DIY termokamera z kamery

Mnoho ľudí pravdepodobne sledovalo film „Predátor“ a trochu žiarlilo na schopnosť vidieť tepelné žiarenie, ako napríklad notoricky známy mimozemšťan. Ukazuje sa, že túto vlastnosť možno využiť nielen pri love, ale aj v mnohých oblastiach výroby a medicíny. A toto potešenie nie je až také drahé - termokamera a vyrobíte si ju vlastnými rukami aj z fotoaparátu á la point-and-shoot. Ako to urobiť a kde je možné zariadenie použiť, je témou dnešného článku.

Na čo všetko môžete použiť termovíziu?

Okrem špeciálnych efektov vo filmoch sci-fi nachádza zariadenie nasledujúce aplikácie:

• kontrola úniku energie — keďže zlý kontakt spôsobuje zahrievanie vodičov, termokamera umožňuje jednoducho identifikovať tento problém;
• stupňa tepelnoizolačné vlastnosti budovy vo výstavbe;
• ako alternatívu prístroj na nočné videnie - odhaliť nepriateľskú pracovnú silu a vybavenie;

• od záchranárov — zisťovať požiare, vyhľadávať osoby, možné úniky z priestorov a vyhodnocovať situáciu;
• v medicíne — identifikovať ľudí so zvýšenou teplotou v dave a identifikovať patológie tela vrátane rakovinových ložísk;
• v hutníctve a strojárstve - získať predstavu o heterogenite zahrievania predmetov.

Okrem vyššie uvedeného sa termokamera používa v astronomických ďalekohľadoch, veterinárnych kontrolných a nočných riadiacich systémoch.Rozsah jeho využitia sa skrátka rozhodne neobmedzuje len na lov.

Princíp činnosti zariadenia

Bez toho, aby som zachádzal do džungle fyziky, poviem vám: všetky telesá s teplotou nad absolútnou nulou vyžarujú teplo. Stredné infračervené žiarenie (7-14 mikrónov), ľudským okom neviditeľný, maximálny stupeň žiarenia pre telesá s teplotou o -50 až +50 stupňa. Displej termokamery odráža farebný obraz teplotného rozdielu skúmaného povrchu. Farebná gradácia sa vyskytuje v rozsahu farby dúhy od fialovej po červenú, v závislosti od stupňa ohrevu povrchu.

Pre niektoré výrobné procesy sú zaujímavé teploty niekoľko sto stupňov. Vlnová dĺžka žiarenia v tomto spektre je kratšia - 3-7 mikrónov. Ale podľa princípu činnosti sú zariadenia používané na meranie, bez ohľadu na prevádzkové teploty, úplne identické.

Ak má telo teplotu okolo tisíc stupňov, pomocné zariadenia už nie sú potrebné, žiara je viditeľná voľným okom.

Prevádzka zariadenia zahŕňa tri hlavné etapy:

• registrácia žiarenia v infračervenom rozsahu;
• konvertovanie zaznamenaných údajov na digitálne hodnoty;
• zobrazenie výsledného termogramu, teda tepelnej mapy povrchu pozorovaného objektu.

Moderné zariadenia umožňujú takéto prevody a získavajú obrázky prakticky bez oneskorenia, v reálnom čase.

Ako previesť kameru na termokameru

V skutočnosti nebudete musieť opakovať nič zvláštne. Spočiatku matica kamery vníma infračervené žiarenie. Ďalšia vec je, že výrobcovia do nich dávajú tzv tepelné filtre, ktoré odrážajú alebo pohlcujú infračervené žiarenie dopadajúce na ich povrch.

Iným spôsobom sa tento filter nazýva tepelné zrkadlo v buržoáznej verzii - "horúce zrkadlo". Výsledkom je, že spektrum vnímané matricou fotoaparátu sa stáva približne identickým s tým, čo vidí ľudské oko.

Ak z kamery odstránite IR filter, začne fungovať ako termokamera. Namiesto toho ho môžete (ale nie nevyhnutne) nainštalovať filter viditeľného spektra. Ako ukazuje prax, nehrá osobitnú úlohu a nemá prakticky žiadny vplyv na prevádzku zariadenia.

Okrem fotoaparátu môžu na výrobu zázračného zariadenia slúžiť ako testovacie subjekty (alebo obete - v závislosti od toho, ako proces prebieha):

• smartfón;
• videokamera;
• Webkamera;
• IR senzor.

Nebudem popisovať technológiu na ich konverziu, pretože to je úplne iný príbeh. A technológia úpravy je komplikovanejšia a náklady sú rádovo vyššie.