Тепловізор - це спеціальний пристрій портативного або стаціонарного типу, за допомогою якого відбувається реєстрація теплового розподілу температури об'єкту в інфрачервоному діапазоні. У процесі реєстрації пристрій може передавати інформацію на екран у режимі онлайн, після чого оператор бачить його у потрібному спектрі. Картинка на дисплеї зафарбовує певні елементи об'єкту в різні кольори.
Сфера застосування такого пристрою різноманітна. Перш за все, вони використовуються для військових цілей, а також під час охорони особливих територій та об'єктів. Затребувані тепловізори і в будівництві - за необхідності визначити ефективність утеплення будинків. В медицині спеціальні моделі можуть використовуватися для визначення деяких захворювань. Також за їх допомогою здійснюється швидка діагностика та контроль справності роботи обладнання у промисловості. Їх застосовують у рятувальних службах, металургії, в мисливстві, в науці, тощо.
Як виглядає тепловізор та принципи його роботи
Зовні такі пристрої можуть відрізнятися між собою, в залежності від власної конструкції та сфери застосування. Проте зазвичай вони мають надзвичайно компактний та портативний дизайн для зручного використання та транспортування. Їх досить легко утримувати в руках та фіксувати на тринозі за необхідності. Корпус часто виготовляється із міцних матеріалів у вигляді пластику або металу або у їх оптимальному поєднанні. Захист внутрішніх елементів забезпечують особливі щільні гумові заглушки. Виробники переважно створюють потрібний рівень захисту тепловізорів від води, пилюки та бруду. Досягається такий захист за рахунок використання зносостійких матеріалів, які обробляються спеціальним покриттям.
З точки зору принципу роботи тепловізорів їх можна розглядати в якості реєстратора інфрачервоного випромінювання. При цьому пристрій має здатність трансформувати діапазон хвиль у спектр, який доступний для сприйняття людським оком. За умови нерівномірного розподілу температури у об'єкту різні сегменти на дисплеї будуть підсвічуватися різним кольором.
Загальна спрощена схема тепловізора включає в себе такі елементи робочих частин:
вікно для прийому хвиль інфрачервоного випромінювання;
спеціалізована лінза, яка відзначається високим рівнем чуттєвості до такого типу променів;
контролер пристрою, який забезпечує експлуатацію в автоматичному режимі;
спеціалізований датчик реєстратора або сенсор;
дисплей для відображення отриманих результатів сканування;
система управління пристроєм
Надзвичайно велика увага під час виготовлення пристроїв приділяється екрану і сенсору, а саме матеріалам і технологіям для їх виготовлення. Саме ці елементи в основному зумовлюють остаточну вартість кожної окремої моделі. Сучасні сенсори відзначаються матричним типом та мають назву болометри. Вони мають здатність ефективно визначати різницю температур з показником фактично в соті долі градуса.
Тепловізор: що це як різновид моделі
Пристрої такого типу користувачі можуть придбати у декількох видах. Одні з них застосовуються виключно для спостережень – наприклад, військовими, мисливцями або рятувальними службами. Такі вироби характеризуються великою дальністю роботи, проте де в чому вони можуть бути обмеженими в характеристиках. Стосовно формату виконання свого функціоналу варто виділити такі різновиди пристроїв для різного користування:
спостережувальні - вони виводять на дисплей картинку, сформовану променями тепла, яка перетворена у видимий спектр світла;
вимірювальні - працюють аналогічно до спостережувальних, проте мають здатність присвоювати додаткове температурне значення сигнальним точкам світла; їх відмінна особливість полягає у здатності надавати оцінку температурному розподілу об'єкту, який досліджується в конкретний момент;
візуальні - ці пристрої дозволяють контролювати зони з відхиленнями температури від норми.
Класифікація пристроїв з точки зору форми виготовлення передбачає наявність переносних та стаціонарних моделей. У першому випадку вони мають невеликі розміри, оснащуються зручним тримачем для транспортування на різні об'єкти. У другому випадку вироби мають більш суттєві габарити, можуть встановлюватися на різне спеціалізоване обладнання та бути додатковою частиною оптичних пристроїв, підвищуючи їх функціонал.
Також варто відзначити різновиди тепловізорів з урахуванням їх призначення:
будівельні - допомагають шукати втрати тепла в будівлях, працюючи в діапазоні до 350°;
мисливські - пристрої з дальномірами у вигляді ручного або на нашлемного монокуляра;
прицільні - зовні схожі з класичними біноклями;
промислового типу - пристрої з чуттєвими датчиками і повнокольоровими екранами, застосовувані на крупних підприємствах;
армійські - використовуються військовими для пошуку та знаходження дислокації ворожих сил в темний період доби, в тумані або в інших подібних умовах;
медичні - стаціонарні моделі, що передають зображення на комп'ютер;
побутові - вони підключаються до смартфонів та виводять зображення на телефонні екрани.
Тепловізор: як працює, та як ним користуватися
Зазвичай людей цікавлять, питання як працює тепловізор на людину, і як ним управляти. Сучасне виробництво цих пристроїв дає можливість використовувати їх максимально просто. Кожен виріб оснащується клавішею вмикання окуляром з інстальованим мікродисплеєм та об'єктивом, який дозволяє вести спостереження. Всі нюанси зі зміною налаштувань теж надзвичайно прості та не вимагають наявності спеціальних навичок. Тепловізор військовий дозволяє добре бачити як вдень, так і вночі, через густий туман та щільний дим. При цьому навіть не густа рослинність не є перепоною для спостерігача. Головним призначенням тепловізора є необхідність побачити та відобразити теплоконтрастний об'єкт на дисплей пристрою.
Тепловізор: для чого і в якому вигляді їх використовують військові
Абсолютну більшість пристроїв, які використовуються у військовій справі, можна умовно розділити на такі категорії:
Тепловізійні приціли: як вибрати тепловізор
Це складний оптоелектронний пристрій, який може поєднуватися з переважною частиною вогнепальної зброї. Їх основне призначення - виконання спеціальних завдань. Такі вироби можуть застосовуватися також охоронцями і мисливцями. Основа роботи тепловізійного прицілу полягає у перетворенні теплового випромінювання від живих організмів у світло, яке бачить людське око. Вибираючи пристрої такого типу, потрібно звернути увагу на такі акценти:
Роздільна матрична здатність. Вираховується у кількості пікселів на екрані. Найбільша їх величина свідчитиме про максимальну ефективність пристрою. Достойним варіантом вважається екран із здатністю від 640 на 480 пікселів, та більше.
Розмір пікселя. Тут важливий менший показник, від чого залежить деталізація картинки. Оптимальний варіант для ефективних моделей пристроїв буде на 25 або 17 мікрон.
Частота оновлення кадрів. Рекомендованим показником вважається від параметр 20-25 кадрів в секунду. Для найкращих моделей він може бути і 60 кадрів. В свою чергу, мала частотність з показником 9 гц провокуватиме гальмування картинки та створення шлейфу за рухомою ціллю.
Чутливість спектру. В таких пристроях цей показник може бути короткохвильовим або довгохвильовим. Для прицілів частіше характерні довгі хвилі, оскільки подібний режим не потребує додаткового охолодження камери. Короткохвильові варіації переважно бувають стаціонарними.
Калібровка матриці. Вона може відбуватися за допомогою шторки, кришки або електронної системи, чи із застосування всіх цих прийомів.
Матеріал лінзи. Найкращим варіантом будуть елементи з германією, які обробляються шаром титанового сплаву.
Відстань фокусу. Вона зустрічається в різних показниках - від 20 до 150 м. Для потужних гвинтівок рекомендовано вибирати приціли з великим параметром відстані.
Також варто звертати увагу на дальність виявлення об’єкту та його ідентифікації. У першому випадку показник вказує на відстань, за якої буде помітна ціль. Другий вказує на здатність точно ідентифікувати конкретний об'єкт. Діапазон робочих температур - ще один важливий момент для вибору. При цьому треба знати, що тепловізори з LED екранами не працюють при температурі нижче 5°, в той час як OLED екрани чудово функціонують при -30°.
Тепловізійні монокуляри
Особливістю таких пристроїв є компактність, мобільність та зручність у використанні. Під час вибору цього варіанту пристрою варто враховувати наступне:
Роздільна здатність, яка впливає на деталізацію зображення. Для бюджетних моделей вона складає 160 на 120 пікселів, для професійних 640 на 512 пікселів.
Теплова чутливість. Передбачає точність, з якою монокуляри визначають різність температур на межі об'єкту і оточуючого середовища. Сучасні моделі досить часто мають цей показник на рівні 40-60 або 80 мК.
Дальність визначення об'єктів. Для військових тепловізорів-монокулярів цей показник бажаний на рівні від 1000 м. Для користування у побуті можна вибирати пристрій з меншими параметрами.
Окрім того, топ тепловізорів для військових досить часто включає в себе такий різновид, як тепловізійні бінокуляри. Зовні вони мають досить незвичний вигляд, нагадуючи бінокль, але маючи один об'єктив і два цифрових екрани для зручного спостерігання. Зображення з об'єктива обробляється і передається на обидва екрани, що дає можливість комфортно бачити ціль без втоми очей. Пристрої розробляються найчастіше на базі спеціальних детекторів, мають повнокольоровий дисплей з високою роздільною здатністю.
Переваги тепловізорів у військовому застосуванні
Найважливіше завдання кожного бійця під час нічних військових операцій – зберегти своє життя. Саме тому цей пристрій вважається незамінним атрибутом подібних рейдів, маючи безліч переваг у використанні. Відповідь на питання, що таке тепловізор, сьогодні добре знайома фактично кожному. У військовій справі на сучасному етапі цей пристрій є незамінним. Використання його передбачає відразу декілька цілей:
Визначення об'єкту. З допомогою тепловізора бійці можуть швидко знаходити місце розташування противника, навіть якщо він перебуває за стіною або будівлею. Це дає можливість оперативно приймати ефективні рішення та підвищує шанси на перемогу у бою.
Визначення траєкторії куль. Завдяки спеціальному пристрою, визначається точне місце розташування стрільця – навіть, якщо він знаходиться у закритому місці
Спостереження за місцевістю. Тепловізори допомагають швидко знайти приховані об'єкти у вигляді будівель, нерівної місцини, рослинних хащів тощо. Це дає змогу збирати інформацію про місцевість та швидко приймати ефективні рішення
Визначення наявності бойових одиниць. Солдати оперативно знаходять ворожі бойові машини, танки та іншу техніку.
Пошук та рятування. В умовах нічних боїв тепловізори допомагають знаходити поранених солдат та рятувати їх.
Висока ефективність таких пристроїв - не єдина перевага застосування їх на полі бою. Окремо також варто відзначити безпеку використання тепловізорів. Вони допомагають швидко знайти противника, залишаючись самому в укритті. Окрім того, тепловізори - це досить універсальні варіанти оптичної техніки, яка може використовуватися в різних умовах і на різних видах територій. Вони дуже добре працюють навіть за поганих погодних умов. Використовувати тепловізори дуже просто. Вони не потребують особливої підготовки солдат, а більшість моделей оснащуються зручним та простим інтерфейсом, який легко управляється в умовах бойових дій. Маючи досить високу дальність визначення об'єкту, вони дозволяють ефективно працювати на великих відстанях, що значно скорочує час реакції бійця та підвищує шанс на успіх.
