กล้องถ่ายภาพความร้อน Thermal Imaging Camera

กล้องถ่ายภาพความร้อน Thermal Imaging Camera.

           กล้องถ่ายภาพความร้อน (Thermal Image camera, TI - camera หรือ Thermography) เป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิที่ผิวของวัตถุ ซึ่งเป็นการวัดแบบไม่สัมผัสและไม่ทําลายวัตถุและเป็นการวัด อุณหภูมิแบบพื้นที่ส่วนประกอบสําคัญของกล้องถ่ายภาพความร้อน ประกอบด้วย เลนส์ (Lens) ตัว ตรวจจับรังสีอินฟราเรด (Infrared detector) หรือเซนเซอร์ชนิดอินฟราเรด (Infrared sensor) วงจร อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic circuit) และส่วนแสดงผล (Display)
           โดยมีหลักการทํางานดังนี้ ตัวตรวจจับรังสีอินฟราเรดทําหน้าที่รับรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกจากวัตถุเป้าหมาย (Target) ผ่านเลนส์ ของเครื่องมือวัด แล้วแปลงรังสีอินฟราเรดเหล่านี้ให้อยู่ในรูปของสัญญาณทางไฟฟ้า โดยรังสีอินฟาเรดที่ตัวตรวจจับรับไปน้ันประกอบด้วยรังสีที่วัตถุเป้าหมายแผ่ออกมารวมกับรังสีที่แผ่จากวัตถุ อื่นหรือจากสิ่งแวดล้อมสะท้อนออกจากผิวของวัตถุเป้าหมาย (ตามทฤษฎีการแผ่รังสีความร้อน: Theory of thermal radiation) จากนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะทําหน้าที่แปลงข้อมูลที่รับมาจากตัว ตรวจจับและนําไปแสดงที่ตัวแสดงผล ซึ่งอาจแสดงผลออกมาในรูปแบบของตัวเลข สี หรือกราฟ หรือทั้ง 3 รูปแบบ

        สําหรับกล้องถ่ายภาพความร้อนประกอบด้วยเซนเซอร์ชนิดอินฟราเรดหลายตัว แต่ละตัว แสดงผลออกมาในรูปแบบของสีที่แตกต่างกันตามอุณหภูมิของจุดนั้น ๆ โดยทั่วไป สีแดงแสดงผล ของบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงและสีน้ำเงินแสดงผลของบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ หรือโทนสีสว่างแสดงผล ของบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง และโทนสีมืดแสดงผลของบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ ผลของแต่ละจุดที่ได จากเซนเซอร์แต่ละตัว เมื่อนํามารวมกันจะประกอบขึ้นเป็นภาพ เรียกว่า "ภาพถ่ายความร้อน (Thermal Image) " ซึ่งการแปลงรังสีอินฟราเรดที่เซนเซอร์ตรวจจับได้ให้อยู่ในหน่วยของอุณหภูมิ อาศัยกฎของแพล็ค (Planck's Law) และ กฎของสตีเฟน (Stefan-Boltzman's Law) ลักษณะการ ทํางานของไพโรมิเตอร์ชนิดอินฟราเรด

ปัจจัยที่ส่งผลต่อค่าความ ถูกต้อง มีดังนี้

1.          ค่าความสามารถในการแผ่รังสีของวัตถุ (Emissivity, ε) การแปลผลพลังงานความ ร้อนที่ได้จากการตรวจจับการแผ่รังสีอินฟราเรดของวัตถุเป็นอุณหภูมิที่ถูกต้อง จําเป็นต้องกําหนดค่า ε ของวัตถุที่เหมาะสม เพื่อให้ค่าอุณหภูมิของวัตถุที่วัดได้มี ค่าใกล้เคียงกับค่าที่แท้จริง นอกจากนี้เครื่องมือวัดอุณหภูมิชนิดอินฟราเรดที่ดีควร มีฟังก์ชั่นใช้งานที่สามารถปรับค่า ε ให้เหมาะสมกับชนิดและลักษณะพื้นผิวของ วัตถุได้

2.          ค่าการสะท้อนรังสี ของผิววัตถุ (Reflection,Gref)เนื่องจากตัวตรวจจับรังสี อินฟราเรดที่ติดตั้งภายในเครื่องมือวัดไม่ได้รับเฉพาะรังสีอินฟราเรดที่เกิดจากตัว วัตถุเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังรับรังสีที่สะท้อนมาจากวัตถุอื่นด้วย ทําให้ค่าอุณหภูมิที่วัดได้เกิดความคลาดเคลื่อน ดังนั้น เพื่อให้รังสีอินฟราเรดที่เซ็นเซอร์รับไปเป็น รังสีที่เกิดจากวัตถุจริงเท่าน้ัน จึงต้องป้ อนค่าอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมหรือวัตถุอื่น ที่แผ่รังสี มากระทบกับวัตถุเป้าหมายให้กับเครื่องมือวัดด้วย  เพื่อนําอุณหภูมิ ดังกล่าวไปใช้ในการชดเชยค่าการสะท้อน ซึ่งค่าที่อ่านได้จากเครื่องมือวัดจะมี ความถูกต้องมากยิ่งขึ้น

3.          ระยะห่างระหว่างวัตถุกับเครื่องมือวัดค่าความผิดพลาดของไพโรมิเตอร์ชนิดอาศัย การเปลี่ยนแปลงการแผ่รังสี ของวัตถุ อาจเกิดจากการเคลื่อนที่ของรังสี ผ่านตัวกลาง เช่น อากาศที่มีไอ ควัน ก๊าซหรือฝุ่นละอองกระจายอยู่ เป็นต้น


Link สินค้าที่เกี่ยวข้อง : กล้องถ่ายภาพความร้อน Thermal Imaging camera