تُستخدم الكاميرا الحرارية على نطاق واسع في العديد من الصناعات. فهي تُستخدم للكشف السريع عن درجة حرارة الأجزاء المصنّعة، ما يُتيح الحصول على المعلومات اللازمة. ولأن أعطال الأجهزة الإلكترونية، كالمحركات والترانزستورات، غالباً ما تترافق مع ارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة، فإن الكاميرات الحرارية تُساعد أيضاً في تشخيص الأعطال بسرعة. فيما يلي ستة عناصر لاختيار كاميرا حرارية تعمل بالأشعة تحت الحمراء.

1. بكسل

أولًا، يجب تحديد دقة البكسل في كاميرا التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء. ترتبط دقة معظم كاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء بدقة البكسل. تبلغ دقة البكسل في كاميرا تصوير حراري مدنية بالأشعة تحت الحمراء عالية الجودة 640 × 480 بكسل (307200 بكسل). تتميز الصورة الملتقطة بالأشعة تحت الحمراء بواسطة هذا النوع من الكاميرات عالية الجودة بالوضوح والتفاصيل، ويبلغ الحد الأدنى لحجم الصورة المقاسة على مسافة 12 مترًا 0.5 × 0.5 سم. أما في كاميرا تصوير حراري متوسطة الجودة، فتبلغ دقة البكسل 320 × 240 بكسل (76800 بكسل)، ويبلغ الحد الأدنى لحجم الصورة المقاسة على مسافة 12 مترًا 1 × 1 سم. بينما في كاميرا تصوير حراري منخفضة الجودة، تبلغ دقة البكسل 160 × 120 بكسل (19200 بكسل)، ويبلغ الحد الأدنى لحجم الصورة المقاسة على مسافة 12 مترًا 2 × 2 سم. كلما زادت دقة البكسل، قلّ الحد الأدنى لحجم الهدف المراد تصويره.

2. نطاق قياس درجة الحرارة والجسم المراد قياسه

يُحدد نطاق قياس درجة الحرارة بناءً على نطاق درجة حرارة الجسم المراد قياسه، ثم يُختار جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء ذو النطاق الحراري المناسب. حاليًا، تُقسم معظم أجهزة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء المتوفرة في السوق إلى عدة نطاقات حرارية، مثل -40 إلى 120 درجة مئوية و0 إلى 500 درجة مئوية. لا يعني اتساع نطاق درجة الحرارة بالضرورة أداءً أفضل، بل إن النطاق الأضيق يوفر قياسات أكثر دقة. إضافةً إلى ذلك، عند الحاجة إلى قياس أجسام تزيد درجة حرارتها عن 500 درجة مئوية، يجب تزويد جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء بعدسات مُخصصة لدرجات الحرارة العالية.

3. دقة قياس درجة الحرارة

يشير هذا إلى حساسية جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لدرجة الحرارة. فكلما انخفضت دقة قياس درجة الحرارة، زادت حساسية الجهاز لتغيرات درجة الحرارة. لذا، يُنصح باختيار جهاز ذي دقة قياس درجة حرارة منخفضة قدر الإمكان. يتمثل الهدف الرئيسي من استخدام جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء في الكشف عن أي خلل حراري في نقطة معينة من خلال رصد فرق درجة الحرارة. قياس درجة حرارة نقطة واحدة فقط ليس ذا فائدة تُذكر، بل يكمن الهدف الأساسي في تحديد النقاط ذات درجة الحرارة المرتفعة نسبيًا لإجراء الصيانة الوقائية.

4. الدقة المكانية

ببساطة، كلما انخفضت قيمة الدقة المكانية، زادت دقة القياس، وبالتالي زادت دقة قياس درجة الحرارة. فعندما تكون قيمة الدقة المكانية منخفضة، يمكن لأصغر هدف قياسه أن يغطي بكسلات كاميرا التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، وتكون درجة الحرارة المقاسة هي درجة الحرارة الحقيقية للهدف.

أما إذا كانت قيمة الدقة المكانية عالية، فإنها تنخفض. فلا يمكن لأصغر هدف قياسه أن يغطي بكسلات كاميرا التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء بالكامل، ويتأثر الهدف بالإشعاع المحيط به. وتكون درجة الحرارة المقاسة هي متوسط درجة حرارة الهدف ودرجة حرارة محيطه، وهو ما يُعد غير دقيق.

5. ثبات درجة الحرارة

المكون الرئيسي في جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء هو كاشف الأشعة تحت الحمراء. يوجد حاليًا نوعان رئيسيان من الكواشف، وهما كواشف بلورات أكسيد الفاناديوم وكواشف السيليكون متعدد التبلور. تتمثل الميزة الأساسية لكاشف بلورات أكسيد الفاناديوم في أن مجال رؤيته لقياس درجة الحرارة (MFOV) يبلغ 1، مما يعني أن دقة قياس درجة الحرارة تصل إلى بكسل واحد.

أما كاشف السيليكون غير المتبلور، فمجال رؤيته لقياس درجة الحرارة (MFOV) يبلغ 9، أي أن درجة الحرارة لكل نقطة تُحسب بناءً على متوسط 9 بكسلات (3 × 3). يتميز هذا الكاشف بثبات حراري أفضل، وعمر تشغيلي أطول، وانحراف حراري أقل.

6. وظيفة دمج الصور بالأشعة تحت الحمراء والصور المرئية

سيوفر دمج صور الأشعة تحت الحمراء مع الصور المرئية الكثير من الجهد. إذ يمكن تحديد مواقع النقاط الحرارية في صورة الأشعة تحت الحمراء بناءً على الصورة المرئية. وفي الوقت نفسه، سيساهم إنشاء التقرير تلقائيًا في تقليل وقت التشغيل بشكل كبير.

Quanhom هي شركة مصنعة متخصصة للعدسات البصرية المخصصة حسب الطلب. نقوم بتطوير وتصنيع وتقديم خدمات التخصيص لمختلف المكونات البصرية الميكانيكية الإلكترونية. يسد فريقنا الفجوة بين الأداء المتفوق والميزانية المحدودة، خاصة عندما نشارك في مشاريع تتطلب تكاملًا عالي الدقة. تشمل المنتجات تجميعات بصرية تعمل بالأشعة تحت الحمراء للمجالات البصرية VIS/SWIR/MWIR/LWIR، وعدسات العينية، وعناصر العدسات الحرارية (بدءًا من العدسات أحادية المجال وصولاً إلى العدسات سريعة التبديل متعددة المجالات والعدسات الحرارية المستمرة التكبير)، وغيرها.