دوربین ترموویژن چیست؟

دوربین ترموویژن

کلمه “ترمو” (Thermo) مخفف شده کلمه “ترمال” “Thermal” یا “Thermodynamic” به معنی “حرارت” یا “دما” می‌باشد و کلمه “ویژن” (Vision) به معنی دیدن و نگاره است. ازینرو ترموویژن نام دستگاه “گرمانگار” یا “دمانگار” به صورت تصوری و داینامیک است.

ترموویژن – Thermovison – Thermal Imager – Thermal Detector – ترمومتر تصویری، کلمات مترادف دستگاه ترموویژن است.

ویژگی اصلی این دستگاه اندازه‌گیری دماسنجی با سرعت و دقت بالا با تک نقطه داینامک دما یا چند نقطه داینامیک پویا و متحرک دما است، که عمل دماسنجی اجسام و مایعات را با سرعت و دقت بالا امکانپذیر میکند. به چند نمونه از تصاویر ترمال ایمجینگ در زیر توجه کنید:

ترموویژن چیست ؟

در ساده ترین تعریف و اصطلاح، تصویربردار حرارتی به شما امکان مشاهده نشتی حرارتی یک جسم که از خود خارج می‌شود را ببینید.

دوربین های ترمال دمای اجسام مختلف در طیف قابل مشاهده را به وسیله طیف رنگی در نمایشگر نشان میدهد و بعد هر سایه یا محدوده دمایی را با یک رنگ خاص مشخص میکند که به ما امکان تشخیص و مقایسه اختلاف دمایی بین اجسام را با طیف های رنگی و نقاط دمایی داینامیک میدهد.

تمام اجسام نوعی تابش مادون قرمز ساطع میکنند که این راهی برای انتقال دما است. اگر شما دست خود را مقابل ذغال داغ روی کباب پز نگه دارید، ذغال‌ها یک تن تشعشع مادون قرمز ساطع میکنند و گرما به دست شما منتقل میشود. ازینرو فقط حدود نیمی از انرژی خورشید به صورت نور مرئی منتشر میشود، مابقی ترکیبی از نور ماوراء بنفش و مادون قرمز است.

تفاوت دوربین Thermovision و Night Vision

دوربین دید در شب یک انتخاب عالی است، زیرا به راحتی در تاریکی میتوان یک شخص را نسبت به محیط اطراف شناسایی کرد ، که بیشتر کاربردهای نظامی دارد.

اکثر دوربین‌های ترموویژن به طول موج های طولانی تر و مادون قرمز متکی هستند، درحالی که دوربین‌های امنیتی دید در شب معمولی طول موجهای کوتاه تری از مادون قرمز را نمایان میکنند و بسیار ارزان قیمت تر هستند.

جدول زیر تفاوت این دو دوربین را بررسی میکند:

تاریخچه مختصر

– سال 1666 میلادی Isaac Newton کشف کرد که نور به ظاهر سفید خورشید اصلا سفید نیست، بلکه از رنگ‌های مجزا متشکل شده است.

– سال 1800 میلادی Frederick William Herschel (1738-1822) آزمایش‌هایی را انجام داد که در آنها رنگ‌های منفرد طیف نور خورشید را مطالعه کرد و آنها را با استفاده از یک منشور خاص پخش کرد. آقای هرشل دمای هر رنگ را اندازه گرفت، اما نهایتاً از نظر محاسباتی به دمای ساطع شده از نور خورشید نرسید.

حتی ساعات زیاد کار، کمکی به یافتن پاسخ درست نکرد. نکته جالب در زمان وقت ناهار، این دانشمند دماسنج حساسی را نزدیک به نور قرمز قسمتی از طیف اسپکتروم رها کرده بود و زمانی که بعد از نهار به محل کار خود بازگشت با افزایش قابل توجهی در دمای اندازه گیری شده تصادفی مواجه شد.

به این ترتیب دمای “از دست رفته” به دست آمد! طوری که در طیف فراتر از قسمت “قرمز” که طیف قابل مشاهده برای چشمان ماست، در ناحیه نامرئی که قابل مشاهده با چشم نیست قرار دارد. در نتیجه او به این نتیجه رسید که در تابش، یک ناحیه به صورت نامرئی وجود دارد که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. ازینرو مبحث تابش یک طبقه بندی حرارتی جدید و واضح دریافت کرد.

– سال 1821 میلادی دانشمند آلمانی Thomas Johann Seebeck تاثیر نیروی محرکه برقی الکتروموتور (Electromotive Force – Thermo EMF) در تولید الکتریسیته تحت تاثیر گرما را کشف کرد.

– سال 1834 مخترع و ساعت ساز Jean Charles Peltier دومین تاثیر ترموالکتریکی را کشف کرد، او متوجه شد در محل اتصال دو نوع مختلف ماده، اختلاف دما ایجاد می‌شود و نیز فرآیند معکوس وجود دارد یعنی ایجاد ولتاژ هنگام گرم شدن. به عنوان مثال مانند سنسور ترموکوپلی که به دستگاه مولتی‌متر یا دماسنج دیجیتال متصل میشود کار میکند.

– سال 1878 پیشگام هوانوردی، ستاره شناس و فیزیکدان آمریکایی و مخترع بلومتر Samuel Pierpont Langley با این باور که تمام هستی، حیات و فعالیت روی زمین توسط تابش خورشیدی ممکن شده است، بلومتر “Bolometer” را اختراع کرد. یک آشکار ساز حرارت تابشی فوق العاده حساس که تغییرات دمایی صدهزارم درجه سانتیگراد (0.00001) را تشخیص میدهد.

دستگاه بلومتر از دو نوار نازک فلزی، پل اندازه‌گیری، منبع تغذیه و گالوانومتر تشکیل شده است (دستگاهی برای اندازه گیری جریان الکتریکی). بلومتر پرتوهای نور خورشید را در ناحیه مادون قرمز خود بررسی میکند و شدت تابش خورشید را در طول موج‌های مختلف میسنجد.

بله، رسیدن به اندازه گیری دما از راه دور در آن سال‌ها شکل گرفت.

البته اولین دتکتور IR بعدها در سال 1914 به ثبت رسیده است.

– سال 1929 فیزیکدان مجارستانی Kalman Tihany یک دوربین تلویزیون الکتریکی با حساسیت مادون قرمز (دید در شب) برای صنایع دفاع هوایی بریتانیا اختراع کرد. این فناوری متعاقباً به سرعت در سراسر اقیانوس اطلس توسعه یافت.

تا به امروز با فناوری های نانو و پیشرفت تکنولوژی کماکان از تکنولوژی بلومتر برای دوربینهای حرارتی ترموویژن استفاده میشود.

مولف و مترجم: هادی رضائیان
منابع: Metertools – AGM Global Vision

دوربین‌های ترموویژن موجود با استاندادرهای سطح بالا

(با اطمینان بررسی و خرید کنید)