Pierwsze urządzenia termowizyjne wykorzystywane były przez wojsko, jednak szybko znalazły swoje miejsce w medycynie, budownictwie, przemyśle czy nawet w ogrodnictwie. Narzędzie służące do bezdotykowego rejestrowania i obrazowania rozkładu temperatur obserwowanego obiektu nazywamy kamerą termowizyjną. Opisane powyżej właściwości kamery termowizyjnej powodują, że kamera ma bardzo szerokie zastosowanie nie tylko jeśli chodzi o zasady bezpieczeństwa i w systemach bezpieczeństwa, głównie do instalacji w systemach ochrony życia i mienia. Można ją stosować również do monitoringu rozległych terenów, obszarów o słabej widoczności lub o całkowitym jej braku dla tradycyjnych kamer, w terenach zalesionych, w transporcie, w przemyśle itd. Badanie temperatury danego obiektu jest całkowicie bezkontaktowe.
Termografia w żaden sposób nie zakłóca działania, ani nie ingeruje w badany cel. Badanie termowizyjne jest dwuwymiarowe, uzyskany obraz pozwala na doskonały przegląd obiektu, a co najważniejsze badane obiekty skanowane są w czasie rzeczywistym, a wynik badania tzn. rozkład temperatur i ich wartości znane są natychmiast. Termowizor rejestruje tą energię i przetwarza ją na obraz zrozumiały dla człowieka. Największą zaletą termowizji jest brak wpływu światła widzialnego na działanie termowizora. W dzień i w nocy otrzymamy taki sam, wysoce kontrastowy obraz, który umożliwi nam szybkie lokalizowanie gorących punktów w otoczeniu. Nie wymagane są tak jak w przypadku noktowizorów oświetlacze podczerwieni. Operator obserwujący otoczenie przez termowizor nie zostanie oślepiony przez reflektory samochodu lub pieszego z latarką. Termowizor „widzi” bez problemu przez mgłę, śnieg czy deszcz. Obraz z termowizora często możemy nagrać w celu późniejszego obejrzenia.
Termowizory odczytują najmniejsze różnice w temperaturze, dzięki temu możemy dokładnie zmierzyć temperaturę obiektów w otoczeniu.
Za sprawą takich właściwości kamer termowizyjnych ta technika pomiaru rozkładu temperatur znajduje zastosowanie przy ocenie strat ciepła różnych obiektów. Za sprawą tych urządzeń można w łatwy i bezpieczny sposób ocenić m.in. jakość izolacji cieplnej w rurociągach, prawidłowy rozkład temperatur w grzejnikach centralnego ogrzewania itd. Na podstawie analizy obrazu termowizyjnego badanego obiektu można wyciągnąć wiele istotnych wniosków, jednak jest to możliwe tylko wówczas, gdy wiemy, jakie procesy zachodzą w danym obiekcie lub instalacji.
Kurs termowizji
W systemach bezpieczeństwa i nadzoru coraz częściej stosowane są kamery termowizyjne. Działanie termowizji bazuje na wykorzystaniu specjalnych detektorów mikrobolometrycznych, które zdolne są to wykrycia ciepła emitowanego przez obiekt. Kamery termowizyjne doskonale sprawdzają się więc w ciemnościach i w warunkach złej widoczności, kiedy zawodzi ludzkie oko i tradycyjny monitoring.
Za sprawą wychwytywanego kontrastu między ciepłem emitowanym przez ciało a temperaturą otoczenia, systemy termowizji zdolne są tworzyć niezwykle szczegółowy obraz bez względu na panujące warunki atmosferyczne i poziom oświetlenia terenu. Wszystkie te cechy sprawiają, że kamera termowizyjna jest rozwiązaniem wybieranym szczególnie chętnie przez służby militarne oraz do zabezpieczania obiektów o wysokiej wartości, takich jak elektrownie, porty lotnicze, czy centra logistyczne. Ponieważ systemy zabezpieczeń wykorzystujące kamery termowizyjne nie potrzebują oświetlania wykrytych postaci, są także chętnie używane do ochrony osiedli mieszkaniowych – nie są uciążliwe dla mieszkańców. Policja i celnicy wynajdują schowki w ścianach, samochodach itd. Straż pożarna używa termowizji do lokalizowania np. wycieków substancji do rzek i zbiorników; lokalizowania rannych oraz źródeł ognia. Firmy BHP używają termografii do robienia zdjęć termicznych instalacji, lokalizowania źródłem usterek czy możliwych punktów zapalnych. Właściciele domków jednorodzinnych zlecają profesjonalne audyty cieplne wykonywane przy pomocy termowizora przemysłowego.
Termowizyjna technika pomiaru temperatury daje duże możliwości w zakresie oceny strat ciepła z różnych obiektów, oceny prawidłowości działania instalacji i urządzeń energetycznych oraz lokalizacji defektów i uszkodzeń. Technika ta jest przydatna wszędzie tam, gdzie w oparciu o znajomość rozkładu temperatury na powierzchni badanego obiektu możemy wnioskować o przebiegu procesów w danym obiekcie.
Jak działa kamera termowizyjna?
Kamera termowizyjna to urządzenie pomiarowe, które pozwala kontrolować obszar objęty detekcją. Znajduje szerokie zastosowanie m.in. w systemach bezpieczeństwa, monitoringu rozległych terenów, obszarów o słabej widoczności (lub przy zupełnym braku widoczności), w terenach zalesionych itd. Kamery tego rodzaju wykorzystywane są nie tylko w przemyśle i transporcie, ale również do monitorowania prywatnych posesji.
Kamera termowizyjna działa na zasadzie promieniowania podczerwonego. Każde ciało, którego temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego, staje się źródłem promieniowania podczerwonego. Intensywność podczerwieni zależy od temperatury i cech powierzchni danego ciała. Taki rodzaj promieniowania jest wytwarzany przez praktycznie wszystkie istoty żywe, w tym człowieka. Zadaniem kamery jest zarejestrowanie promieniowania podczerwonego pochodzącego ze zlokalizowanego obiektu. Następnie promieniowanie przechodzi przez soczewkę i skupia się na detektorze. Jest to schemat podobny do działania aparatu analogowego, gdzie promieniowanie widzialne skupia się na kliszy.
Kamery termowizyjne wyposażone są nie tylko w matrycę detektorów, ale również współpracujący z nią układ, który punkt po punkcie przeszukuje obraz. W przypadku, gdy na matrycy zostanie zarejestrowana pewna nieprawidłowość wynikająca ze zmian intensywności padania promieniowania podczerwonego, zostanie przekazany sygnał w postaci zauważalnej na wyświetlaczu.
Najnowsze zestawy termowizji przetwarzają charakterystyczne kolorowe plamy uchwycone przez podczerwień na normalny obraz, do którego przyzwyczajone jest oko ludzkie. Dzięki temu strażnicy dokładnie widzą na monitorze, kto wtargnął na chroniony teren. Ogranicza to w znacznym stopniu liczbę fałszywych alarmów i daje większą pewność obsłudze systemu.