A mérési eljárás

Amikor egy tárgyat vizsgálunk, a kamera nem csak a testről érkező sugárzást észleli. A környezetből is érkezik sugárzás, melyet a vizsgált tárgy felszíne tükröz. Mindkét sugárzási tényezőt gyengíti a kameráig tartó útja során a levegő. Egy harmadik sugárforrás pedig maga a légkör.

A mérés ezen leírása, ahogy azt az alábbi ábra mutatja, viszonylag pontosan jellemzi a tényleges körülményeket. Amit figyelmen kívül hagytunk, az lehet például a napsugár szóródása a légkörben vagy a kamera látóterén kívül eső, egyéb intenzív forrásból származó sugarak. Ezen zavaró tényezők mennyiségének meghatározása nehéz, de szerencsére, a legtöbb esetben ezek nagysága elhanyagolható. Azokban az esetekben, amikor nem elhanyagolhatóak, a mérési elrendezést olyanná kell tenni, hogy ezek a zavaró tényezők egyértelművé váljanak, legalábbis a képzett kezelő személy számára. Ezekben az esetekben a kezelő személy felelőssége, hogy módosítsa a mérési beállításokat azért, hogy a zavaró tényezőket elkerülje, például azzal, hogy megváltoztatja a látótér pozícióját vagy úgy, hogy kiszűri a külső intenzív sugárforrásokat.

Elfogadva a fenti leírást, az alábbi ábra alapján levezethető egy bonyolult képlet, mellyel meghatározhatjuk a tárgy hőmérsékletét a kamera kimeneti adataiból.

A kamera objektívén át érkező sugárzás a detektoron elektromos jelet hoz létre. A kamera a detektor pixeleiben keletkezett feszültség nagyságát méri, és ebből megfelelő kalibráció után bonyolult számítási eljárással kiszámítja a hőmérsékletet.

A hőmérsékleti adatokat a detektorokból elektronika olvassa ki és egy számtáblázatban rögzíti. A kamera időbeli felbontása a kiolvasás gyorsaságától is függ. A hőmérsékleti adatokat tartalmazó számtáblázatot a kamerához tartozó szoftver alakítja látványos képpé. Ehhez a színkódolást mi magunk választhatjuk meg megjelölve, hogy melyik hőmérsékletnek milyen szín feleljen meg a képen.

A kamera különböző mérési tartományokat kínál fel, ezekhez a tartományokhoz különböző detektorok tartoznak

A detektorok többnyire félvezetők, melyeket a megfelelő működéshez alacsony hőmérsékleten kell tartani, (70-80K környékén) és az őket érő hősugárzás miatt állandóan hűteni kell. Régebben a kamerákba folyékony nitrogént kellett önteni, ma már külön hűtőgépek vannak a kamerákba építve.

Kérdés: Miért kell a hőkamerák detektorait alacsony hőmérsékleten (70 – 80 K) tartani?