적외선 열화상 및 열화상

전기 광학 장치를 사용하여 표면에서 방출되는 열 복사의 매개변수를 기록하여 표면 온도를 측정하는 것을 적외선 열화상 측정이라고 합니다. 짐작할 수 있듯이 이 경우 열은 조사된 표면에서 측정 장치로 다음과 같은 형태로 전달됩니다. 적외선 전자파.

적외선 열화상 측정을 위한 최신 전기 광학 장치는 적외선 복사의 흐름을 측정할 수 있으며 얻은 데이터를 기반으로 측정 장비가 상호 작용하는 표면의 온도를 계산합니다.

물론 사람은 적외선을 감지할 수 있고 피부 표면의 신경 말단으로 100분의 1도 이내의 온도 변화도 감지할 수 있습니다. 그러나 이러한 높은 감도로 인해 인체는 건강에 해를 끼치지 않고 접촉으로 상대적으로 높은 온도를 감지하는 데 적합하지 않습니다. 기껏해야 이것은 화상 부상으로 가득 차 있습니다.

그리고 온도에 대한 인간의 민감도가 완전한 어둠 속에서 열로 먹이를 감지할 수 있는 동물만큼 높은 것으로 판명되더라도 조만간 자연 생리학보다 더 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있는 더 민감한 도구가 필요할 것입니다. 허용...

결국 그러한 도구가 개발되었습니다. 처음에는 기계 장치였으며 나중에는 과민한 전자 장치였습니다. 오늘날 이러한 장치는 무수한 기술적 문제를 해결하기 위해 열 제어를 수행해야 할 때 일반적인 속성인 것 같습니다.

«적외선» 또는 약어로 «IR»이라는 단어는 전자기 복사의 가장 넓은 스펙트럼 범위에서 열파의 위치에 따라 «적색 뒤» 열파의 위치를 ​​나타냅니다. "thermography"라는 단어는 "thermo" - 온도 및 "graphic" - 이미지 - 온도 이미지를 포함합니다.

적외선 서모그래피의 기원

이 연구 라인의 기초는 1800년에 햇빛의 스펙트럼으로 연구를 수행한 독일 천문학자 William Herschel에 의해 마련되었습니다. Herschel은 프리즘을 통해 햇빛을 투과시킴으로써 햇빛이 떨어지는 다양한 색상의 영역에 민감한 수은 온도계를 배치했습니다. 프리즘에서 나누어졌다.

실험 과정에서 온도계가 빨간색 선 너머로 이동했을 때 그는 눈에 보이지 않지만 눈에 띄는 열 효과가 있는 방사선도 있음을 발견했습니다.

Herschel이 그의 실험에서 관찰한 방사선은 인간의 시각에 어떤 색상으로도 인식되지 않는 전자기 스펙트럼 영역에 있었습니다.이것은 "보이지 않는 열복사" 영역이었습니다. 확실히 전자기파의 스펙트럼에 있었지만 눈에 보이는 빨간색 아래였습니다.

나중에 독일의 물리학자 Thomas Seebeck은 열전기를 발견했고, 1829년 이탈리아의 물리학자 Nobili는 처음으로 알려진 열전쌍을 기반으로 열전퇴를 만들었습니다. 이에 상응하는 전위차는 이들로 구성된 회로의 끝에서 발생합니다 ...

Meloni는 곧 소위 서모파일(직렬로 설치된 서모파일에서)은 특정 방식으로 적외선을 집중시켜 9미터 거리에서 열원을 감지할 수 있습니다.

열전퇴 — 더 큰 전력 또는 냉각 용량을 얻기 위한 열전소자의 직렬 연결(각각 열전 또는 냉각 모드에서 작동할 때).

1880년 새뮤얼 랭글리는 300미터 거리에서 발정난 소를 발견했습니다. 이것은 온도 변화와 불가분의 관계가 있는 전기 저항의 변화를 측정하는 발로미터를 사용하여 수행됩니다.

그의 아버지의 후계자인 John Herschel은 1840년에 증발계를 사용하여 가장 얇은 오일 필름의 다양한 속도에서 증발 메커니즘 덕분에 반사광에서 최초의 적외선 이미지를 얻었습니다.

오늘날에는 조사 중인 장비와 접촉하지 않고 즉시 시각화할 수 있는 적외선 방사에 대한 정보를 얻을 수 있는 열화상 카메라인 열화상 카메라의 원격 획득을 위해 특수 장치가 사용됩니다. 최초의 열화상 카메라는 감광성 적외선 센서를 기반으로 했습니다.

1918년까지 American Keys는 광자와의 직접적인 상호 작용으로 인해 신호를 받는 포토레지스터로 실험을 수행했습니다. 따라서 광전도 원리에 따라 작동하는 민감한 열 복사 검출기가 만들어졌습니다.

현대 세계의 IR 서모그래피

전쟁 기간 동안 부피가 큰 열화상 카메라는 주로 군사용으로 사용되었기 때문에 1940년 이후 열화상 기술의 개발이 가속화되었습니다.

1960년대 이후 최초의 휴대용 열화상 카메라가 등장하여 건물 진단을 수행했습니다. 신뢰할 수 있는 도구였지만 이미지 품질이 좋지 않았습니다. 1980년대에 열화상은 산업뿐만 아니라 의료 분야에도 도입되기 시작했습니다. 열화상 카메라는 방사성 이미지(이미지의 모든 지점의 온도)를 제공하도록 보정되었습니다.

최초의 가스 냉각식 열화상 카메라는 음극선관이 있는 흑백 CRT 화면에 이미지를 표시했습니다. 그때에도 화면에서 자기 테이프나 인화지에 기록하는 것이 가능했습니다. 더 저렴한 모델의 열화상 카메라는 비디콘 튜브를 기반으로 하고 냉각이 필요하지 않으며 더 콤팩트하지만 열화상은 방사 측정이 아닙니다.

1990년대에는 장치 렌즈의 초점면에 설치된 직사각형 적외선 수신기(민감한 픽셀) 어레이를 포함하여 매트릭스 적외선 수신기가 민간용으로 제공되었습니다. 이것은 첫 번째 스캐닝 IR 수신기에 비해 크게 개선된 것입니다.

열화상 이미지의 품질이 향상되고 공간 해상도가 향상되었습니다. 평균적인 최신 매트릭스 열화상 카메라에는 최대 640 * 480 — 307,200 마이크로 IR 수신기의 해상도를 가진 수신기가 있습니다. 전문 장치는 1000 * 1000 이상의 더 높은 해상도를 가질 수 있습니다.

IR 매트릭스 기술은 2000년대에 발전했습니다. 열화상 카메라는 8~15미크론의 감지 파장과 2.5~6미크론의 파장을 위해 설계된 중파장 작동 범위의 장파장 작동 범위로 등장했습니다. 최고의 열화상 카메라 모델은 완전히 방사성이며 이미지 오버레이 기능과 감도가 0.05도 이하입니다. 지난 10년 동안 가격은 10배 이상 떨어졌고 품질은 향상되었습니다. 모든 최신 모델은 컴퓨터와 상호 작용하고 데이터 자체를 분석하며 적절한 형식으로 편리한 보고서를 제공할 수 있습니다.

단열재

열 절연체에는 렌즈, 디스플레이, 적외선 수신기, 전자 장치, 측정 제어 장치, 저장 장치와 같은 여러 표준 부품이 포함됩니다. 모델에 따라 각종 부품의 모양이 다를 수 있습니다. 열화상 카메라는 다음과 같이 작동합니다. 적외선 방사는 광학 장치에 의해 수신기에 집중됩니다.

수신기는 전압 또는 가변 저항의 형태로 신호를 생성합니다. 이 신호는 전자 장치에 공급되어 화면에 이미지(열상 기록)를 형성합니다.열화상 카메라가 검사하는 물체 표면의 열 분포 특성에 따라 화면의 다른 색상은 적외선 스펙트럼의 다른 부분(각 음영은 자체 온도에 해당)에 해당합니다.

디스플레이는 일반적으로 작고 밝기와 대비가 높기 때문에 다양한 조명 조건에서 열 화상을 볼 수 있습니다. 이미지 외에도 디스플레이에는 일반적으로 배터리 충전 수준, 날짜 및 시간, 온도, 색 눈금과 같은 추가 정보가 표시됩니다.

IR 수신기는 그것에 떨어지는 적외선의 영향으로 전기 신호를 생성하는 반도체 재료로 만들어집니다. 신호는 디스플레이에 이미지를 형성하는 전자 장치에 의해 처리됩니다.

제어를 위해 측정된 온도 범위를 변경하고 색상 팔레트, 반사율 및 배경 방출을 조정하고 이미지 및 보고서를 저장할 수 있는 버튼이 있습니다.

디지털 이미지 및 보고서 파일은 일반적으로 메모리 카드에 저장됩니다. 일부 열화상 카메라는 가시 스펙트럼에서 음성 및 비디오를 기록하는 기능이 있습니다. 열화상 카메라 작동 중 저장된 모든 디지털 데이터는 컴퓨터에서 볼 수 있으며 열화상 카메라와 함께 제공되는 소프트웨어를 사용하여 분석할 수 있습니다.

또한보십시오:전기 장비 작동 중 비접촉식 온도 측정