ترموویژن ها یا دوربین های حرارتی (حرارت سنج) در شکل های مختلف و عملکرد های گوناگون عرضه و تولید می شوند که عمدتا کاربرد های مشابهی دارند. در این مقاله سعی شده است به طور جامع به آن ها بپردازیم.
اولین آشکارساز مادون قرمز که بعد ها به دوربین ترموویژن و یا دما نگار معروف شد توسط فیزیکدان مجارستانی Kalman Tihanyi برای پدافند هوایی انگلستان ساخته شد. نمونه های اولیه ترموویژن ها برای مقاصد غیر نظامی در سال 1992 ساخته شدند اما نمونه کامل آنها برای عرضه جهانی در سال 2007 با وزن 1.5 پوند که مقدار زیادی است عرضه شدند.
ترموویژن ها (Thermovision Camera) عمدتا به صورت دستی طراحی می شوند که قابلیت جا به جایی بهتری دارند. اما به صورت دقیق جهت مقاصد آتش نشانی برای سهولت در اطفای حریق و حتی مقاصد نظامی نیز ساخته می شوند. از ترموویژن ها در دوره جنگ کره برای پیمایش و نبرد های زمان شب استفاده می شد. از آن زمان کیفیت این دوربین ها برای استفاده توسط آتش نشانان، استفاده در صنایع برق ، مأموران اجرای قانون و تیم های نجات در مناطق فاجعه بهبود یافت. همچنین جهت بازرسی، نگهداری و بهینه سازی ساختمان ها به طور گسترده از ترموویژن ها استفاده می گردد.
ترموویژن ها دارای پنج جزء اصلی شامل سیستم نوری (Optic System)، آشکار ساز، تقویت کننده، پردازش گر سیگنال و پردازش گر تصویر هستند. اکثر دوربین های حرارتی بر اساس ترکیب رنگ مشکی برای نقاط نرمال حرارتی و برجسته سازی نقاط بحرانی داغ کار می کنند. نقش به سزای کاربرد ترموویژن در کمک به آتش نشان ها در تعیین مکان آتش سوزی در میان انبوه دود ناشی از آتش و نیز سایر شرایط بدیهیست.
تصویربرداری حرارتی چگونه انجام میگیرد؟
دوربین های تصویربرداری حرارتی به طور موثری گرما – یعنی انرژی حرارتی – را به نور مرئی تبدیل می کنند تا محیط را تحلیل کنند. به همین خاطر کاربرد آنها بسیار متنوع میباشد. موجودات زنده و تجهیزات مکانیکی انرژی گرمایی از خود ساطع میکنند و باعث می شود تصویر برداری حرارتی حتی در تاریکی مطلق نیز قابل انجام باشد. ترموویژن ها می توانند بسیار دقیق باشند و فقط به مقدار کمی گرما نیاز دارند تا بتوانند به طور موثر کار کنند.
نور مرئی برای انسان و سایر موجودات بسیار مفید است، اما این تنها بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیسی است. اشعه مادون قرمز، تابشی است که توسط گرما تولید می شود و فضای بیشتری را در طیف نوری اشغال می کند. فعل و انفعال و فرآِیند جذب، انعکاس و حتی گاهی اوقات انتقال همان چیزی است که دوربین های تصویربرداری حرارتی ضبط و ارزیابی می کنند.
سطح تابش حرارتی ساطع شده توسط یک جسم را امضای گرمایی آن تابش می نامند. هرچه شیء معینی داغ تر باشد، اشعه بیشتری به محیط میفرستد. دوربین حرارتی قادر به تشخیص منابع گرما و اختلافات بسیار اندک در پرتو های حرارتی است و این داده ها را در یک نقشه گرمای کامل که توسط سطح گرما مشخص می شود گردآوری می کند.
خرید ترموویژن
کاربرد های ترموویژن
دوربین های حرارتی دارای کاربرد های مختلف اعم از نظامی و غیر نظامی هستند و در ادبیات بین المللی به تجهیزات با کاربرد دوگانه (Dual-Use Technology) معروفند. ترموویژن ها وضوح X480 و X640 را در سطح مقررات تسلیحاتی درجه بندی می کنند. همان طور که در بخش قبل گفته شد دوربین های ترموویژن در ابتدا جهت مقاصد نظامی ساخته شدند اما به تدریج به ابزاری کاربردی در عملیات های آتش نشانی و … تبدیل شدند. دوربین ترموویژن در صنعت برق جهت سهولت کار تکنسین های تعمیر و نگهداری خطوط و در صنعت ساختمان جهت آگاهی از نشت گرما و جلوگیری از اتلاف انرژی به کار می رود. همچنین این تجهیز با نام تجاری دوربین دید در شب در اتومبیل های لوکس نیز کاربرد دارد. ترموویژن در پزشکی جهت بررسی فعالیت های فیزیولوژیک بدن، واکنش های بدن مثل تب و … نیز به کار میرود.
به طور کل تکنولوژی ترموویژن ها در مواردی همچون دوربین های دید در شب، بازرسی ساختمان در حیطه گرمایش، سرمایش و ممیزی انرژی، دوربین های جنگی و صلاح گرم، ترموگرافی پزشکی، دامپزشکی، تشخیص، تعمیر و نگهداری تجهیزات توزیع برق از قبیل برج های ترانسفورماتور و پانل های توزیع، ستاره شناسی، تصویر بردای های شیمیایی، تست های غیر تخریبی، کاوش های باستان شناسی و جغرافیایی و … استفاده می شوند.
کاربرد ترموویژن در برق
امروزه ترموویژن ها در صنعت برق با توجه به نیاز های روز افزون به انرژی برق و به حداقل رساندن قطعی ناخواسته برق، پایداری سیستم و رضایت مندی مشترکان و در نهایت حس اعتماد مشتریان به سیستم برق رسانی، برنامه نگهداری و تعمیر پیشگیرانه تنظیم می شوند. با توجه به تجربیات کاری بسیاری از این قطعی های ناخواسته به اتصالات و جمپر ها و کابل کشی ها و کلمپ های متصل به تجهیزات مربوط می شود. ترموویژن در برق به کاربران خود کمک می کند تا این نوع اتصالات برای بررسی مقدار دما یا سایر پارامتر ها وارسی شوند.
خاصیت
خاصیت دما نگهداری، وظیفه عمده دوربین های حرارتی است که به کاربر خود اجازه میدهد بدون قطع تجهیزات و متصل کردن آن به تجهیزی خاص دمای نقطه مورد نظر را قرائت و با دمای محیط مقایسه کند. با ترموویژن در برق و صنایع وابسته می توان شرایط نقاط مهم مورد بررسی را سنجید و برای رفع عیب احتمالی اقدام کرد و از قطعی های محتمل به خصوص در زمان پیک بار جلوگیری به عمل آورد.
با استفاده از دوربین های حرارتی در صنعت برق بعد از رفع عیب نیر می توان تجهیز را وارسی کرد و از رفع عیب آن تجهیز اطمینان کامل حاصل کرد. در استفاده از دوربین ترموویژن بایستی دقت نمود تا نقاط گرم به صورت اشتباهی شناسایی نشوند. به عنوان مثال وجود حرارت در سیم پیچ ترانس امری بدیهی می باشد یا با روشن بودن یک هیتر در تابلوی محوطه پست و شناسایی آن توسط دوربین حرارتی فرض را بر وجود اتصالات در مدار نگذاریم. مناسب ترین زمان برای انجام بازدید ها توسط ترموویژن در پست های برق حدود غروب آفتاب است که میزان گرمای موثر آفتاب بر تجهیزات کمتر گشته و نور های اضافی روز مانع از دید دقیق حرارت بر روی دستگاه دوربین حرارتی نمی شود.
کلام آخر
ترموویژن های امروزی بسیار سبک و با کارایی بالا تولید می شوند. با استفاده دوره ای از آنها در پست های برق درصد بالایی از عیوبی که در آینده رخ خواهند داد را می توان شناسایی و از وقوع آن های پیشگیری نمود. در بعضی از شرکت های توزیع در استانهای بزرگ کشورمان نیز از این دستگاه استفاده می شود که بسیار با استقبال مواجه بوده است. در بسیاری از موارد دیده شده که حتی با سفت بودت اتصالات باز هم نقاطی با حرارت بالا داشته ایم که با بررسی مجدد و انجام تست، مقاومت اهمی مشاهده می شود (به دلیل دفرمه بودن و یا قالب گیری بد آلات اتصال).
به طور کلی و در یک نگاه از دوربین های حرارتی در صنعت برق، برای کوچک کردن عایق ها، بررسی افزایش دما در اتصالات محوری، بررسی گرمای بیش از حد در اتصالات، اختلال در اتصالات شبکه برق، پست های برق (ترانسفورماتورها، سیستم خنک کاری، تب پنجره ها، اتصالات، رله ها و بریکرها) و بررسی تمام عیوبی که با افزایش دما همراه باشند استفاده می شود.
مطالب مفید:
توسط