Máy ảnh nhiệt DIY từ máy ảnh

Chắc hẳn nhiều người đã xem phim “Kẻ săn mồi” và hơi ghen tị với khả năng nhìn thấy bức xạ nhiệt, giống như người ngoài hành tinh khét tiếng. Hóa ra tính năng này không chỉ được sử dụng để săn bắn mà còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất và y học. Và niềm vui này không quá đắt - một máy ảnh nhiệt và bạn có thể tự làm nó bằng tay của mình ngay cả từ máy ảnh hoặc máy ảnh ngắm. Làm thế nào để thực hiện điều này và nơi có thể sử dụng thiết bị là chủ đề của bài viết hôm nay.

Bạn có thể sử dụng máy ảnh nhiệt để làm gì?

Ngoài các hiệu ứng đặc biệt trong phim khoa học viễn tưởng, thiết bị còn tìm thấy các ứng dụng sau:

• kiểm soát rò rỉ năng lượng - do tiếp xúc kém gây ra hiện tượng nóng lên dây dẫn nên thiết bị chụp ảnh nhiệt giúp dễ dàng xác định vấn đề này;
• cấp đặc tính cách nhiệt các tòa nhà đang được xây dựng;
• như một sự thay thế thiết bị nhìn đêm - phát hiện nhân lực và trang bị của địch;

• từ những người cứu hộ — để phát hiện đám cháy, tìm kiếm người, các lối thoát hiểm có thể có khỏi cơ sở và đánh giá tình hình;
• trong y học — để xác định những người có nhiệt độ cao trong đám đông và xác định các bệnh lý của cơ thể, bao gồm cả các ổ ung thư;
• trong luyện kim và cơ khí - để có được ý tưởng về tính không đồng nhất của quá trình làm nóng các vật thể.

Ngoài những điều trên, thiết bị chụp ảnh nhiệt còn được sử dụng trong kính thiên văn, hệ thống kiểm soát thú y và lái xe ban đêm.Tóm lại, phạm vi sử dụng của nó chắc chắn không chỉ giới hạn ở việc săn bắn.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

Không cần đi sâu vào rừng vật lý, tôi sẽ nói với bạn: tất cả các vật thể có nhiệt độ trên độ không tuyệt đối đều phát ra nhiệt. Hồng ngoại giữa (7-14 micron), mắt người không nhìn thấy được, mức độ bức xạ tối đa đối với vật thể có nhiệt độ -50 đến +50 độ. Màn hình hiển thị của thiết bị chụp ảnh nhiệt phản ánh hình ảnh màu về sự chênh lệch nhiệt độ của bề mặt đang được nghiên cứu. Sự chuyển màu xảy ra trong phạm vi màu sắc của cầu vồng từ tím đến đỏ, tùy thuộc vào mức độ gia nhiệt bề mặt.

Đối với một số quy trình sản xuất, nhiệt độ vài trăm độ là rất thú vị. Bước sóng của bức xạ trong quang phổ này ngắn hơn - 3-7 micron. Nhưng theo nguyên lý hoạt động, các thiết bị dùng để đo, bất kể nhiệt độ hoạt động, đều hoàn toàn giống nhau.

Nếu cơ thể có nhiệt độ khoảng nghìn độ thì không cần đến các thiết bị phụ trợ nữa, mắt thường có thể nhìn thấy ánh sáng rực rỡ.

Vận hành thiết bị bao gồm ba giai đoạn chính:

• đăng ký bức xạ trong phạm vi hồng ngoại;
• chuyển đổi dữ liệu đã ghi thành giá trị số;
• hiển thị biểu đồ nhiệt thu được, tức là bản đồ nhiệt trên bề mặt của vật thể được quan sát.

Các thiết bị hiện đại cho phép chuyển đổi như vậy và thu được hình ảnh hầu như không có độ trễ, trong thời gian thực.

Cách chuyển đổi máy ảnh thành máy ảnh nhiệt

Trên thực tế, bạn sẽ không phải làm lại bất cứ điều gì đặc biệt. Ban đầu, ma trận camera nhận biết bức xạ hồng ngoại. Một điều nữa là các nhà sản xuất đã đưa vào đó cái gọi là bộ lọc nhiệt, phản xạ hoặc hấp thụ bức xạ hồng ngoại rơi trên bề mặt của chúng.

Nói cách khác, bộ lọc này được gọi là gương nhiệt, theo phiên bản tư sản - "gương nóng". Kết quả là quang phổ được ma trận camera cảm nhận trở nên gần giống với quang phổ mà mắt người nhìn thấy.

Nếu bạn tháo bộ lọc hồng ngoại ra khỏi máy ảnh, nó sẽ bắt đầu hoạt động như một thiết bị chụp ảnh nhiệt. Bạn có thể (nhưng không nhất thiết) cài đặt nó thay thế bộ lọc quang phổ khả kiến. Thực tế cho thấy, nó không có vai trò đặc biệt và hầu như không ảnh hưởng gì đến hoạt động của thiết bị.

Ngoài máy ảnh, những đối tượng sau đây có thể đóng vai trò là đối tượng thử nghiệm (hoặc nạn nhân - tùy thuộc vào quá trình diễn ra như thế nào) để chế tạo một thiết bị thần kỳ:

• điện thoại thông minh;
• máy quay phim;
• Webcam;
• Cảm biến hồng ngoại.

Tôi sẽ không mô tả công nghệ chuyển đổi chúng vì đó là một câu chuyện hoàn toàn khác. Và công nghệ sửa đổi phức tạp hơn và chi phí cũng lớn hơn rất nhiều.