powierzchni oglądanego przedmiotu. Kamera nie rejestruje obrazu przez metal czy szkło — chyba że obiekt stojący za nimi emituje wystarczająco ciepła, aby ogrzać przedmiot z tych materiałów. Dotyczy to również odzieży. Jeśli człowiek nosi odzież, która nie przepuszcza temperatury na zewnątrz, nie będzie on na kamerze wyświetlał się jako sygnatura cieplna.

Mitem również jest, że kamera termowizyjna jest niebezpieczna czy emituje jakiekolwiek promieniowanie. To tylko czujnik, którzy przetwarza zarejestrowane promieniowanie podczerwone na widzialny dla człowieka obraz. Jest całkowicie bezpieczna w użytku dla każdego.

Termowizja jest w stanie działać przez mgłę, deszcz, dym, kurz i śnieg. Jednakże jest to tylko możliwe w ograniczonym stopniu. W przypadku dużego pogorszenia warunków widzenia zmniejsza się zdolność kamery do widzenia promieniowania cieplnego.

Nie ma możliwości rejestrowania promieniowania w wodzie. Wyjątkiem jest, gdy obiekt emituje wystarczającą ciepłotę do nagrzania jej, w przypadku kiedy woda jest bardzo płytka lub gdy obiekt unosi się na wodzie.

Zasięg obserwacji kamery termowizyjnej

Na detekcję termowizji wpływa wiele czynników. Są to np. wielkość i temperatura badanego obiektu, rozdzielczość i wielkość pikseli detektora, typ i rozmiar obiektywu w kamerze oraz warunki pogodowe. Analogicznie im większy obiekt i jego temperatura, rozdzielczość i bliskość pikseli w detektorze, lepszy obiektyw i lepsze warunki pogodowe, tym lepszy obraz możemy uzyskać na kamerze i dalej będzie sięgać widzenie kamery termowizyjnej.

Czy jest różnica między kamerą termowizyjną a noktowizyjną?

Noktowizory działają świetnie, gdy otoczenie jest w ciemności. Sprawdzą się zatem głównie w nocy, ale w dzień nie będą rejestrować użytecznego obrazu. Natomiast kamera termowizyjna będzie działać tak samo w każdych warunkach świetlnych. Jest to zatem duża przewaga termowizji i powinniśmy uwzględnić nasze potrzeby co do pory dnia i warunków, jeśli wahamy się między noktowizorem a kamerą termowizyjną.

Gdzie możemy zastosować kamery termowizyjne?

Jedną z branż, której widzenie ciepłoty jest niezbędne, jest energetyka i budownictwo. Obrazowanie termiczne można zastosować do sprawdzenia, ile ciepła ucieka z budynku i sprawdzenia jakości jego ocieplenia. Możemy monitorować też wnikanie wody do domu — kamera zarejestruje na murze czy tynku zimne miejsca. Może to zapobiec niepotrzebnym wzrostom rachunków za ogrzewanie lub niszczenie ścian i podłóg przez wilgoć. Kamery termowizyjne stosuje się także do określenia, gdzie w ścianie znajdziemy kable elektryczne.

Każdy na pewno choć raz widział zastosowanie kamer termowizyjnych w telewizji w filmach czy serialach o zbiegach ukrywających się nocą. Organy ścigania i policja to branże, które dobrze znają zalety urządzeń mierzących ciepłotę ciała. Przydaje się do tropienia przestępców — może pokazać ukrywających się w ciemności lasu ludzi czy świeże ślady opon auta. Policja wykorzystuje je także przy śledzeniu nielegalnych działalności jak np. uprawa konopi. Do ich wzrostu potrzebujemy ciepła, więc budynki wydzielają niewidoczne dla oka promieniowanie podczerwone bardziej niż pozostałe zabudowania. Niewielkie różnice temperatur mogą skutecznie wskazać ukryte schowki w ścianach i przedmioty ukryte pod ubraniem jak np. broń. Również służby, które pilnują granic państw, używają tego rodzaju sprzętu m.in. do wykrywania nielegalnych przemytów czy imigracji. Również wojsko używa odpowiedniego sprzętu przy wykonywanych działaniach i manewrach — zapewnia rozpoznanie wroga, obronę i świadomość sytuacyjną.

Inne służby np. ratownicze także używają kamer termowizyjnych w określonych sytuacjach. Są one bardzo przydatne np. przy szukaniu ofiar kataklizmów, zaginionych rannych w górach czy przy wczesnym wykrywaniu zagrożenia pożarem w lesie. Wysokiej jakości specjalistyczne kamery mogą z powodzeniem przydać się nawet przy warunkach zadymienia w budynkach, co bezpośrednio ratuje ofiarom zdrowie i życie.

Termowizja znalazła również swoje zastosowanie w szeroko pojętym przemyśle i produkcji. Wszędzie, gdzie niezbędna jest kontrola i stałe monitorowanie procesów i maszyn oraz pieców kamery termowizyjne na pewno znajdą swoje zastosowanie. W niektórych branżach jest to niezbędny element, ponieważ chwilowy brak ciepła potrafi zniszczyć produkcję za wiele milionów złotych. W miarę potrzeb stosuje się tam mniej lub bardziej specjalistyczny sprzęt do mierzenia temperatury.

Również w medycynie i weterynarii kamery termowizyjne znajdą zastosowanie. Gdy pacjent nie może powiedzieć, co się stało, co go boli, dzięki różnicy temperatur w ciele można szybciej zlokalizować stany zapalne. Skraca to w wyraźny sposób czas rozpoznania zagrożenia dla życia i pozwala na szybkie podjęcie działań do ratowania życia i zdrowia zwierząt lub ludzi.

Na co powinniśmy zwrócić uwagę przy doborze odpowiedniej kamery termowizyjnej?

Kluczowymi parametrami, które musimy sprawdzić przed zakupem urządzenia, są m.in. częstotliwość odświeżania Hz, rozdzielczość matrycy, miara NETD, zakres obserwacji podzielony na zakres wykrywania, rozpoznawania i identyfikacji oraz powiększenie obrazu. Tylko co to wszystko znaczy? Spieszymy z wyjaśnieniami!

Częstotliwość odświeżania to jedna z najważniejszych cech kamery do pomiaru temperatury. Liczba Hz to inaczej liczba klatek na sekundę. Analogicznie im większa wartość Hz, tym szybciej zmienia się obraz na naszej kamerze, a zatem mamy mniejsze opóźnienie względem faktycznego obrazu. Jeśli więc przedmiotem obserwacji będzie np. zwierze, człowiek lub zależy nam na dokładnej rejestracji szybko zmieniających się warunków cieplnych, musimy zwrócić uwagę przy porównywaniu produktów na tę miarę.

Rozdzielczość matrycy to miara do opisania ostrości i wyrazistości widzianego na kamerze obrazu. Jest to ta sama miara co w monitorach komputerowych, telewizorach czy smartphone'ach, więc raczej jest ona znana nawet dla amatorów. Mimo to niech nie zostanie ona potraktowana po macoszemu przy wyborze odpowiedniej kamery termowizyjnej. Jest to bezwzględnie najważniejszy parametr, jeśli zależy nam na kamerze do bardzo specyficznych, trudnych czy specjalistycznych badań. Im większa rozdzielczość, tym lepszy i wyraźniejszy obraz możemy uzyskać.

NETD — tajemniczy skrót, który amatorom może nic nie mówić to nic innego jak po prostu czułość urządzenia. Współczynnik ten definiuje, jak duże rozbieżności temperatur są wychwytywane przez urządzenie. Jest on czasem nazywany kontrastem termicznym. Jeśli więc niezbędna jest bardzo wysoka dokładność pomiędzy poszczególnymi obiektami obserwacji, powinien nas ten czynnik w szczególności zainteresować.

Zakres obserwacji, jak wyżej wspomnieliśmy, dzieli się na zasięg wykrywania, rozpoznawania i identyfikacji.

• Zasięg wykrywania jest to odległość, na której krytyczny rozmiar obiektu mieści się w dwóch lub wielu pikselach czujnika termowizyjnego. Wykrywania oznacza, że obiekt jest widoczny z danej odległości, jednak nie możemy określić rodzaju danego badanego przedmiotu lub osoby.
• Zakres rozpoznawania, podobnie jak wyżej, jest to odległość, z jakiej możemy tym razem rozpoznać badany obiekt, który mieści się w co najmniej 6 pikselach.
• Zasięg identyfikacji oznacza odległość, z jakiej możemy zidentyfikować przedmiot obserwacji. Jest to niezbędna miara np. dla myśliwych polujących na zwierzynę. Właściwa identyfikacja jest w tym wypadku niezbędna do określenia celu.

Jedną z ważnych również miar jest z pewnością powiększenie w kamerze termowizyjnej. Wartość powiększenia wskazuje nam, o ile razy możemy powiększyć badany obraz. Typowe wartości dla termowizorów to od 1x do 5x.

Ile to kosztuje?

Cena kamery termowizyjnej potrafi się wahać od kilkuset nawet do kilkunastu tysięcy złotych. Jest to spowodowane nie tylko marką producenta, ale przede wszystkim jakością obiektywu, przybliżeniem, wielkością piksela, częstotliwością odświeżania oraz wieloma dodatkowymi cechami. Najdroższe z urządzeń swoją cenę zawdzięczają m.in. skomplikowanej technologii i wysokim parametrom, które sprawiają, że radzi sobie ona nawet ze specjalistycznymi wymaganiami. W naszej ofercie znajdują się m.in. wysokiej jakości kamery inspekcyjne marki PeakTech. Jest to marka specjalizująca się w technologii pomiarowej. Wszystkie produkty marki PeakTech posiadają niezbędne certyfikaty, deklaracje i oznaczenia, jeśli chodzi o wykonywane ich narzędziami pomiary i użytkowanie. Sam producent dodatkowo posiada certyfikat zarządzania jakością ISO 9000. Jako sklep z wieloletnim doświadczeniem współpracujemy tylko ze sprawdzonymi producentami, do których marka PeakTech z pewnością się zalicza. Służymy pomocą i swoją wiedzą w zakresie doradztwa w doborze odpowiedniego sprzętu. Dlatego, jeśli nie jesteś pewien, jaka kamera spełni Twoje oczekiwania, zapraszamy serdecznie do kontaktu z naszymi specjalistami.

Jeśli natomiast interesują Cię inne przyrządy pomiarowe, których jesteśmy dystrybutorem takie jak: oscyloskopy, generatory, licznik częstotliwości, mierniki, testery, multimetry, wykrywacze instalacji elektrycznej, mierniki energii, testery sieci LAN, woltomierze, termometry, obrotomierze oraz wiele innych - odwiedź naszą kategorię Przyrządy pomiarowe.