Охлаждаемые тепловизоры vs. неохлаждаемые: в чем разница?

Фото: karneev.com

Почему важен выбор типа тепловизора?

Тепловизор – прибор, улавливающий тепловое излучение. Он ведет наблюдение за распределением тепла на поверхности. Результаты этих наблюдений отображаются на дисплее в виде цветной картинки, на которой разные цвета соответствуют различным температурам.

На современном рынке представлен большой выбор тепловизоров. Профессиональные модели стоят дорого и имеют разную функциональность. Поэтому тепловизор нужно выбирать с учетом конкретных потребностей и особенностей его предстоящей эксплуатации. Грамотно подобрав модель, вы получите устройство, в котором нуждаетесь, не переплачивая за ненужные функции.

Как работают тепловизоры?

Фото: karneev.com

Тепловизионное оборудование фиксирует ИК излучение, которое преобразует в электрический сигнал, а затем – в графическую информацию, выводимую на экран. Это оборудование делят на несколько классов, в зависимости от его типа, погрешности, размеров матрицы,  разрешения дисплея и прочих характеристик.

Что такое охлаждаемая и неохлаждаемая матрица?

По наличию охлаждения тепловизионное оборудование делится на следующие группы:

• охлаждаемое;
• неохлаждаемое.

Модели с охлаждением более эффективны в использовании при работе на значительных расстояниях. Стоят они дороже, чем неохлаждаемые аналоги, но более высокая стоимость полностью компенсируется их расширенной функциональностью.

В охлаждаемых моделях установлен криокулер, снижающий температуру ИК термодетектора во время работы оборудования. Это позволяет повысить температурную чувствительность сенсора, увеличить точность его работы, минимизировать погрешность, расширить диапазон температуры при обнаружении цели.

Сравнение характеристик

Фото: karneev.com

Охлаждаемые модели отличаются от неохлаждаемых следующими характеристиками:

• дальность обнаружения цели;
• рабочий диапазон;
• цена.

Неохлаждаемые тепловизоры функционируют в длинноволновом диапазоне, который составляет 8-14 мкм, а охлаждаемые – в коротковолновом (от 3 до 5 мкм). Модели с охлаждением имеют более высокую дальность обнаружения, которая способна достигать десяти километров. Однако стоит это оборудование дороже и нуждается в сложном техобслуживании.

Одна из ключевых характеристик тепловизоров – температурная чувствительность, выражающаяся в разнице между температурными показателями фона и того объекта, за которым осуществляется наблюдение. Охлаждение матрицы дает возможность минимизировать тепловые шумы. Для максимального увеличения тепловой чувствительности матрицы осуществляют ее охлаждение до криогенных температур.

Конструкция охлаждаемого тепловизионного устройства состоит из следующих элементов:

• светочувствительная матрица;
• микрокриогенная система;
• вакуумный криостатированный корпус;
• интегральная система, имеющая кремниевую основу.

В первых моделях охлаждаемых тепловизоров функцию хладагента выполнял жидкий азот. Из-за этого оборудование было слишком громоздким. Сейчас для охлаждения применяется более современная и эффективная технология, предусматривающая использование гелия.

Неохлаждаемые модели обладают более простой конструкцией и стоят намного дешевле, однако при этом являются менее мощными. Зато они могут использоваться непосредственно после включения, поэтому обеспечивают высокую скорость измерений.

Применение в различных сферах

Фото: freepik.com

Охлаждаемые тепловизоры используются в военной технике, промышленной автоматизации и системах обеспечения безопасности. Такие тепловизионные модули устанавливают на беспилотники и носимые тепловизоры. Их используют в охранных и наблюдательных системах, где важна большая дальность и высокая точность обнаружения.

Обзор решений от KARNEEV SYSTEMS

Фото: karneev.com 

• KS UTM-I. Охлаждаемый модуль, предназначенный для ведения дистанционного наблюдения за разными объектами. Фокусное расстояние ИК объектива изменяется в диапазоне от 35 до 750 мм с непрекращающимся зумом, обеспечивая фокусировку на перемещении объекта.
• UTM-FHD. Неохлаждаемый модуль нового поколения, обеспечивающий высокую детализацию и четкость изображения. Обладает плавным цифровым зумом до 8х, делающим изображение максимально детализированным.
• KS UTM-A. Охлаждаемый модуль, снабженный ИК объективом, разрешение которого составляет 640х512 пикселей. Обеспечивает четкое, детализированное изображение. Фокусное расстояние объектива может изменяться в диапазоне 15 мм – 300 мм.