Трудно найти человека, который ни разу в жизни не видел, как работает прибор под названием тепловизор – ведь каждый раз, когда в мире разражается очередная эпидемия гриппа, нам показывают по ТВ, как на вокзалах и в других общественных местах с его помощью измеряют температуру тела всех, кто находится в помещении. Если температура выше нормы – на дисплее человек «светится» отличным от других цветом, его просят пройти обследование, прежде чем уйти.
Для того чтобы в деталях понять, как работает тепловизор, нужно немного разбираться в физике. Но общий принцип его действия таков: человеческое тело (и не только оно) постоянно вырабатывает тепловое излучение – его еще называют инфракрасным. То, что мы воспринимаем как тепло, в физике называют электромагнитными волнами. Чем выше температура, тем эти волны интенсивнее и короче. Вот именно их и считывает тепловизор с помощью специальной матрицы, состоящей из элементов, которые запоминают переданные показания и превращают их в электрические импульсы. Эти импульсы обрабатываются так, что мы можем видеть распределение температуры в помещении на дисплее – практически в режиме реального времени. Матрицы, которые составляют основу этих приборов, используются при изготовлении фото- и видеотехники, поэтому тепловизоры иногда еще называют инфракрасными камерами.
И в домне, и на охоте
Тепловизоры используют не только для того, чтобы выявить больных людей во время эпидемий – хотя этот метод, безусловно, доказал свою эффективность. Изначально эти приборы делали для того, чтобы контролировать сложные технологические процессы на производстве – в машиностроении, переработке нефти, укладке асфальта и так далее. С помощью тепловизора можно определить, что оборудование стало перегреваться, и когда пора остановить процесс – например, при плавке стали в доменной печи. Тепловизор – незаменимая вещь при проверке состояния самолетов – это, пожалуй, единственный способ быстро найти неполадки в такой огромной машине.
Но это все специализированная техника, а ведь бывают портативные тепловизоры, которые может использовать любой человек. Например, при строительстве дома: прибор покажет, где нужно дополнительное утепление, имеют ли теплоизоляционные материалы те свойства, которые обещают продавцы, поможет обнаружить протечки и так далее. Тепловизор может заменить собаку на охоте – обнаруживает подстреленную дичь на расстоянии сотен метров! В крупных музеях вроде Лувра тоже не обойтись без этих приборов – они постоянно измеряют температуру возле «Моны Лизы» и других шедевров, оберегая их от сквозняков.
Все дело в матрице
При покупке тепловизора следует в первую очередь обращать внимание на размер его матрицы. От этого зависит диапазон измеряемой температуры. Например, для определения качества теплоизоляционного материала более чем достаточно диапазона от -10 до 350 градусов Цельсия, а на производстве может понадобиться прибор с диапазоном от -200 до 2000 градусов Цельсия. От матрицы зависит величина погрешности результатов, порог температурной чувствительности (от 0,05 до 0,3) и другие параметры. Выбирая тепловизор, лучше поинтересоваться, температуру скольких подвижных точек он способен фиксировать одновременно.
Стоит отметить, что качество измерения и величина матрицы больше не влияют на размер прибора: выпускают портативные, но очень мощные тепловизоры. Характеристики тепловизоров нужно выбирать в зависимости от области применения: нужно ли, чтобы прибор мог долгое время работать от аккумуляторов, чтобы он мало весил, чтобы диагональ дисплея была больше 3,5 дюйма и так далее.