Termografi

Bu makale kızıl ötesi görüntüleme tekniği olan termografi ile ilgilidir.

Orta-infrared (termal) ışıkta çekilmiş küçük bir köpeğin resmi(sahte renk)

İki devekuşunun termografik resmi

Bir yılan tarafından sarmalanmış insan elinin termografik resmi

Bir aslanın termografik resmi

Arka planda geleneksel bir ev ve ön planda çevreci bir ev görülmektedir

Termografi, termal görüntüleme veya termal video, kızılötesi görüntülemenin bir çeşididir. Termografik kameralar elektromanyetik spektrumun kızılötesi bölümündeki (kabaca 900–14,000 nanometre veya 0.9–14 µm) elektromanyetik ışınımı tespit ederler ve bu ışınımdan resimler oluştururlar. Kızılötesi ışınım sıcaklıklarına göre tüm cisimlerden salınır, Kara cisim ışıması kanununa göre, termografi görünür aydınlatma olmadan cisimlerin görünebilmesini sağlar. Bir cisim tarafından salınan ışınımın miktarı sıcaklık arttıkça artar, bu yüzden termografi sıcaklıktaki farkları görmemizi sağlar. Termografik bir kamera tarafından görüntülendiklerinde, sıcak cisimler daha soğuk arka planların yanında oldukça göze çarpar; insanlar ve diğer sıcak kanlı hayvanlar, gündüz veya gece, çevrede rahatlıkla görülebilir hale gelir. Sonuç olarak termografinin geniş kullanımı tarihi olarak askeri ve gizli servislere bağlanmaktadır.

Termal görüntüleme fotoğrafçılığı birçok başka kullanımlar bulur. Örneğin, itfaiyeciler onu insanları dumanın içinden bulmak ve yangının merkezini tespit etmekte kullanırlar. Termal görüntülemeyi, güç hatları bakım teknisyenleri aşırı ısınmış ki bu arızalarının bariz bir işaretidir, bağlantılar ve parçaları, olası tehlikeleri engellemek için kullanırlar. Termal izolasyonda sorun olan yerlerde, inşaat teknisyenleri, ısıtma, soğutma veya iklimlendirmenin verimliliğini artırmak için, ısı kaçaklarını görebilirler. Termal görüntüleme kameraları aynı zamanda sürücüye yardımcı olması için bazı lüks arabalara da konulmuştur, ilk kez 2000 model Cadillac De Ville'e.Bazı psikolojik aktiviteler, özel olarak insanlardaki ve diğer sıcak kanlı hayvanlardaki tepkiler, termografik görüntülemeyle görüntülenebilir.

Çağdaş bir infrared kameranın görüntüsü ve çalışması sıradan bir kamerayla aynıdır.Kullanıcının kızılötesi spektrumda görmesini sağlama o kadar kullanışlıdır ki kayıtlarının çıktını alabilme çoğunlukla opsiyoneldir. Bu yüzden doğal olarak bir kayıt modülü de opsiyoneldir.

Yükten bağlaşımlı aygıt(CCD) sensörleri yerine, birçok termal görüntüleme kameraları Bütünleyici metal oksit yarı iletken(CMOS) odaksal düzlem dizilimini kullanırlar(FPA).En yaygın tipleri InSb, InGaAs ve QWIP FPA'lardır. En yeni teknoloji düşük maliyetli ve soğutulmayan mikrobolometre FPA sensörleridir. Çözünürlükleri optik kameralardan oldukça düşüktür, çoğunlukla 160x120 veya 320x240 piksel, en pahalı modellerde ise 640x512 pikseldir. Termografik kameralar diğer görünür alan karşılıklarına göre çok fazla pahalıdırlar ve gelişmiş modellerinde ihraç yasağı vardır. Daha eski bolometreler veya daha hassas InSB modelleri, genellikle minyatür bir Stirling çevrimli veya sıvı nitrojenli; kriyojenik soğutma gerektirirler.

Kızılötesi film ve termografi arasındaki fark

Kızılötesi film 250 °C ve 500 °C arasında hassasken, termografi yaklaşık olarak -50 °C ‘nin altı ve 2000 °C‘nin üstünde hassastır. Bu yüzden kızılötesi filmde bir şeyi göstermek için o cisim 250 °C'nin üstünde olmalıdır veya en azından bu kadar sıcak olan bir cisimden gelen ışımayı yansıtıyor olmalıdır. Gece görüş dürbünleri normal olarak, dışarıda uygun olan yıldız veya ay ışığının küçük miktarlarını yükseltir ve sıcaklığı göremez ve tümüyle karanlıkta çalışamazlar.

Termografinin avantajları

• Büyük bir alanın sıcaklığını karşılaştırmak için görünür bir resim elde ederiz,
• Hareket eden hedefleri eşzamanlı görüntüleyebiliriz,
• Bozulmanın ilk aşamasında olan komponentleri bulabiliriz,
• Diğer yöntemler için ulaşılamaz veya tehlikeli alanları ölçebiliriz.

- Termal kameralar bize görünür bir resim verir bu da bize büyük bir alanın sıcaklığını karşılaştırabilme imkânı sağlar .

- Yüksek sıcaklıktan dolayı bazı malzemeler bozulabilir ve arızadan dolayı ısınmaya başlayabilir, bu sorunların bulunmasını sağlar.

Termografinin kısıtlamaları ve dezavantajları

• Kaliteli kameralar pahalıdırlar ve kolayca hasar görürler.
• Elde edilen resimleri doğru şekilde yorumlamak tecrübeli kişiler için bile zor olabilir.
• Salım güçleri dolayısıyla, doğru sıcaklık ölçümleri çok zordur.
• Çoğu kamera ±2% veya daha kötü doğruluğa sahiptirler.
• Kızılötesi görüntülemede eğitim almak ve yeterli kalmak zaman harcar.
• Üretim az sayıdadır ve fiyatları da çok yüksektir.
• Bu kameralar yalnızca yüzey sıcaklıklarını ölçer.
• ölçülecek doğru sıcaklık değerleri emissivity gibi yüzeylerde meydana gelen yansımalar nedeniyle engellenmektedir.

EMİSSİVİTY: Emissivity kullanılan malzemelerin termal ısnım yayma yetenekleridir. Bu her materyale göre değişir. 0 (iletimsizdir) ve 1.00 (tam iletimlidir) aralığında değerlendirilir. Eğer sıcaklık ölçümü yapılacak bir cisim varsa kameraya cisimlerin emissivity değerleri girilmelidir. Doğru sıcaklığı bu değerlere göre hesaplar.

Uygulamaları

• Makinelerde durum izleme,
• Tıbbi görüntüleme,
• Araştırma,
• İşlem (proses) denetimi,
• Tahribatsız muayene.

- Medikal uygulamaları

- Veterinerlik uygulamaları

- Gece görüş sistemleri

- Askeri savunma ve güvenlik amaşlı

- Kimyasal görüntüleme

- Volkan inceleme sistemleri

Isıl kızılötesi görüntüleyiciler kızılötesi dalgaboyundaki enerjiyi görünür ışık video ekranına dönüştürürler. 0 derece Kelvin'in üzerindeki tüm cisimler ısıl kızılötesi enerji yayarlar bu yüzden pasif olarak tüm objeleri ortam ışığından bağımsız olarak görebilirler. Bununla beraber, birçok ısıl görüntüleyici sadece -50 °C'den daha sıcak cisimleri görebilirler.

Isıl ışınımın spektrumu ve miktarı cismin yüzey sıcaklığına güçlü şekilde bağlıdır. Bu da bir ısıl kameranın bir cismin yüzey sıcaklığını görüntülemesini mümkün kılar. Bununla birlikte, diğer etkiler, bu tekniğin doğruluğunu kısıtlayan ışınımı etkiler. Örneğin Işınım sadece cismin sıcaklığına bağlı değildir, aynı zamanda cismin salım gücünün de bir fonksiyonudur. Ayrıca, ışınım etraftaki cisimlerden gelir, cisimden yansır ve cisimin ışınımıyla yansıyan ışınım atmosferin soğurmasından da etkilenir.

Ayrıca bakınız

• Kızılötesi

Dış bağlantılar

• Fiziksel kurallar
• Çeşitli termografik resimler 8 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• https://web.archive.org/web/20070930043828/http://vzone.virgin.net/ljmayes.mal/pubs/uncooled.htm
• Flir Türkiye Distribütörü23 Nisan 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

Wikimedia Commons'ta termografi ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur