Zrób to sam kamera termowizyjna z aparatu

Wiele osób zapewne oglądało film „Predator” i trochę zazdrościło im możliwości widzenia promieniowania cieplnego niczym osławiony kosmita. Okazuje się, że tę cechę można wykorzystać nie tylko w polowaniu, ale także w wielu dziedzinach produkcji i medycynie. A ta przyjemność nie jest tak droga - kamera termowizyjna i możesz to zrobić własnymi rękami, nawet z aparatu typu „wyceluj i zrób zdjęcie”. Jak to zrobić i gdzie można zastosować urządzenie, to temat dzisiejszego artykułu.

Do czego można wykorzystać kamerę termowizyjną?

Oprócz efektów specjalnych w filmach science fiction urządzenie znajduje następujące zastosowania:

• kontrola wycieków energii — ponieważ słaby styk powoduje nagrzewanie się przewodów, kamera termowizyjna pozwala łatwo zidentyfikować ten problem;
• stopień właściwości termoizolacyjne budynki w budowie;
• jako alternatywa urządzenie noktowizyjne – wykrywać siłę roboczą i sprzęt wroga;

• od ratowników — wykrywanie pożarów, poszukiwanie ludzi, ewentualne wyjścia z obiektów i ocena sytuacji;
• w medycynie — identyfikacja w tłumie osób z podwyższoną temperaturą oraz identyfikacja patologii organizmu, w tym ognisk nowotworowych;
• w metalurgii i budowie maszyn — aby uzyskać pojęcie o niejednorodności ogrzewania obiektów.

Oprócz powyższego kamera termowizyjna znajduje zastosowanie w teleskopach astronomicznych, kontroli weterynaryjnej oraz systemach jazdy nocnej.Krótko mówiąc, zakres jego zastosowania zdecydowanie nie ogranicza się do polowań.

Zasada działania urządzenia

Nie wchodząc w gąszcz fizyki, powiem Ci: wszystkie ciała o temperaturze wyższej od zera absolutnego emitują ciepło. Średnia podczerwień (7-14 mikronów), niewidoczny dla ludzkiego oka, maksymalny stopień promieniowania dla ciał o temperaturze -50 do +50 stopni. Wyświetlacz kamery termowizyjnej odzwierciedla kolorowy obraz różnicy temperatur badanej powierzchni. Gradacja kolorów występuje w tym zakresie kolory tęczy od fioletu do czerwieni, w zależności od stopnia nagrzania powierzchni.

Dla niektórych procesów produkcyjnych interesujące są temperatury rzędu kilkuset stopni. Długość fali promieniowania w tym widmie jest krótsza - 3-7 mikronów. Jednak zgodnie z zasadą działania urządzenia służące do pomiarów, niezależnie od temperatury pracy, są całkowicie identyczne.

Jeśli ciało ma temperaturę około tysiąca stopni, urządzenia pomocnicze nie są już potrzebne, blask jest widoczny gołym okiem.

Działanie urządzenia obejmuje trzy główne etapy:

• rejestracja promieniowania w zakresie podczerwieni;
• przetwarzanie zarejestrowanych danych na wartości cyfrowe;
• wyświetlenie powstałego termogramu, czyli mapy cieplnej powierzchni obserwowanego obiektu.

Nowoczesne urządzenia pozwalają na taką konwersję i uzyskują obrazy praktycznie bez opóźnień, w czasie rzeczywistym.

Jak przerobić kamerę na kamerę termowizyjną

Tak naprawdę nie będziesz musiał przerabiać niczego specjalnego. Początkowo matryca kamery odbiera promieniowanie podczerwone. Inna sprawa, że ​​producenci umieszczają w nich tzw filtry termiczne, które odbijają lub pochłaniają promieniowanie podczerwone padające na ich powierzchnię.

Inaczej filtr ten nazywa się zwierciadłem termicznym, w wersji burżuazyjnej - „gorące lustro”. Dzięki temu widmo odbierane przez matrycę aparatu staje się w przybliżeniu identyczne z tym, jakie widzi ludzkie oko.

Jeśli wyjmiesz filtr podczerwieni z kamery, zacznie ona działać jako kamera termowizyjna. Możesz (ale nie koniecznie) zainstalować go zamiast tego filtr widma widzialnego. Jak pokazuje praktyka, nie odgrywa to szczególnej roli i praktycznie nie ma wpływu na działanie urządzenia.

Oprócz aparatu następujące obiekty mogą służyć jako obiekty testowe (lub ofiary – w zależności od przebiegu procesu) przy produkcji cudownego urządzenia:

• smartfon;
• kamera;
• Kamerka internetowa;
• Czujnik podczerwieni.

Nie będę opisywał technologii ich konwersji, bo to zupełnie inna historia. Technologia modyfikacji jest bardziej skomplikowana, a koszty są o rząd wielkości większe.