Тепловизор – это специальное устройство портативного или стационарного типа, с помощью которого происходит регистрация теплового распределения температуры объекта в инфракрасном диапазоне. В процессе регистрации устройство может передавать информацию на экран в режиме он-лайн, после чего оператор видит его в нужном спектре. Картинка на дисплее окрашивает определенные элементы объекта в разные цвета.
Сфера применения такого устройства многообразна. Прежде всего они используются для военных целей, а также при охране особых территорий и объектов. Востребованные тепловизоры и в строительстве – при необходимости определить эффективность утепления домов. В медицине специальные модели могут быть использованы для определения некоторых заболеваний. Также с их помощью осуществляется скорая диагностика и контроль исправности работы оборудования в промышленности. Их применяют в спасательных службах, металлургии, охоты, науке и т.д.
Как выглядит тепловизор и принципы его работы
Внешне такие устройства могут отличаться между собой, в зависимости от своей конструкции и сферы применения. Однако обычно они имеют очень компактный и портативный дизайн для удобного использования и транспортировки. Их достаточно легко удерживать в руках и фиксировать на треноге при необходимости. Корпус часто производится из прочных материалов в виде пластика или металла или в их оптимальном сочетании. Защиту внутренних частей обеспечивают особенные плотные резиновые заглушки. Производители преимущественно создают нужный уровень защиты тепловизоров от воды, пыли и грязи. Достигается такая защита за счет использования износостойких материалов, обрабатываемых специальным покрытием.
С точки зрения принципа работы тепловизоров их можно рассматривать в качестве регистратора инфракрасного излучения. При этом устройство имеет способность трансформировать диапазон волн в спектр, доступный для восприятия человеческим глазом. При неравномерном распределении температуры у объекта разные сегменты на дисплее будут подсвечиваться разным цветом.
Общая упрощенная схема тепловизора включает в себя следующие элементы рабочих частей:
окно для приема волн инфракрасного излучения;
специализированная линза, отличающаяся высоким уровнем чувственности к такому типу лучей;
контроллер устройства, обеспечивающего эксплуатацию в автоматическом режиме;
- специализированный датчик регистратора или сенсор;
дисплей для отображения полученных результатов сканирования;
система управления устройством
Очень большое внимание при изготовлении устройств уделяется экрану и сенсору, а именно материалам и технологиям для их изготовления. Именно эти элементы в основном обуславливают окончательную стоимость каждой отдельной модели. Современные сенсоры отличаются матричным типом и называются болометрами. Они обладают способностью эффективно определять разность температур с показателем практически в сотые доли градуса.
Тепловизор: что это как разновидность модели
Устройства такого типа могут приобрести пользователи в нескольких видах. Одни из них используются исключительно для наблюдений – например, военными, охотниками или спасательными службами. Такие изделия характеризуются большой дальностью работы, однако в чем они могут быть ограничены в характеристиках. Относительно формата выполнения своего функционала следует выделить следующие разновидности устройств для разного использования:
наблюдательные – они выводят на дисплей картинку, сформированную лучами тепла, которая превращена в видимый спектр света;
измерительные - работают аналогично наблюдательным, однако обладают способностью присваивать дополнительное температурное значение сигнальным точкам света; их отличительная особенность заключается в способности давать оценку температурному распределению исследуемого объекта в конкретный момент;
визуальные – эти устройства позволяют контролировать зоны с отклонениями температуры от нормы.
Классификация устройств с точки зрения формы производства предполагает наличие переносных и стационарных моделей. В первом случае они имеют небольшие размеры, оснащаются удобным держателем для транспортировки на разные объекты. Во втором случае изделия имеют более существенные габариты, могут устанавливаться на разное специализированное оборудование и являться дополнительной частью оптических устройств, повышая их функционал.
Также следует отметить разновидности тепловизоров с учетом их назначения:
строительные – помогают искать потери тепла в зданиях, работая в диапазоне до 350°;
прицельные – снаружи схожи с классическими биноклями;
промышленного типа – устройства с чувственными датчиками и полноцветными экранами, применяемые на крупных предприятиях;
армейские – используются военными для поиска и нахождения дислокации вражеских сил в темный период суток, в тумане или в других подобных условиях;
медицинские – стационарные модели, передающие изображение на компьютер;
бытовые – они подключаются к смартфонам и выводят изображения на телефонные экраны.
охотничьи – устройства с дальномерами в виде ручного или на нашлемного монокуляра;
Тепловизор: как работает и как им пользоваться
Обычно людей интересуют, как работает тепловизор на человека, и как им управлять. Современное производство этих устройств позволяет использовать их максимально просто. Каждое изделие оснащается клавишей включения очком с установленным микродисплеем и объективом, позволяющим вести наблюдение. Все нюансы с изменением настроек тоже очень просты и не требуют наличия специальных навыков. Тепловизор военный позволяет хорошо видеть как днем, так и ночью через густой туман и плотный дым. При этом даже не густая растительность не является преградой наблюдателя. Главным предназначением тепловизора является необходимость увидеть и отобразить теплоконтрастный объект на дисплее устройства.
Тепловизор: для чего и в каком виде их используют военные
Абсолютное большинство устройств, используемых по военному делу, можно условно разделить на следующие категории:
Тепловизионные прицелы: как выбрать тепловизор
Это сложное оптоэлектронное устройство, которое может сочетаться с преобладающей частью огнестрельного оружия. Их основное предназначение – выполнение специальных задач. Такие изделия могут применяться также охранниками и охотниками. Основа работы тепловизионного прицела заключается в превращении теплового излучения от живых организмов в свет, видящий человеческий глаз. Выбирая устройства такого типа, нужно обратить внимание на следующие акценты:
- Разрешение матричной способности. Вычисляется в количестве пикселей на экране. Наибольшая их величина будет свидетельствовать о максимальной эффективности устройства. Достойным вариантом считается экран с разрешением от 640 на 480 пикселей, и больше.
Размер пикселя. Здесь важен меньший показатель, от чего зависит детализация картинки. Оптимальный вариант для эффективных моделей устройств будет на 25 или 17 микрон.
Частота обновления кадров. Рекомендуемым показателем считается от параметра 20-25 кадров в секунду. Для самых лучших моделей он может быть и 60 кадров. В свою очередь малая частотность с показателем 9 Гц будет провоцировать торможение картинки и создание шлейфа по движущейся цели.
Чувствительность спектра. В таких устройствах этот показатель может быть коротковолновым или длинноволновым. Для прицелов чаще характерны длинные волны, поскольку подобный режим не требует дополнительного охлаждения камеры. Коротковолновые вариации преимущественно бывают стационарными.
Калибровка матрицы. Она может происходить с помощью шторки, крышки или электронной системы или по применению всех этих приемов.
Материал линзы. Наилучшим вариантом будут являться элементы с германией, которые обрабатываются слоем титанового сплава.
Расстояние фокусировки. Она встречается в разных показателях – от 20 до 150 м. Для мощных винтовок рекомендовано выбирать прицелы с большим параметром расстояния.
Также следует обращать внимание на дальность обнаружения объекта и его идентификации. В первом случае показатель указывает на расстояние, при котором будет заметна цель. Второй показывает способность точно идентифицировать конкретный объект. Диапазон рабочих температур – еще один важный момент для выбора. При этом нужно знать, что тепловизоры с LED-экранами не работают при температуре ниже 5°, в то время как OLED экраны отлично функционируют при -30°.
Тепловизионные моноочки
Особенностью таких устройств является компактность, мобильность и удобство использования. При выборе этого варианта устройства следует учитывать следующее:
Разрешение, влияющее на детализацию изображения. Для бюджетных моделей она составляет 160 на 120 пикселей, для профессиональных 640 на 512 пикселей.
- Тепловая чувствительность. Предусматривает точность, с которой моноочки определяют разность температур на границе объекта и окружающей среды. Современные модели довольно часто имеют этот показатель на уровне 40–60 или 80 мК.
Дальность определения объектов. Для военных тепловизоров-монокуляров этот показатель желателен на уровне от 1000 м. Для использования в быту можно выбирать устройство с меньшими параметрами.
Кроме того, топ тепловизоров для военных довольно часто включает в себя такую разновидность, как тепловизионные биноочки. Внешне они выглядят довольно необычно, напоминая бинокль, но имея один объектив и два цифровых экрана для удобного наблюдения. Изображение с объектива обрабатывается и передается на оба экрана, что позволяет комфортно видеть цель без усталости глаз. Устройства разрабатываются чаще всего на базе специальных детекторов, имеют полноцветный дисплей с высоким разрешением.
Преимущества тепловизоров в военном применении
Важнейшая задача каждого бойца во время ночных военных операций – сохранить свою жизнь. Именно поэтому это устройство считается незаменимым атрибутом подобных рейдов, обладая множеством преимуществ в использовании. Ответ на вопрос, что такое тепловизор, сегодня хорошо знаком фактически каждому. В военном деле на современном этапе это устройство незаменимо. Использование его предполагает сразу несколько целей:
Определение объекта. С помощью тепловизора бойцы могут быстро находить месторасположение противника, даже если он находится за стеной или зданием. Это позволяет оперативно принимать эффективные решения и повышает шансы на победу в бою.
Определение траектории шаров. Благодаря специальному устройству определяется точное местоположение стрелка – даже если оно находится в закрытом месте.
Наблюдение за местностью. Тепловизоры помогают быстро найти скрытые объекты в виде зданий, неровного места, растительных зарослей и т.д. Это позволяет собирать информацию о местности и быстро принимать эффективные решения.
Определение наличия боевых единиц. Солдаты оперативно находят вражеские боевые машины, танки и другую технику.
Поиск и спасение. В условиях ночных боев тепловизоры помогают находить раненых солдат и спасать их.
Высокая эффективность таких устройств – не единственное преимущество применения их на поле боя. Отдельно также следует отметить безопасность использования тепловизоров. Они помогают быстро найти противника, оставаясь самому в укрытии. Кроме того, тепловизоры – это достаточно универсальные варианты оптической техники, которая может использоваться в разных условиях и на разных видах территорий. Они очень хорошо работают даже при плохих погодных условиях. Использовать тепловизоры очень просто. Они не нуждаются в особой подготовке солдат, а большинство моделей оснащается удобным и простым интерфейсом, который легко управляется в условиях боевых действий. Обладая достаточно высокой дальностью определения объекта, они позволяют эффективно работать на больших расстояниях, что значительно сокращает время реакции бойца и повышает шанс на успех.
