شرح كاميرات التصوير الحراري | الرؤية الحرارية

كاميرات التصوير الحراري | الرؤية الحرارية
تتخصص سمارت نوبل في مجموعة واسعة من المعدات المحمولة، بما في ذلك التصوير الحراري، والمنظار، وغيرها.
تلك الأجهزة التي تترجم الطاقة الحرارية (الحرارة) إلى ضوء مرئي لتحليل جسم أو مشهد معين. الصورة المنتجة تعرف باسم الترموغرام ويتم تحليلها من خلال عملية تسمى التصوير الحراري. كاميرات التصوير الحراري هي أجهزة متطورة تعالج الصورة الملتقطة وتعرض على الشاشة. يمكن استخدام هذه الصور للتشخيص الفوري أو معالجتها من خلال برامج متخصصة لمزيد من التقييم والدقة وإخراج التقارير. ترفع كاميرات التصوير الحراري قياس درجة الحرارة إلى مستوى جديد؛ بدلا من الحصول على رقم لدرجة الحرارة، تحصل على صورة تظهر فروق درجات الحرارة في السطح.

ماذا ترى كاميرات التصوير الحراري؟

الضوء المرئي هو ما نراه من حولنا كل يوم. إنه الجزء الوحيد من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يمكننا رؤيته. الضوء المرئي يشغل مساحة صغيرة فقط في الطيف الكهرومغناطيسي، ويمثل الإشعاع تحت الأحمر (IR) نسبة أكبر. إذا أردنا أن نرى ما يحدث في أجزاء أخرى من الطيف، نحتاج إلى معدات متخصصة.

جميع الأجسام تمتص وتعكس وأحيانا تنقل الطاقة بمستويات مختلفة. المواد المختلفة تصدر حرارة أو طاقة باردة بمعدلات مختلفة. هذه هي الطاقة التي يمكن اكتشافها بواسطة أجهزة الأشعة تحت الحمراء وعرضها على شكل صور.

تطبيقات واستخدامات كاميرا التصوير الحراري

تم تطوير كاميرات التصوير الحراري في الأصل للاستخدام العسكري خلال الحرب الكورية، لكنها انتقلت إلى مجالات أخرى ووجدت العديد من الاستخدامات. يستخدمها رجال الإطفاء لرؤية الدخان، والعثور على الناس، وتحديد مواقع الحرائق. تستخدم أجهزة إنفاذ القانون هذه التقنية لإدارة أنشطة المراقبة، وتحديد مواقع واعتقال المشتبه بهم، والتحقيق في مسارح الجرائم، وتنفيذ عمليات البحث والإنقاذ. يقوم فنيو صيانة خطوط الكهرباء بتحديد مواقع الوصلات والأجزاء التي تسخن بشكل مفرط لتجنب الأعطال المحتملة. عندما يصبح العزل الحراري معيبا، يمكن لفنيي البناء رؤية تسربات حرارية لتحسين كفاءة التبريد أو التدفئة. يمكن أيضا مراقبة الأنشطة الفسيولوجية، مثل الحمى، لدى البشر ذات الدم الحار باستخدام التصوير الحراري. كما أنها أدوات شائعة يستخدمها مفتشو المنازل.

ميزات كاميرا التصوير الحراري

يمكن شراء كاميرات التصوير الحراري باستخدام الحد الأدنى من الميزات التي تقرأ فقط درجة حرارة مؤشر التصويب المركزي الثابت على الشاشة، أو مع ميزات متعددة تسمح للمستخدم باختيار عدة مؤشرات تصويب متحركة وإجراء مقارنات بينها لعرض درجات الحرارة العالية والمنخفضة والمتوسطة على الشاشة. تحتوي كاميرات التصوير الحراري على لوحات ألوان متعددة يمكن للمستخدم اختيارها، مثل الأسود/الأبيض، الحديد أو قوس قزح.

ما الذي يجب البحث عنه في كاميرا التصوير الحراري
هناك عدد من المكونات التي تساهم في جودة وتكلفة كاميرا التصوير الحراري. أهم عاملين هما دقة الكاشف والحساسية الحرارية.

دقة الكاشف تصف عدد البكسلات. أكثر الدقات شيوعا هي 160 × 120، 320 × 240 و640 × 480 بكسل. ينتج كاشف بحجم 320 × 240 صورة مكونة من 76,800 بكسل. وبما أن لكل بكسل درجة حرارة مرتبطة بدرجة حرارة تساوي 76,800 نقطة بيانات حرارة. الدقة الأعلى تنتج أيضا صورا أوضح بشكل ملحوظ.
الحساسية الحرارية هي أصغر فرق في درجة الحرارة يمكن للكاميرا اكتشافه. الحساسية 0.05° تعني أن الكاميرا يمكنها التمييز بين سطحين بفارق درجة حرارة يبلغ فقط خمسة أجزاء من المئة من درجة.
عامل مهم آخر يجب أخذه في الاعتبار هو نطاق درجة حرارة كاميرا التصوير الحراري. النطاق يوضح ما هي درجات الحرارة الدنيا والقصوى التي يمكن للكاميرا قياسها (-4°F إلى 2200°F هو النموذج).
للحصول على أفضل صورة حرارية للتحليل، هناك أربعة تعديلات يمكن إجراؤها على معظم الكاميرات: التركيز، تغييرات في إعدادات الانبعاث، تغيرات في إعداد درجة الحرارة العاكسة، والضبط الحراري. يجب أخذ كل من هذه التعديلات في الاعتبار عند اختيار كاميرا تصوير حراري.
تماما مثل الكاميرا العادية، يجب تركيز عدسة كاميرا التصوير الحراري لتعزيز وضوح الصورة. معظم الكاميرات يمكن التركيز عليها عن طريق لف العدسة. الكاميرات الأكثر تطورا تعتمد على التركيز بزر ضغط.
الانبعاثية هي كمية الإشعاع المنبعثة من جسم ما مقارنة بكمية الإشعاع المنبعث من مصدر إشعاع مثالي عندما يكون كلاهما عند نفس درجة الحرارة. ضبط الانبعاثية مهم عند قياس درجات الحرارة أو عند مقارنة درجات حرارة جسمين مختلفين. ليست كل الكاميرات تسمح للمستخدم بإدخال درجة حرارة عاكسة.
يسمح إعداد درجة الحرارة العاكسة للمستخدم بالتعويض عن انعكاس درجة حرارة الأجسام المحيطة على الجسم. تماما مثل الانبعاثية، فإن درجة الحرارة العاكسة مهمة عند قياس درجات الحرارة أو مقارنة درجات حرارة جسمين. ليست كل الكاميرات تسمح للمستخدم بإدخال درجة حرارة عاكسة.
يتضمن ضبط الكاميرا الحراري ضبط مدى أو نطاق درجة الحرارة الذي تراه الكاميرا أثناء وضع المشاهدة اليدوي. يسمح الوضع اليدوي للمستخدم بضبط الامتداد إلى النطاق المطلوب، وستعرض الكاميرا دائما هذا النطاق الحراري. استخدام الوضع اليدوي يكون الأفضل عند استخدامه لإظهار فروق درجات الحرارة بين الجسم الذي يتم مشاهدته.

نظرا لأن الطاقة الحرارية يمكن أن تنعكس على الأسطح اللامعة، لا تستطيع كاميرات التصوير الحراري الرؤية من خلال الزجاج. يمكن استخدام كاميرات التصوير الحراري لجمع معلومات عن داخل الجدار، لكنها لا تستطيع الرؤية من خلال الجدران. من المهم أيضا معرفة أن كاميرات التصوير الحراري لا يجب أن تستخدم كعامل حاسم وحيد لوجود المشكلة. يجب دائما استخدام أدوات أخرى لتأكيد المشكلة.