Тепловизор (инфракрасная камера, тепловизионный прибор) - это устройство для съемки изображений в инфракрасном диапазоне волн. Т.е., по другому говоря, тепловизор - это оптико-электронная система, предназначенная для получения видимого изображения объектов, испускающих невидимое тепловое (инфракрасное) излучение. Чаще всего тепловизор используется в качестве прибора ночного видения или для получения температурного поля объекта. При помощи тепловизора можно мгновенно измерить температуру десятков тысяч точек объекта. Тепловизоры являются измерительными приборами*, поэтому их иногда называют измерительными тепловизорами.
Первые тепловизоры были созданы в 30-х гг. 20 века. Принцип действия тепловизора основан на преобразовании инфракрасного излучения в электрический сигнал, который усиливается и воспроизводится на экране индикатора.
В 70-х гг. созданы тепловизоры, в которых тепловое изображение переводится в видимое непосредственно на экране, покрытом светочувствительным веществом (люминофоры, жидкие кристаллы, полупроводниковые пленки). Тепловизоры используются для определения местоположения и формы объектов, находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах.
Применение тепловизоров обусловлено необходимостью поиска горячих (иногда - холодных) мест на температурном поле, наличие которых говорит о нарушении нормального режима эксплуатации объекта или оборудования, опасных дефектах, потерях энергии и т.д. Хороший тепловизор не только позволяет локализовать эти "горячие точки", но и измерить их температуру. В настоящее время сфера применения тепловизоров очень широка.
Современные тепловизоры нашли широкое применение как на крупных промышленных предприятиях, где необходим тщательный контроль за тепловым состоянием объектов, так и в небольших организациях, занимающихся поиском неисправностей сетей различного назначения. Так, сканирование тепловизором может безошибочно показать место отхода контактов в системах электропроводки.
Особенно широкое применение тепловизоры получили в строительстве при оценке теплоизоляционных свойств конструкций. Так, к примеру, с помощью тепловизора можно определить области наибольших теплопотерь в строящемся доме и сделать вывод о качестве применяемых строительных материалов и утеплителей.
Широкое применение тепловизоры получили в военной индустрии для координации боевых действий в темное время суток. Эта дорогостоящая аппаратура может устанавливаться на самолеты-разведчики, для оценки количества живой силы противника и ее расположения на участке боевых действий.
Помимо инженерного применения с 2008-2009 гг. тепловизоры начали также активно использовать в медицинских целях - для выделения из толпы лиц инфицированных вирусом гриппа
К сожалению, тепловизор является достаточно дорогим измерительным прибором - в первую очередь из-за стоимости его двух основных элементов: матрицы и объектива (их стоимость составляет 90% стоимости прибора).
Матрицы весьма сложны в производстве, и, соответственно, это все упирается в большие деньги.
С объективами ситуация сложнее: их нельзя сделать из стекла, потому что этот материал не пропускает ИК-излучение. По этой причине для создания объективов применяются редкие и дорогие материалы.
Для понижения шумов и, следовательно, повышения пороговой чувствительности, в тепловизионных приборах матрицу фоточувствительных элементов охлаждает микрокомпрессорная система, либо используется термостабилизация при помощи термоэлектрической системы.
В последнее время все большее распространение получают приборы с неохлаждаемой микроболометрической матрицей.
---
* - далеко не все тепловизоры являются измерительными приборами, большинство из них лишь индикаторы (наблюдательные тепловизоры, тепловизоры для охоты, инфракрасные прицелы для различного оружия, камеры в автомобилях и т.п.)