دوربین حرارتی

تقریبا همه ما در تلویزیون و یا در فیلم‌های پلیسی تصاویری از دوربین‌هایی را دیده‌ایم که در شب گرفته شده‌اند و موجودات زنده و غیر زنده را به‌شکل شبح‌های قرمز و نارنجی‌رنگ متحرکی را در یک پس زمینه آبی نشان می‌دهند. این تصاویر به‌وسیله دوربین حرارتی گرفته شده‌اند؛ دوربینی که ما قصد داریم در این مقاله درباره آن توضیح دهیم و کاربردهای مختلف آن را بررسی کنیم. اگر می‌خواهید درباره دوربین های حرارتی بیشتر بدانید، تا پایان مقاله با ما همراه باشید.همچنین شما میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر به صفحه ترمومتر لیزری مراجعه کنید.

دوربین حرارتی چیست؟

دوربین حرارتی که به آن دوربین ترموویژن هم گفته می‌شود، امکان تصویربرداری حرارتی را فراهم می‌کند. در این تصویربرداری، گرمایی که یک شیء از خود ساطع می‌کند به‌ شکل یک تصویر قابل مشاهده می‌شود. دوربین ‌های حرارتی دمای اجسام مختلف را ضبط می‌کنند و سپس به هر دما سایه‌ای از یک رنگ اختصاص می‌دهند که به شما امکان می‌دهد میزان گرمای تابش شده از آن را ببینید و با اجسام اطراف مقایسه کنید. از آنجا که موجودات زنده حرارت تولید می‌کنند، معمولا در تصاویرِ برداشت‌شده توسط دوربین های حرارتی، واضح‌تر از پس زمینه هستند که دمای آن، دمای محیط است. به همین دلیل هم هست که معمولا دوربین های حرارتیدر شب استفاده می‌شود که هم امکان دید بدون نور نیست و هم دمای اجسام مرده اطراف پایین‌تر است و می‌توان اجسام دارای گرما را راحت‌تر تشخیص داد. با این حال استفاده از دوربین ترموویژن در روز هم امکان‌پذیر است.

حالا سوال اینجاست که دوربین های حرارتی چطور گرما را تشخیص می‌دهند؟

طرز کار دوربین‌ های حرارتی

امواج الکترومغناطیسی دارای یک طیف به هم پیوسته و گسترده هستند. این طیف از امواج گاما با بیشترین بسامد و کمترین طول موج شروع می‌شود و به امواج رادیویی بلند با طول موج زیاد و بسامد بسیار کم ختم می‌گردد. نور مروی تنها بخش کوچکی از طیف امواج الکترمغناطیسی را تشکیل می‌دهد. به عبارت دیگر، چشم انسان تنها قادر است طول موج 400 تا 700 را ببیند که همه رنگ‌ها هم در این طول موج‌ها قرار دارند. امواج فراسرخ یا مادون قرمز پس از نور مرئی قرار دارند، یعنی طول موج بلندتر و بسامد کمتری نسبت به این نور داشته و با چشم قابل غیر مسلح قابل مشاهده نیستند. هرچه جسم دمای بالاتری داشته باشد، مقدار بیشتری از این امواج مادون قرمز را از خود ساطع می‌کند. کاری که دوربین‌ های حرارتی انجام می‌دهند این است که به جای طول موج مرئی، این امواج فراسرخ را دریافت می‌کنند و آنها را به تصویر مبدل می‌سازند. به عبارت دیگر، فرق یک دوربین ترموویژن با دوربین عادی این است که این دوربین‌ها امواج الکترمغناطیسی در محدوده مادون قرمز را ضبط می‌کنند و به همین دلیل به آنها دوربین مادون قرمز هم گفته می‌شود.

دوربین حرارتی دارای دستگاه‌های اندازه‌گیری داخلی به نام «میکروبولومتر» است که تشعشعات مادون قرمز را می‌گیرند. هر پیکسل از تصویر نهایی، نشات گرفته از یک میکروبولومتر است که دمای ثبت‌شده را به رنگ مناسب و از پیش تعیین شده‌ای درآورده و به نمایش می‌گذارد. به همین دلیل هم هر پیکسل از تصاویر این دوربین‌ها به یک رنگ خاص است. مناطقی با بیشترین حرارت به رنگ قرمز و نارنجی هستند و قسمت‌هایی که دمای کمتری دارند بنفش و آبی نمایش داده می‌شوند. اجسام در دمای اتاق معمولا به رنگ سبز هستند.برای کسب اطلاعات بیشتر به مطالعه فشار سنج دیجیتال بپردازید.

تاریخچه دوربین حرارتی

تشعشعات فروسرخ در سال 1800 توسط ستاره‌شناس بریتانیایی «سر ویلیام هرشل» کشف شد. او نور خورشید را از طریق یک منشور هدایت کرد و یک دماسنج را درست خارج از انتهای قرمز طیف مرئی قرار داد. او مشاهده کرد که درجه حرارت در این محل به‌طور قابل توجهی بالاتر از اطراف است. شما می‌توانید همان اثر اندازه‌گیری‌شده در آزمایش هرشل را هنگامی که خورشید به پوست شما می‌تابد احساس کنید. تابش مادون قرمز باعث می‌شود که پیوندهای بین مولکول‌ها حرکت کنند و انرژی آزاد شود که به صورت گرما احساس می‌شود.

زمان اولین پیدایش دوربین حرارتی معلوم نیست. به‌نظر می‌رسد این نوع تصویربرداری از سال 1800 انجام می‌شده است، اما آن را به مخترع خاصی نسبت نداده‌اند. با این حال، دوربین‌های تصویربرداری حرارتی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند مبتنی بر فناوری هستند که در ابتدا برای ارتش ساخته شد. به عنوان اولین اسمی که در تاریخچه دوربین های حرارتی با آن روبرو می‌شویم، فیزیکدان مجارستانی Kálman Tihanyi در سال 1929، دوربین حساس به مادون قرمز را برای دید در شب و به‌منظور استفاده در نیروی ‌هوایی بریتانیا اختراع کرد و این تکنولوژی به تدریج توسعه یافت تا به دوربین‌های کنونی رسید.

کاربرد‌های دوربین های حرارتی

این دوربین‌ها علاوه بر کاربرد‌های نظامی، در طیف وسیعی از صنایع و کسب‌و‌کار‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد که برخی از آنها را در اینجا بررسی می‌کنیم.ویکی سنجش مفتخر است تا تمام اطلاعات مورد نیاز ضخامت سنج دیجیتال را در اختیار شما قرار دهد.

دوربین ترموویژن در شناخت حیات وحش

این دوربین‌ها کمک زیادی به کشف دنیای جانوران کرده‌اند و می‌تواند حیواناتی را که سردتر یا گرمتر از محیط خود هستند تشخیص دهند. از آنجا که این تکنیک کاملا غیرفعال است و هم در شب و هم در روز کاربرد دارند، می‌توان از آن در بررسی زندگی 24 ساعته جانوران استفاده کرد. همچنین این روش نسبت به فناوری‌های تصویربرداری مرئی برتری دارد، زیرا تشعشعات حرارتی می‌توانند در دود، ذرات معلق در هوا، گرد و غبار و مه به طور مؤثری عبور کنند و اطلاعات دقیق‌تری را در اختیار محققان حیات وحش قرار دهند.

علاوه بر این، دوربین‌ های حرارتی کمک می‌کنند تا متخصصان آفات حیوانی را در انبار و جاهای دیگر پیدا کنند. این دوربین‌ها مخصوصا به شناسایی موریانه کمک زیادی می‌کنند.

تصویربرداری هوایی

استفاده از دوربین ترموویژن برای اهداف نقشه‌برداری برخی از قابلیت‌های منحصر‌به‌فرد را ارائه می‌دهد که دوربین معمولی فاقد آن است. مزیت اصلی تصاویر حرارتی نسبت به عکس‌های هوایی مرئی این است که می‌توانند گرما را حس کنند. به عنوان مثال، انواع خاک‌هایی که مقادیر متفاوتی از تابش خورشیدی را جذب می‌کنند، می‌توانند به این روش نقشه‌برداری شوند و همچنین اثرات سایه بر روی شیب‌های رو به شمال/جنوب در مناطق تپه‌ای یا کوهستانی را می‌توان ترسیم کرد.

نگهداری از تجهیزات و تعمیر آنها

دوربین‌ حرارتی هم در صنایع برق، هم در لوله‌کشی وهم در ساخت و ساز، به منظور بررسی تجهیزات و پیدا کردن مشکلات احتمالی استفاده می‌شوند. دوربین ترموویژن می‌تواند بخش‌هایی از دستگاه را که به دلیل مشکل برق در معرض گرمای زیاد هستند شناسایی کند. علاوه بر این، با استفاده از این نوع دوربین می‌توان لوله‌هایی را که نشت دارند در داخل ساختمان پیدا کرد. در مورد ساخت و ساز ساختمان، اتلاف حرارت از دیوارها، تجهیزات HVAC، درها و پنجره‌ها مشکلات رایج حرارتی هستند که به‌راحتی توسط یک تصویرگر حرارتی تشخیص داده می‌شوند و با استفاده از عایق‌ها برطرف می‌گردند.

استفاده در وسایل نقلیه

در ابتدا این دوربین حرارتی در کشتیرانی مورد استفاده قرار می‌گرفت. دوربین ترموویژن به ناخدا و خدمه کمک می‌کرد تا در شب دید بهتری داشته باشند و محل استقرار افراد داخل کشتی، کشتی‌های موجود در مسیر و مواردی از این قبیل را پیدا کنند. در سال‌های اخیر، دوربین‌ های حرارتی وارد صنعت خودرو سازی شده‌اند تا به راننده کمک کنند در شب دید بهتری داشته باشد و از برخورد به حیوانات و تصادف‌ با انسان در تاریکی شب مصون بماند.

تشخیص‌های پزشکی

در سال‌های اخیر که کرونا ویروس 19 همه جهان را تحت تاثیر قرار داد، استفاده از دوربین حرارتی در فرودگاه‌ها و اماکن عمومی کمک زیادی به شناسایی افراد بیمار که تب داشتند و جداسازی آنها کرد. علاوه بر این، برخی از اختلالات مربوط به گردش خود و مشکلات گردن و پشت نیز با میزان حرارت ساطع شده از این اندام‌ها وابستگی دارد و دوربین‌های مادون قرمز می‌توانند در تشخیص این ناهنجاری‌ها کمک کنند.

نجات افراد از آتش

آتش‌نشان‌ها از دوربین حرارتی استفاده می‌کنند، چون هم می‌توانند با به‌کار بردن آنها محل آتش را پیدا کنند و هم بدون اینکه دود مانع دید آنها شود، مصدومین احتمالی را ببینند و نجات دهند.اگر به دنبال کسب اطلاعات و یا خرید غبار سنج هستید میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

عملیات پلیسی

همان‌طور که گفتیم، اولین کاربرد این دوربین حرارتی در عملیات نظامی بود. پلیس‌ها می‌توانند با استفاده از این دوربین‌ها، محل اختفای افراد در خانه یا پشت دیوار و همچنین مسیر حرکت آنها را مخصوصا در شب متوجه شده و آنها را دستگیر کنند.

همان‌طور که می‌بینید دوربین ترموویژن مثل بسیاری از تکنولوژی‌های جدید دیگر، راه خود را به زندگی روزمره باز کرده‌ است. استفاده از آنها در مشاغل، اگرچه در ابتدا مستلزم صرف هزینه است، اما با این هزینه صرفه‌جویی‌های بعدی که در هزینه تعمیر و نگهداری و همچنین امنیت کسب و کار انجام می‌شئد، جبران می‌گردد و حتی سبب سودآوری برای شما می‌شود. شما می‌توانید دوربین ترموویژن را از ویکی سنجش خریداری کنید.

دوربین حرارتی که به آن دوربین مادون قرمز و یا دوربین ترموویژن نیز گفته می‌شود، نوعی دوربین است که قادر است اشعه مادون قرمز را به جای نور مرئی ضبط کند و آن را به شکل تصویر در بیاورد. از آنجا که دیدن تصاویر، وابسته به نور مرئی نیست، استفاده از دوربین ترموویژن در شب و همچنین برای تشخیص مشکلات ساخت و ساز در داخل دیوار بسیار کمک‌کننده است. شناسایی حیات وحش، کمک‌های نظامی و عملی نیز بخش‌های دیگر از مزایای استفاده از دوربین های حرارتی هستند.