•Kızılötesi Işınım ve Sıcaklık İlişkisi
Termografi, termal görüntüleme veya termal video olarak bililen teknik, kızılötesi görüntülemenin bir çeşididir. Termografik kameralar elektromanyetik spektrumun kızılötesi bölümündeki kabaca 900-14.000 nanometre veya 0.9-14 µm arasındaki elektromanyetik ışınımı tespit ederler ve bu ışınımdan resimler oluştururlar.
Kızılötesi ışınım sıcaklıklarına göre tüm cisimlerden salınır. Kara cisimışıması kanununa göre, termografi görünür aydınlatma olmadan cisimlerin görünebilmesini sağlar. Bir cisim tarafından salınan ışınımın miktarı sıcaklık arttıkça artar; bu yüzden termografi sıcaklıktaki farkları görmemizi sağlar. Termografik bir kamera tarafından görüntülendiklerinde, sıcak cisimler daha soğuk arka planların yanında oldukça göze çarpar. İnsanlar ve diğer sıcak kanlı hayvanlar, gündüz veya gece, çevrede rahatlıkla görülebilir hale gelir.
Kullanım Alanları
Termal görüntüleme fotoğrafçılığı birçok başka kullanımlar bulur. Örneğin, itfaiyeciler onu insanları dumanın içinden bulmak ve yangının merkezini tespit etmekte kullanırlar. Termal görüntülemeyi güç hatları bakım teknisyenleri aşırı ısınmış bağlantılar ve parçaları arızalarının bariz bir işaretidir, olası tehlikeleri engellemek için kullanırlar. Termal izolasyanda sorun olan yerlerde, inşaat teknisyenleri ısıtma, soğutma veya iklimlendirmenin verimliliğini artırmak için ısı kaçaklarını görebilirler.
Termal görüntüleme kameraları aynı zamanda sürücüye yardımcı olması için bazı lüks arabalara da konulmuştur; ilk kez 2000 model Cadillac De Ville’e. Bazı psikolojik aktiviteler, özel olarak insanlardaki ve diğer sıcak kanlı hayvanlardaki tepkiler, termografik görüntülemeyle görüntülenebilir.
Teknik Özellikler ve Sensörler
Çağdaş bir infrared kameranın görüntüsü ve çalışması sıradan bir kamerayla aynıdır. Kullanıcının kızılötesi spektrumda görmesini sağlama o kadar kullanışlıdır ki, kayıtlarının çıktını alabilme çoğunlukla opsiyoneldir. Bu yüzden doğal olarak bir kayıt modülü de opsiyoneldir.
Yükten bağlaşımlı aygıt (CCD) sensörleri yerine, birçok termal görüntüleme kameraları Bütünleyici metal oksit yarı iletken (CMOS) odaksal düzlem dizilimini kullanırlar (FPA). En yaygın tipleri InSb, InGaAs ve QWIP FPA’lardır. En yeni teknoloji düşük maliyetli ve soğutulmayan mikrobolometre FPA sensörleridir. Çözünürlükleri optik kameralardan oldukça düşüktür, çoğunlukla 160×120 veya 320×240 piksel, en pahalı modellerde ise 640×512 pikseldir.
Termografik kameralar diğer görünür alan karşılıklarına göre çok fazla pahalıdırlar ve gelişmiş modellerinde ihraç yasağı vardır. Daha eski bolometreler veya daha hassas InSB modelleri genellikle minyatür bir Stirling çevrimli veya sıvı nitrojenli kriyojenik soğutma gerektirirler.
Sıcaklık Ölçüm Aralıkları
Kızılötesi film 250 °C ve 500 °C arasında hassasken, termografi yaklaşık olarak -50 °C’nin altı ve 2000 °C’nin üstünde hassastır. Bu yüzden kızılötesi filmde bir şeyi göstermek için o cisim 250 °C’nin üstünde olmalıdır veya en azından bu kadar sıcak olan bir cisimden gelen ışımayı yansıtıyor olmalıdır. Ciemny görüş dürbünleri normal olarak, dışarıda uygun olan yıldız veya ay ışığının küçük miktarlarını yükseltir ve sıcaklığı göremez, tümüyle karanlıkta çalışamazlar.
Isıl kızılötesi görüntüleyiciler kızılötesi dalgaboyundaki enerjiyi görünür ışık video ekranına dönüştürürler. 0 derece Kelvin’in üzerindeki tüm cisimler ısıl kızılötesi enerji yayarlar, bu yüzden pasif olarak tüm objeleri ortam ışığından bağımsız olarak görebilirler. Bununla beraber, birçok ısıl görüntüleyici sadece -50 °C’den daha sıcak cisimleri görebilirler.
Doğruluk ve Sınırlamalar
Isıl ışınımın spektrumu ve miktarı cismin yüzey sıcaklığına güçlü şekilde bağlıdır. Bu da bir ısıl kameranın bir cismin yüzey sıcaklığını görüntülemesini mümkün kılar. Ancak diğer etkiler bu tekniğin doğruluğunu kısıtlayan ışınımı etkiler. Örneğin, ışınım sadece cismin sıcaklığına bağlı değildir, aynı zamanda cismin salım gücünün de bir fonksiyonudur. Ayrıca, ışınım etraftaki cisimlerden gelir, cisimden yansır ve cisimin ışınımıyla yansıyan ışınım atmosferin soğurmasından da etkilenir.
Salım güçleri dolayısıyla, doğru sıcaklık ölçümleri çok zordur. Çoğu kamera ±2% veya daha kötü doğruluğa sahiptirler. Bu kameralar yalnızca yüzey sıcaklıklarını ölçer. Ölçülecek doğru sıcaklık değerleri emissivity gibi yüzeylerde meydana gelen yansımalar nedeniyle engellenmektedir. Emissivity, kullanılan malzemelerin termal ışınım yayma yetenekleridir ve her materyale göre değişir. 0 (iletimsizdir) ve 1.00 (tam iletimlidir) aralığında değerlendirilir.
Avantajlar
Termografi büyük bir alanın sıcaklığını karşılaştırmak için görünür bir resim elde eder. Hareket eden hedefleri eşzamanlı görüntüleyebilir, bozulmanın ilk aşamasında olan komponentleri bulabilir ve diğer yöntemler için ulaşılamaz veya tehlikeli alanları ölçebilir. Yüksek sıcaklıktan dolayı bazı malzemeler bozulabilir ve arızadan dolayı ısınmaya başlayabilir; bu sorunların bulunmasını sağlar.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
[…] Çekebilir: Termal Görüntüleme: Sıcaklık Farklarını Algılama Tekniği ve Uygulamaları → Źródło: Space […]