Применение тепловизора – это быстро расширяющаяся область с почти не ограниченным потенциалом. Любой объект во вселенной излучает энергию, причём большая часть энергии приходится на невидимое человеческому глазу инфракрасное излучение. Принцип работы тепловизора основан на этом явлении: по интенсивности инфракрасного излучения можно не только разделять объекты разной природы или даже участки однородной на вид поверхности, но и определить многие их скрытые свойства.
Зачем нужен тепловизор военным?
В наше время применение тепловизор нашёл во многих сферах, важнейшей из которых, естественно, стало военное дело. Какое основное применение тепловизор находит в армии?
Одним из важнейших препятствий для военных операций всегда была ночь. Не лучше обстоят дела в условиях плохой видимости: в тумане, дыму, при снегопаде и других подобных явлениях, когда привычным образом наблюдение невозможно. Ранее для обнаружения противника в темноте в армии использовали так называемые приборы ночного видения, с которыми часто путают тепловизор. Однако, принцип работы тепловизора даёт ему значительные преимущества. Дело в том, что ПНВ улавливает видимый свет и усиливает сигнал и, таким образом, позволяет видеть при плохом освещении. Но, в отличие от тепловизора, такой прибор абсолютно бесполезен при плохой видимости – он просто сделает туман ярче – да и в полной темноте, например, в помещении ПНВ не покажет абсолютно ничего.
Как работает тепловизор?
Принцип работы тепловизора основан на регистрации теплового излучения. Прибор не требует никакой, даже минимальной подсветки для работы. А поскольку все объекты, так или иначе, излучают тепло, применение тепловизоров в военном деле трудно переоценить. Для нужд армии выпускаются тепловизоры в виде биноклей, монокуляров, прицелов для оружия, ими оснащают различное оборудование, системы наведения и многое другое, ведь формат прибора и применение тепловизора при решении специфических задач критически важно для такого тепловизора. Как правило, приборы, используемые военными, имеют самые современные матрицы с высоким разрешением, обеспечивающие наилучшее качество изображения и высокую частоту смены кадров. Другой важной особенностью таких тепловизоров является возможность работы на больших дистанциях, для чего они всегда оснащаются мощной оптикой.
И если раньше приборы этого класса были доступны только военным, сейчас всё большую популярность набирают так называемые тепловизоры для охоты, устройства, которые используют профессиональные охотники, а также сотрудники охранных служб, детективные агентства и пр. По своим характеристикам, возможностям и принципу работы тепловизор для гражданского использования немногим уступает аналогу из арсенала военных и помогает значительно сократить время поиска дичи, особенно если речь идёт о ночном выслеживании. Применение тепловизора для охоты не ограничивается собственно охотой – так, например, его возможности позволяют обнаружить движущийся автомобиль на дистанции больше километра. Как правило, гражданские тепловизоры этого класса выпускаются в форме монокуляров, биноклей и прицелов для охотничьего оружия.
Медицинские тепловизоры
Другим важным аспектом человеческой деятельности всегда была медицина. Применяются тепловизоры и здесь. Температура нашего тела – отличный показатель общего здоровья. Изменение температуры, как известно, сигнализирует о неполадках в работе организма, именно поэтому при первичном обследовании пациенту всегда ставят градусник. Но следует понимать, что обычный контактный термометр всегда измеряет температуру в одном и том же месте. Но на самом деле температура тела неоднородна, и для каждого органа характерна своя. Устройство тепловизора даёт возможность значительно углубить температурный анализ здоровья
Обследование тепловизором человека помогает найти область воспаления с точностью до мм и определить, например, патогенный процесс в одном из органов без внедрения различных зондов или оперативного вмешательства. Таким образом, применение тепловизора для диагностики не только даёт возможность определить, болен пациент или здоров, но и с высокой точностью указать источник проблемы и поставить диагноз. Основной областью применения таких приборов является диагностика опухолей и различных проблем с кровеносной системой.
Современный медицинский тепловизор – это, как правило, диагностическая система, состоящая из собственно детектора излучения и компьютера для быстрой обработки полученного сигнала. Одно из важнейших достоинств медицинского тепловизора является его полная безопасность для пациента в виду отсутствия постороннего излучения, оперативного вмешательства и – принцип работы тепловизора медицинского полностью аналогичен работе других приборов этого типа
Использование тепловизоров в промышленности и строительстве
Широкое применение тепловизоры нашли в химической промышленности и металлургии – области производства, в которых нередко используются высокотемпературные процессы, сложные системы охлаждения и агрегаты. На каждом крупном объекте регулярно проводится обследование тепловизором зданий, инфраструктуры и оборудования. Устройство помогает в решении множества задач и позволяет, например:
- провести диагностику доменных печей;
- теплоизоляции агрегатов;
- проверить герметичность;
- динамически контролировать температурные изменения в химическом реакторе.
Промышленный тепловизор – это всегда переносной прибор, как правило, выполненный в формате "пистолетной ручки". Устройство тепловизора этого типа рассчитано на сравнительно небольшую рабочую дистанцию, но оснащён матрицей с большим разрешением и работает в широком температурном диапазоне. Приборы этого класса рассчитаны на регулярное использование и позволяют на месте выявить неполадки в оборудовании при анализе теплового изображения на экране прибора.
Тепловизионные приборы широко применяются в энергетике, причём как на больших предприятиях, так и в работе электрика в ЖЭК. При их помощи проводится диагностика высоковольтных линий и вышек, как с земли, так и с воздуха, а обследование тепловизором трансформатора или электрощитка позволяет выявить и оперативно устранить многие неисправности.
В строительстве зданий применение тепловизоров, в основном, сводится к поиску слабых мест в теплоизоляции через обнаружение точек с перепадами температур.
На первый взгляд удивительно, но принцип работы тепловизора не редко бывает полезен и при строительстве дорог. Как и во многих других случаях, при укладке асфальтового покрытия необходим температурный контроль: каждый элемент - асфальт, смола, щебень - должен прогреваться до определённой температуры. Только контролируя температурный режим можно обеспечить надлежащее качество дорожного покрытия. К сожалению, в виду относительной новизны метода и стоимости оборудования, в России к тепловизионной диагностике прибегают только при строительстве крупных магистралей. Однако, такая диагностика вносит неоспоримый вклад в их качество.
Тепловизионная съёмка с воздуха
Особняком стоит тепловизионная аэрофотосъёмка, на больших площадях позволяющая выявлять очаги пожаров, в том числе и тлеющие без дыма. Это значительно упрощает работу службе МЧС. Кроме того, тепловизионная аэрофотосъёмка помогает выявить утечки на трубопроводах, экономя массу средств и времени транспортникам. Основное требование к приборам, применяемым для съёмки с воздуха, аналогично таковому и для других камер – это высокая разрешающая способность. Так же важен небольшой размер и вес камеры, если речь идёт о съёмке с беспилотного аппарата.
Как работает тепловизор в быту
Ещё совсем недавно тепловизоры как сложные и дорогостоящие приборы были доступны только военным и специалистам, но прогресс не стоит на месте, и совершенствование технологии производства сделало этот класс устройств весьма распространённым явлением в самых различных сферах, не исключая и бытовое применение.
Например, в последние годы набирает популярность обследование тепловизором помещения при покупке жилья или приёме недавно построенной дачи. Перед собой мы видим красивое помещение и мысленно представляем, как будем в нем жить. Но позже может оказаться, что квартира или дом совершенно не пригодна для комфортного проживания, поскольку в ней холодно зимой и очень жарко летом. Не лучше ли заблаговременно заказать и провести проверку помещения тепловизором? Таким образом, вы сможете понять насколько выгодную сделку вам предложили, тем более что с каждым годом применение тепловизора стоит всё меньше, а сами приборы становятся доступнее.
Впрочем, использование тепловизоров в быту не ограничивается недвижимостью. Так, многие автолюбители заказывают обследование тепловизором своего транспортного средства. С помощью устройства осуществляется поиск нарушения тепло- и гидроизоляции, контроль работы подшипников, сцеплений, валов, муфт, цепных приводов и воздушных компрессоров. Тепловизор помогает найти неполадку в работе автомобиля на ранней стадии, что позволяет избежать серьезной поломки и траты большой суммы денег на ремонт. Особенно это актуально, когда и сам автомобиль, и его ремонт стоят на порядок больше тепловизора.
Как правило, тепловизор для бытового применения оснащён матрицей с небольшим разрешением и имеет ограниченный набор функций, но внешне и по принципу работы напоминает промышленные приборы. Принцип работы тепловизора предельно прост в управлении и не требует никакой подготовки для использования. Однако, несмотря на относительно невысокую цену, такой прибор по-прежнему обладает большей частью достоинств, а применение тепловизора этого класса позволяет эффективно решать задачи теплового контроля в ЖКХ, авторемонтном деле, бытовом строительстве и пр.