Świat w kolorach ciepła. Zastosowania termowizji

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Czas czytania: 2 min.

Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii termografia pokonała naprawdę długą drogę. Urządzenia do tzw. thermal imaging były niegdyś bardzo masywne i nieporęczne w obsłudze. Dzisiaj posługujemy się termowizją za pomocą urządzeń tak małych jak dłoń. Do czego mogą się nam tak naprawdę przydać?

Promieniowanie podczerwone - podstawy

Zanim na dobre przystąpimy do tematu obrazowania termicznego, musimy przyjrzeć się promieniowaniu podczerwonemu (IR). Energię podczerwoną cechuje długość fali zaczynająca się od ok. 700-780 nanometrów i sięgająca do ok. 1 milimetra. Wszystkie obiekty emitują ciepło jako promieniowanie podczerwone, które nie jest widzialne przez ludzkie oko.

Długość fali w podczerwieni

Termografia opierająca się na zjawisku promieniowania podczerwonego pozwala na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne w przedziale temperatur spotykanych w warunkach codziennych, bez konieczności oświetlania ich zewnętrznym źródłem światła, a w niektórych rozwiązaniach na dokładny pomiar temperatury tych obiektów.

Dotychczas znalazła zastosowanie między innymi w badaniach naukowych, w medycynie, przy realizacji zadań organów ścigania i wojska, w diagnostyce urządzeń mechanicznych, obwodów elektrycznych i termoizolacji czy też w szeroko rozumianym budownictwie i energetyce.

Jak działa kamera do obrazowania termicznego?

Kamera do obrazowania termicznego posiada wrażliwy czujnik ciepła, który wykrywa nawet ledwie zauważalne, znikome** zmiany temperatury obiektów w jego otoczeniu.  Odbierając informację o promieniowaniu obiektów kreuje elektroniczny obraz nazywany termogramem. Ów termogram opiera się na informacjach o różnicy temperatur. Im cieplejszy obiekt, tym więcej promieniowania podczerwonego. 

** Debatowaliśmy chwilę nad określeniem znikome, gdyż dla fizyków nie powinno ono nawet istnieć 🙂

Podczerwień (IR)

Spójrzmy, jak przetwarzany i wyświetlany jest obraz na kamerze.

Termowizja

Zwykle termogram wyświetla cieplejsze obiekty w odcieniu żółtopomarańczowym – odcień staje się jaśniejszy i bliższy czerwonemu w miarę wzrostu temperatury, natomiast obiekty zimniejsze są widoczne w barwach bliższych niebieskiej i purpurowej.

Zastosowanie kamer termowizyjnych

  • Termografia aktywna – nieinwazyjne, bezkontaktowe testowanie materiałów,
  • Termografia powietrzna – wykrywanie ludzi i obiektów w polu widzenia i inspekcja geograficzna, również z wykorzystaniem dronów,
  • Termografia budynków,
  • Monitorowanie parametrów technicznych – np. przy klejeniu i uszczelnianiu,
  • Szybka termografia – np. obserwacja i kontrola procesów chemicznych,
  • Inspekcje instalacji elektrycznych  w niebezpiecznych warunkach, np. pod wysokim napięciem i w miejscach trudno dostępnych,
  • Inspekcja urządzeń mechanicznych – wykrywanie nieregularności temperatury komponentów w urządzeniach,
  • Zastosowania dla bezpieczeństwa – zdalna obserwacja granic i infrastruktury krytycznej.

Kamery termowizyjne Seeedstudio

Uznany producent Seeedstudio oferuje sprzęt elektroniczny wysokiej jakości pozwalający na zbudowanie wielu kreatywnych urządzeń i realizowanie pomysłów na nowe wynalazki lub sprzęt użytkowy. W ich ofercie znajdziemy także kamerę termowizyjną o kącie widzenia 55° x 35 oraz 110° x 75.

Grove - kamera termowizyjna IR 110° - I2C

Grove – kamera termowizyjna IR MLX90641 110st. dokonuje pomiaru temperatury oraz wyświetla obraz termowizyjny. Wbudowany układ czujników  potrafi dokonywać pomiarów od -110° x 75°C z dokładnością . Komunikuje się za pomocą interfejsu I2C. Do sterowania kamerą wymagany jest moduł obsługujący komunikację I2C wyposażony w ponad 20 kB pamięci RAM. Moduł kamery pracuje z napięciem od 3 V do 3,6 V. Na płytce znajduje się złącze Grove ułatwiające połączenie modułu z nakładką bazową.

To tylko wycinek sektorów, w których można wykorzystać kamery termowizyjne. Jej osiągnięcia doceniane są również m.in. w gazownictwie, przy pozbywaniu się szkodników, w weterynarii,  motoryzacji, transporcie, a nawet w badaniach i konserwacji dzieł sztuki.

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Oskar Pacelt

Oskar Pacelt

Wierzy, że udany tekst jest jak list wysłany w przyszłość. W życiu najbardziej interesuje go prawda, pozostałych zainteresowań zliczyć nie sposób. Kocha pływać. Zajmuje się korektą tekstów (czyt. uprzykrzaniem życia współpracownikom), tłumaczeniami i ciekawostkami ze świata technologii.

Zobacz więcej:

Arduino
Marcin Lesiński

Elektromagnetyczny zamek do drzwi z autoryzacją przez RFID

W połączeniu z klawiaturą lub czytnikiem kart RFID stanowią wygodne połączenie, które pozwoli nam na przydzielenie dostępu do danych pomieszczeń wybranym osobom. Dzisiaj zbudujemy taki system i sprawdzimy jego funkcjonalność.

Dodaj komentarz