Historia termografii sięga początku XIX w. Bez wątpienia powiązana jest ona z badaniami, które dotyczyły rozpraszania światła za pomocą pryzmatu. Badania realizował angielski astronom William Herschel, który podczas eksperymentu zaobserwował, że w przypadku rzutowania na kartkę papieru barwnej wiązki światła słonecznego, rozszczepionej przez pryzmat, powierzchnia ta ulega bardziej intensywnemu ogrzaniu po stronie czerwonej barwy, a także poza nią. Umieszczone na powierzchni papieru zbiorniczki termometrów rejestrowały różne wartości temperatury w strefie poszczególnych barw i poza nimi. Tym sposobem odkryto istotę promieniowania cieplnego w zakresie podczerwieni.
W połowie XX w. rozpoczęto praktyczne stosowanie promieniowania podczerwonego. Początkowo technologię tą wykorzystywano w wojsku. W latach 60. pierwsze urządzenia termowizyjne pojawiły się w użytku cywilnym.
Termowizja bardzo często nazywana termografią stanowi proces obrazowania w paśmie średniej podczerwieni. Tym sposobem zyskuje się możliwość rejestrowania promieniowania cieplnego emitowanego przez ciało fizyczne w zakresie temperatur spotykanych w warunkach codziennych bez dodatkowego oświetlenia. Można więc powiedzieć, że termowizja jest rodzajem aparatu fotograficznego, pracującego w podczerwieni. Każde ciało, które osiąga temperaturę wyższą od temperatury zera bezwzględnego emituje fale nazywane promieniowaniem podczerwonym lub cieplnym. Intensywność promieniowania jest wprost proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury badanego obiektu. Stąd też dokonując pomiaru promieniowania cieplnego określonego obiektu mierzona jest jego temperatura.
Powstały w ten sposób model nie jest idealny, a badane obiekty odbiegają od niego. Kluczowe miejsce zajmuje zatem uwzględniany w pomiarach współczynnik emisyjności, dobierany dla konkretnego materiału. Stanowi on miarę danego ciała do emisji promieniowania cieplnego. W efekcie badania termowizyjnego powstaje termogram, który stanowi przedstawienie promieniowania z jednoczesnym uwzględnieniem rozkładu temperatur badanej powierzchni. Kamery termowizyjne stanowią najbardziej powszechny przyrząd do badania widma promieniowania podczerwonego.
Cechy kamer termowizyjnych
Szereg interesujących a zarazem przydatnych rozwiązań uwzględnia się w wyświetlaczach kamer termowizyjnych. W niektórych modelach kamer uwzględniono ekran o przekątnej 4,3” a nawet 5,6”. Na rynku oferowane są kamery wyposażone w GPS. Jest więc możliwe między innymi przypisanie do obrazu położenia w terenie. W razie potrzeby nabyć można kamery lekkie o niewielkich rozmiarach i niskim poborze energii elektrycznej.
Interesujące rozwiązanie stanowi możliwość komunikowania kamery poprzez standard Wi-Fi. Wiele kamer przesyła informacje do iPhon-a czy też iPad-a. Nabyć można urządzenia, które są w stanie przesyłać informacje do innych przyrządów pomiarowych (na przykład do multimetrów). Do poprawienia jakości termogramu przyczynią się optymalizatory kontrastu. Do zalet wynikających ze stosowania takiego rozwiązania zalicza się przede wszystkim w sposób automatyczny optymalizowane ustawienia jasności i kontrastu. Możliwość ta sprawdzi się szczególnie podczas pracy ze złożonymi obiektami. Komfort użytkowania z pewnością poprawią klawisze szybkiego dostępu. Nie bez znaczenia pozostaje także możliwość zdalnego sterowania. W razie potrzeby zdjęcia są wykonywane w sekwencji, z możliwością łączenia fotografii w jeden obraz.
W nowoczesnych kamerach termowizyjnych przewiduje się szybkie przetworniki mikroprocesorowe, które zapewniają nie tylko wyraźne zdjęcia, ale również możliwość regulowania ostrości, korekty obrazu oraz kompensacji odbitej temperatury tła. W wielu modelach kamer stawia się na ergonomię urządzenia. Stąd też komfort pracy z pewnością poprawi składany i obrotowy wyświetlacz. Jest więc możliwe nagrywanie obrazu nad głową operatora. Obrotowy uchwyt przyda się w miejscach o ograniczonej ilości przestrzeni. W niektórych modelach przewidziano sterowanie kamerą nie tylko za pomocą joysticka, ale również przy użyciu ekranu dotykowego.
W kamerach, które zostały zaprojektowane z myślą o zastosowaniach przemysłowych, niejednokrotnie przewiduje się obudowy o podwyższonej wytrzymałości na działanie czynników zewnętrznych. Nabyć można na przykład modele, które są w stanie wytrzymać upadek z wysokości dwóch metrów. Możliwe jest zaprogramowanie kamery, umożliwiające wyświetlanie wyłącznie wyższych, niższych lub optymalnych temperatur. Wartości optymalne można zdefiniować w określonym przedziale.
Podczas pracy z urządzeniami elektrycznymi z pewnością przyda się okienko obrazu zarejestrowanego w podczerwieni, który jest otoczony obrazem w paśmie światła widzialnego. Można więc łatwo zidentyfikować badane miejsca, zachowując otaczające ramki, stanowiące punkt odniesienia.
(...)
Damian Żabicki – dziennikarz, analityk specjalizujący się w tematyce technicznej i przemysłowej.
Kontakt: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
