Тепловизоры

Тепловизор – это уникальный прибор, с помощью которого у пользователя появляется возможность измерять температуры разных объектов на расстоянии. Принцип его работы основан на использовании инфракрасного или лазерного излучения, которое при прохождении через структуру материала приводит к его нагреву. Лучи преобразовываются устройством в изображение, на котором отображается точное распределение температуры по поверхности исследуемого объекта. Большую популярность завоевали прицелы с тепловизорами, которые способны функционировать на только в темное время суток, но и при дневном свете. При наведении такого прицела на людей в камуфляже и технику можно их легко обнаружить, даже если они хорошо замаскированы.

Содержание

1. История изобретения тепловизоров
2. Принцип работы тепловизора
3. Конструктивные особенности тепловизора
4. Какие характеристики важны для тепловизора?
5. Сферы применения тепловизоров
6. Советы по выбору модели тепловизора
7. Плюсы и минусы использования тепловизора
8. Основные виды тепловизоров
9. Лучшие производители тепловизоров
10. Отзывы покупателей о тепловизорах
11. Рекомендации по уходу и эксплуатации
12. Купить тепловизор в Москве

История изобретения тепловизоров

Первые разработки по созданию тепловизионных приборов начались в конце 19 века. Известный немецкий физик Отто фон Герике изобрел устройство, которые улавливало инфракрасные лучи. Прибор получился достаточно сложным и стоимость его оказалась очень высока, поэтому его не стали производить в промышленных масштабах.

Первым русским ученым, который задался целью изобрести эффективный тепловизор стал Циолковский. Он разработал устройство и назвал его «тепловым телескопом». Аппарат успешно различал объекты в темноте, поскольку при его работе было задействовано инфракрасное излучение. Основным недостатком изобретения стала недостаточная точности, поэтому его не стали применять повсеместно.

В 40-х года 20 века тепловизоры начали выпускать в достаточно больших количествах, поскольку их начали использовать для измерения температурных показателей объектов на промышленных производствах, а также в научных лабораториях.

Спустя 20 лет была разработана полупроводниковая технология, которую стали внедрять на производствах, где привходило изготовление тепловизоров. Благодаря этому у приборов увеличился измеряемый температурный диапазон, а также существенно повысилось качество изображения.

Первые модели тепловизионных камер были созданы в 70-х годах прошлого столетия. Они стали применяться для наблюдения за изменением температурных показателей в реальном времени. С этого времени сфера применения этих устройств начала постепенно расширяться. В настоящее время они используются в военных целях, на охоте, в строительстве, медицине, а также в научной сфере. Они позволяют быстро и точно определять утечки тепла, осуществлять контроль качества различных материалов, а также диагностировать серьезные заболевания.

Принцип работы тепловизора

Тепловизор достаточно сложное оптическое устройство, принцип работы которого можно легко понять, если знать основные его компоненты. К ним относятся:

• Оптическая система;
• Инфракрасный детектор.

Оптическая системы фокусирует инфракрасное излучение и затем направляет его на объект. С помощью встроенного в тепловизор детектора инфракрасные лучи моментально преобразуются в электрический сигнал. Последний в свою очередь передается на компьютер либо какое-либо аналогичное устройство для осуществления обработки.

Принцип работы любого тепловизора, который можно приобрести в настоящее время, заключается в следующем:

• Направленные на объект инфракрасные лучи отражаются от его поверхности и попадают на встроенный в аппарат оптический детектор.
• В детекторе определенная часть энергии преобразуется в электрический сигнал.
• Далее полученный сигнал передается на компьютер. Там происходит обработка полученных данных и на экране появляется цифровое изображение. При его создании применяются алгоритмы обработки, позволяющие с высокой точностью изобразить температурные значения в графическом виде.
• Полученное изображение пользователь видит на экране тепловизора.

Тепловизор можно использовать для определения температурных значений объектов разных размеров, изготовленных из различных материалов. Они эффективны также для исследования температуры людей и животных. Также их нередко используют для обнаружения различных технических проблем, связанных с утечкой тепла.

Конструктивные особенности тепловизора

Количество моделей тепловизоров, представленных в продаже очень велико. Более дорогие устройства имеют улучшенные характеристики и большое количество дополнительных функций, однако основные конструктивные элементы у всех одинаковы:

• Сенсор или матрица. Это один самых важных конструктивных элементов каждого аппарата, который осуществляет преобразование инфракрасных лучей непосредственно в электрические сигналы. Матрицы в разных устройствах отличаются по типы, к примеру, ИК-матрицы, микроболометрические и другие.
• Оптическая система. Это набор элементов, с помощью которых инфракрасное излучение фокусируется на встроенной матрице.
• Программное обеспечение. ПО производит обработку полученных данных, переданных с матрицы и после получения результатов отображает их на дисплее в виде цифрового изображения.
• Дисплей. Экран, на котором появляется изображение, соответствующее тепловым зонам объекта.
• Аккумуляторная батарея. Автономный источник питания, позволяющий прибору долгое время оставаться в работоспособном состоянии без подключения к электросети.
• Корпус. Необходим для защиты и фиксирования всех внутренних элементов прибора. Он обеспечивает удобство использования, а также защищает самые важные внутренние детали от всевозможных внешних воздействий.
• Интерфейс пользователя. Необходим для того, чтобы пользователь мог управлять работой тепловизора и менять параметры с учетом поставленных задач. Благодаря ему обеспечивается возможность просматривать полученные данные.
• Система охлаждения матрицы. Устанавливается не во всех аппаратах, а только в моделях с повышенной чувствительностью.

Отечественные компании производители тепловизионных устройств при изготовлении различных моделей ориентируются на несколько государственных стандартов:

• ГОСТ Р 8.619–2006 – в документе подробно изложена методика проверки тепловизионных аппаратов.
• ГОСТ 53466-2009 – в стандарте содержатся все технические требования к тепловизорам, которые допускается использовать в медицинских целях.

Какие характеристики важны для тепловизора?

К главным характеристикам каждого тепловизора относятся следующие параметры:

• Разрешение – это число пикселей на дисплее, которое задействуется для создания цифрового изображения. Чем больше будет этот параметр, тем более детализированным получится графическое изображение на экране.
• Температурный диапазон. В большинстве случаев диапазон температур тепловизора варьируется от -20 до +600℃. В более дорогих моделях диапазон больше, а в дешевых – меньше.
• Частота обновления. По этому параметру можно определить, как часто прибор при работе обновляет выдаваемое на экран изображение. Чем больше показатель, тем чаще обновляется картинка на дисплее, а значит и времени на получение полной картины требуется существенно меньше.
• Угол обзора – соответствует углу обзора самого прибора. Чем он больше, тем обширнее область, которая охватывается во время проведения съемки.
• Тип датчика – в тепловизоров разных брендов используются датчики разных типов. Они могут быть инфракрасными (IR) и матричными (MW).
• Размер объектива. От того, насколько большим будет диаметр объектива зависит площадь захвата изображения. Модели с большими объективами считаются наиболее удобными и информативными.
• Интерфейс подключения – на корпусе тепловизоров размещаются наиболее современные интерфейсы, через которые производится подключение различных внешних устройств. Чаще всего можно увидеть следующий набор интерфейсов – USB, HDMI и Wi-Fi.
• Тип питания. Вариантов питания может быть несколько. Устройства, отличающиеся автономностью, оснащены аккумуляторными батареями. Для работы тепловизионных устройств также используется питания от сети.
• Вес и габариты. Они могут сильно отличаться, поэтому при выборе рассматривают модели такой величины, которая максимально подходит для выполнения поставленных задач.

Когда возникает необходимость заказать тепловизор, многие покупатели также обращают внимание на материалы, из которых изготовлены тепловизионные оптические устройства. Наиболее качественные модели изготавливают из ударопрочного пластика, на котором предусмотрены специальные резиновые прокладки для того, чтобы прибор было удобнее удерживать. Поверхность приборов может быть покрыта влагозащитным слоем, либо являться полностью водонепроницаемой. Если пользователь решил купить недорогой тепловизор, то ему нужно учитывать, что защита от негативного воздействия окружающей среды будет минимальной.

Объективы для тепловизоров изготавливают из германия, который имеет тонкопленочное покрытие. При использовании устройства по назначению оно оптимизирует силу пропускания света. Такие линзы способны работать в диапазонах длин волн 8-14 и 3-5 микрон. Использование оптических стекол в тепловизионных устройствах нецелесообразно, поскольку они не способны пропускать инфракрасные лучи в нужном диапазоне. У германия есть определенная особенность – при повышении температурных показателей меняется его прозрачность. Это нужно учитывать при эксплуатации аппаратов. Если температура повысится до 100 ℃, то показатель прозрачности уменьшится в два раза.

Вес и размеры каждого тепловизора зависят от функциональных особенностей устройства, а также от наличия встроенной системы охлаждения и размеров сенсорной матрицы. Самые простые переносные тепловизоры купить которые можно недорого, по внешнему виду напоминают обычные фотоаппараты. Их вес варьируется от 500 г до 2 кг.

Класс защиты тепловизоров следует учитывать всегда, но особенно в тех случаях, когда планируется использование тепловизионных устройств в сложных условиях. Корпус большинства тепловизоров, поставляемых на рынок надежными производителями, защищен от внешнего воздействия. Для того чтобы пользователь смог сразу узнать степень защиты, используются специальные обозначения, состоящие из букв IP и двух цифр.

Первая цифра обозначает уровень защиты от воздействия посторонних предметов (от 0 до 6). Вторая показывает, насколько аппарат устойчив к воздействию влаги (от 0 до 9). К примеру, если модель имеет класс защиты IP67, то это означает, что аппарат полностью защищен от попадания пыли и способен сохранить работоспособность при кратковременном погружении в воду на глубину не более 1 метра.

Разрешающая способность позволяет узнать о степени детализации изображения создаваемого при использовании инфракрасного датчика. Этот показатель может быть разных уровней:

1. Базовый – до 160х120 пикселей;
2. Профессиональный – 160х120 – 640х480 пикселей;
3. Экспертный – более 640х480 пикселей.

Калибровка и проверка степени погрешности тепловизора должна осуществляться не реже одного раза в год. Это требование предъявляется ко всем измерительным тепловизионным приборам согласно принятым в метрологии стандартам. Во время проверки осуществляются следующие действия:

• Осмотр внешнего корпуса и проверка устройства во всех режимах работы.
• Осуществление замера параметра углового разрешения.
• Поверка измеряемого температурного диапазона.
• Определение самой большой температурной чувствительности.
• Анализ полученных результатов и сопоставление их с заявленными параметрами.

При выявлении несоответствий тепловизоры обязательно подвергаются калибровке. Тепловизионные аппараты калибруются при задвинутой на матрицу шторке. Калибровка проводится по ее температуре, которая известна заранее.

Поскольку матрицы тепловизоров изготавливают из терморезисторов, они имеют очень высокое разрешение, которое может доходить до сотых градуса. Значение допустимой погрешности указывается в технической документации к прибору. Обычно оно не превышает 2° или 2%.

Сферы применения тепловизоров

Современные тепловизоры востребованы на рынке оптических устройств, поскольку их применяют в разных областях и решают с их помощью много важных задач. К сферам применения тепловизионных аппаратов относятся:

• Военная сфера – тепловизоры применяются военнослужащими для распознавания различных целей. Использование возможностей таких устройств позволяет успешно детектировать и идентифицировать противника. Тепловизоры в последнее время активно применяются в разных системах прицеливания.
• Медицина – тепловизионные устройства помогают успешно диагностировать различные заболевания, которые связаны с нарушением обмена веществ или кровообращением. С их помощью врачи выявляют места, где у человека имеются проблемы с теплообменом и где нарушено кровообращение.
• Ветеринария – тепловизоры также используются для контролирования состояния здоровья у многих животных.
• Энергетика – устройства позволяют контролировать температурные показатели оборудования, используемого в энергетической отрасли. Благодаря им специалисты имеют возможность предотвращать аварийные ситуации и оптимизировать эксплуатацию технического оборудования.
• Промышленность – тепловизионные приборы применяются для контроля качества готовой продукции и выявления различных внутренних дефектов. Нередко их применяют для оперативного определения утечек тепла в производственных сооружениях и зданиях разного размера.
• Охрана – тепловизоры применяются охранниками для обнаружения нарушителей. Приборы определяют местоположение объектов даже в полной темноте или за большими препятствиями.
• Строительство – приборы незаменимы для выявления утечек тепла в жилых зданиях. После проведения исследований расходы на отопление и кондиционирование резко снижаются, а также повышается энергоэффективность возведенных объектов.
• Безопасность – тепловизоры помогают обеспечивать безопасность на объектах, где наблюдается высокий уровень риска. Это шахты, электростанции и многие зоны повышенной опасности. С помощью таких приборов часто определяют местоположение предметов и людей, представляющих угрозу для персонала организации.
• Наука – многие научные исследования, которые связаны с изучением различных теплообменных процессов и свойств материалов, не обходятся без применения тепловизоров. С их помощью определяются такие параметры, как температура, влажность, давление и т.д.

Советы по выбору модели тепловизора

Если нужно заказать тепловизор, то необходимо в первую очередь выделить несколько моделей, подходящих по цене, а затем обратить внимание на их характеристики и выбрать наиболее подходящую модель, соответствующую поставленным задачам.

Перед покупкой следует обратить внимание на следующие параметры:

1. Диапазон температур. Если заказать тепловизор необходимо для бытовых целей, то рекомендуем обращать внимание на модели, где данный параметр составляет 0-350°С.
2. Разрешение ИК-детектора. Чем выше значение этого параметра, тем более детальным будет изображение.
3. Термочувствительности – если вам требуется обеспечить высокую точность результатов, то советуем покупать модель с минимальным показателем термочувствительности.
4. Уровень влагозащиты – для решения определенных задач в строительстве или на производстве лучше выбирать устройство с высоким уровнем защиты от влаги (до 95%).
5. Дополнительные функции – наиболее полезными дополнительными опциями являются такие, как подсветка, лазерный целеуказатель, цифровая камера, компас, модули Wi-Fi, GPS и Bluetooth.
6. Эргономика и хранение данных – наиболее удобными и полезными считаются тем модели тепловизоров, которые способны не только отобразить и сохранить изображение в формате JPEG, но и отразить на картинке температурные значения.

Также к важным преимуществам относится наличие дополнительных объективов. Если предстоит исследовать протяженные объекты, то лучше покупать аппараты, имеющие в комплекте дополнительный широкоугольный объектив. Если важно получить изображения высокой четкости при съемке на большом расстоянии, то важно, чтобы устройство продавалось в комплекте с телескопическим объективом.

Еще один показатель, на который мы рекомендуем обратить внимание – это способ, который применяется для отображения данных на дисплее. Он непосредственно зависит от режима:

• Full IR – инфракрасная картинка отображается на всей площади экрана.
• Alpha Blending – изображение создается путем наложения нескольких слоев (обычной фотографии и тепловой карты).
• Picture-in-Picture – режим картинка в картинке (тепловое изображение окружает обычное фото).
• IR/Visible Alarm – картинка аналогичная изображению на обычно фотоаппарате, только в места, где температура выходит за пределы заданного диапазона, дополнительно подсвечиваются.
• Full Visible Light – обычная фотография.

Если заказать тепловизор нужно для охоты, то нужно обратить внимание на частоту обновления кадров. Обычно этот параметр не так важен, но время охоты лучше использовать модель с высокой скоростью смены кадров. В этом случае вероятность разрытия изображения будет минимальной. Отправляясь на длительную охоту, нужно брать аппарат с АКБ высокой емкостью, чтобы обеспечить его стабильную работу в течение 5-6 часов.

Плюсы и минусы использования тепловизора

Тепловизоры – это устройства, которые обладают большим количеством преимуществ, поэтому пользуются популярностью у специалистов разных профессий.

К плюсам тепловизионных устройств относятся следующие факторы:

1. Возможность обнаружения тепловых целей на дальних дистанциях.
2. Использование для съемки в полной темноте.
3. Применение при дневном свете без вероятности засветки.
4. Высокая точность, такая же, как и у оптических прицелов.
5. Возможность использовать при любой погоде, дождь, туман, снег, град и влажная трава не являются помехой для съемки.

Недостатки тепловизоров:

1. Высокая стоимость;
2. Необходимость приобретения дополнительного источника питания.
3. Достаточно сложная конструкция, нуждающаяся в бережной эксплуатации.

Много интересных фактов о тепловизорах смотрите в следующем видео:

Основные виды тепловизоров

Производители тепловизионных устройств изготавливают большое количеством моделей, отучающихся по функционалу, основным параметрам и поставляют на рынок тепловизоры нескольких видов:

1. Инфракрасные – приборы, которые для измерения температуры объектов используют инфракрасное излучение. Их работа возможна в широком температурном диапазоне.
2. Лазерные – их работа реализуется за счет лазерного излучения, используемого для измерения температуры. К их преимуществам относятся такие характеристики, как высокая скорость работы и возможность применения в серьезных научных исследованиях.
3. Термографические – способны создавать точные термографические изображения обследуемых объектов. Их целесообразно применять в промышленности, науке и медицине.
4. Сканеры теплового потока – при сканировании определяют наличие теплового потока и позволяют решать различные задачи в электронике и энергетике.
5. Очки тепловизоры – позволяют пользователю самому видеть тепловые изображения. Их часто покупают для проведения строительных работ, а также используют для поиска дефектов и утечек.
6. Термовизоры – устройства с высокой точностью определяющие температурные показатели. Подходят для научных исследований, а также для контроля температуры во время производственных процессов.
7. Температурные датчики – компактные аппараты, измеряющие температуру объектов, а также окружающей среды. Находят применение в науке и используются для оптимизации некоторых производственных процессов.
8. Радиометры – используются во время медицинских обследований для диагностики раковых опухолей и других болезней, причиной которых является нарушение кровотока.

По степени мобильности все тепловизоры делятся на две большие группы:

1. Стационарные – устанавливаются в производственных цехах и используются для того, чтобы контролировать режимы работы оборудования. Данные измерений выводятся на пульт дежурного, который постоянно контролирует изменение показателей. Такие тепловизоры отличаются высокой мощностью и нуждаются во строенной системе охлаждения. Для обеспечения стабильной работы применяется жидкий азот. Диапазон измеряемых температур находится в пределах от -50 ˚С до +2000 ˚С.
2. Мобильные (переносные) – более компактные тепловизоры со встроенным экраном, на котором в режиме реального времени можно увидеть очаг тепла, если направить объектив в исследуемую область. Большинство современных моделей имеют встроенный модуль Wi-Fi или порт для подключения к компьютеру, на котором производится обработка полученных в ходе обследования данных. Данные чаще всего передаются через облачное хранилище, поэтому вероятность их утери отсутствует. Для того чтобы правильно подключить тепловизор к компьютеру, необходимо изучить рекомендации в инструкции по эксплуатации.

Лучшие производители тепловизоров

Изготовлением качественных тепловизоров занимается несколько крупных компаний из разных стран.

iRay – известный китайский бренд. Производитель поставляет на рынок тепловизоры, которые можно купить по доступной цене. Качественные характеристики при этом достаточно достойные.
Pulsar – белорусская торговая марка. Среди приборов этого бренда есть много качественных моделей для военных нужд, охоты, бытовых и производственных нужд.
Arkon – тепловизоры отечественного производства. Компани предлагает большой ассортимент тепловизионных приборов по доступным ценам.
Guide – китайская торговая марка, которой доверяют многие покупатели. Устройства, поставляемые компанией на рынок, имеют расширенный функционал и долгий срок службы.
FLIR THERMOSIGHT – американский бренд, под которым выпускается большое количество качественных тепловизоров. Все устройства соответствуют российским требованиям ГОСТ.
Testo – один из лучших европейских брендов, который имеет безупречную репутацию на рынке оптического оборудования. Цены на устройства несколько выше, чем у конкурентов.

Отзывы покупателей о тепловизорах

Покупатели, которые уже успели заказать тепловизоры из нашего каталога, вполне довольны качеством полученных приборов. Высокая цена на некоторые модели вполне оправдана, поскольку они отличаются функциональностью и высокой степенью защиты.

Хорошие отзывы пользователи оставляют и о тепловизорах китайского производства, которые отличаются низкой ценой. Их функций вполне достаточно для решения обычных бытовых задач. Заказчики, которые решили купить недорогие тепловизоры, понимают, что четкость картинки на выходе может быть не идеальной. К остальным характеристикам обычно претензий нет.

Рекомендации по уходу и эксплуатации

Для того чтобы прибор стабильно работал в течение всего рекомендуемого срока, его эксплуатация должна осуществляться с учетом всех правил и рекомендаций, которые представлены в инструкции. Производители всего указывают условия, при которых возможно использование приборов, а также факторы, которые часто приводят к выходу их из строя.

Не рекомендуется исправлять любые технические неисправности самостоятельно. Лучше обратиться к специалистам сервисного центра, имеющим большой опыт в ремонте подобного оптического оборудования. Для того, чтобы аппарат прослужил как можно дольше, хранить его нужно в специальном чехле.

Следует учитывать, что тепловизионные аппараты рассчитаны на небольшие физические нагрузки, но при падении с высоты могут выходить из строя. Для зарядки устройств нужно применять только штатные аккумуляторы или другие элементы питания, которые идут в комплекте с прибором.

Срок службы тепловизионного аппарата можно продлить, если постоянно держать его в чистоте. Для очистки корпуса от загрязнений не рекомендуется использовать агрессивных химических веществ. В большинстве случаев для правильного ухода достаточно влажных салфеток и нескольких ватных палочек.

Когда прибор находится в рабочем состоянии, нельзя направлять его на слишком интенсивное тепловое излучение, например на костер или газовую горелку. Вследствие такого действия он может быстро выйти из строя. Также следует следить, чтобы крышки батарейных отсеков были постоянно и плотно закрыты, особенно если устройство используется при плохих погодных условиях.

Купить тепловизор в Москве

Наша компания предлагает к продаже большой ассортимент тепловизионных аппаратов, среди которых есть много достойных вариантов по низкой цене. Мы сотрудничаем с лучшими производителями оптического оборудования и гарантируем высокое качество всех приборов.

Для того, чтобы оформить заказ или получить более подробную информацию о товаре, свяжитесь с представителем нашей компании по телефону: +7 (495) 984-08-85.

Вы можете обратится к консультанту в онлайн-чате на сайте или заказать обратный звонок.

Мы также принимаем заявки по электронной почте. Ждем ваших писем по адресу msk@digitalserv.ru.

Тепловизоры - преимущества покупки в интернет-магазине Рустехпром.