Ας δούμε τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους και τι σημαίνει το καθένα:
Ανάλυση υπερύθρων / ανάλυση ανιχνευτή
Όπως και σε μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, ο ανιχνευτής σε μια θερμοκάμερα καταγράφει σημεία εικόνας (pixels), τα οποία διατάσσονται σε μια θερμογραφία. Μια θερμική εικόνα 160 x 120 pixel καταγράφει συνολικά 19.200 pixel, που αντικατοπτρίζουν 19.200 μεμονωμένες τιμές μέτρησης. Μια θερμοκάμερα με ανιχνευτή 320 x 240 pixel (= 76.800 pixels) παράγει επομένως τέσσερις φορές περισσότερες τιμές μέτρησης από μια θερμοκάμερα με 160 x 120 εικονοστοιχεία.
Συμπέρασμα: Όσο υψηλότερη είναι η ανάλυση, τόσο καλύτερα μπορεί μια θερμοκάμερα να μετρήσει μικρότερα αντικείμενα από μεγαλύτερη απόσταση, εξακολουθώντας να παρέχει εικόνες με ευκρινή εστίαση.
Εκπεμψιμότητα, ανακλαστικότητα, διαπερατότητα
Η εκπεμψιμότητα είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός υλικού να εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία. Το ιδανικό θα ήταν μια εκπομπή 100 %, δηλαδή μια εκπεμψιμότητα 1, ωστόσο αυτό δεν συμβαίνει ποτέ στην καθημερινή ζωή. Το σκυρόδεμα βρίσκεται κοντά, με εκπεμψιμότητα 0,93, δηλαδή το 93 % της υπέρυθρης ακτινοβολίας εκπέμπεται από το ίδιο το σκυρόδεμα. Αντικείμενα με εκπεμψιμότητα 0,8 και άνω θεωρούνται κατάλληλα για θερμογραφία. Η τιμή αυτή μπορεί να ρυθμιστεί στη θερμοκάμερα.
Η ανακλαστικότητα είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός υλικού να ανακλά την υπέρυθρη ακτινοβολία. Γενικά, οι λείες, γυαλισμένες επιφάνειες αντανακλούν πιο έντονα από τις τραχιές, ματ επιφάνειες του ίδιου υλικού. Εφαρμοσμένο στο ήδη αναφερθέν παράδειγμα του σκυροδέματος, αυτό σημαίνει ότι το σκυρόδεμα αντανακλά το 7 % της περιβάλλουσας υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η ανακλώμενη θερμοκρασία πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στη μέτρηση αντικειμένων με χαμηλή εκπεμψιμότητα.
Ένας συντελεστής αντιστάθμισης στην κάμερα επιτρέπει τον υπολογισμό της ανάκλασης και έτσι βελτιώνεται η ακρίβεια της μέτρησης της θερμοκρασίας. Η τιμή αυτή μπορεί να ρυθμιστεί στη θερμοκάμερα.
Η διαπερατότητα είναι η ικανότητα ενός υλικού να επιτρέπει τη διέλευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας μέσα από αυτό. Ωστόσο, τα περισσότερα υλικά δεν επιτρέπουν τη διέλευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας μεγάλου μήκους κύματος, οπότε η διαπερατότητα μπορεί κατά κανόνα να αμεληθεί.
Θερμική ευαισθησία (NETD)
Η θερμική ευαισθησία (Noise Equivalent Temperature Difference, NETD) δηλώνει ποια είναι η μικρότερη δυνατή διαφορά θερμοκρασίας που μπορεί να εμφανίσει μια θερμοκάμερα. Η τιμή δίνεται συνήθως σε millikelvin (mK). Για παράδειγμα, η τιμή 120 mK σημαίνει ότι η θερμοκάμερα μπορεί να καταγράψει διαφορές θερμοκρασίας από 120 mK (= 0,12 °C).
Συμπέρασμα: Όσο μικρότερη είναι η τιμή NETD, τόσο υψηλότερη η ποιότητα της μέτρησης.
Οπτικό πεδίο (FOV), Γεωμετρική ανάλυση (IFOV)
Το οπτικό πεδίο (FOV) καθορίζει το ορατό τμήμα της εικόνας μιας θερμοκάμερας. Δίνεται σε μοίρες γωνίας και εξαρτάται από την ανάλυση του ανιχνευτή και τον φακό της θερμοκάμερας. Μπορεί να συγκριθεί με το οπτικό πεδίο ενός ανθρώπου.
IFOVgeo δίνεται σε milliradiants (mrad) και περιγράφει το μικρότερο αντικείμενο, το οποίο μπορεί ακόμη να αποτυπωθεί από ένα pixel στη θερμική εικόνα και να εμφανιστεί στην οθόνη, ανάλογα με την απόσταση μέτρησης. Τι σημαίνει αυτό; Σε απόσταση 1 m, ανάλυση ανιχνευτή 160 x 120 pixel και FOV 31°, το IFOVgeo είναι 3,4 mrad. Ένα pixel αποτυπώνει έτσι ένα σημείο μέτρησης με μήκος ακμής 3,4 mm, το οποίο εμφανίζεται στην οθόνη της θερμοκάμερας.
Περισσότερα παραδείγματα υπολογισμών:
- Απόσταση: 2 m, ανάλυση ανιχνευτή = 160 x 120, οπτικό πεδίο = 31°: σημείο μέτρησης = 6.8 mm (3.4 mrad x 2)
- Απόσταση: 5 m, ανάλυση ανιχνευτή = 160 x 120, οπτικό πεδίο = 31°: σημείο μέτρησης = 17 mm (3.4 mrad x 5)
- Το IFOVgeo είναι ωστόσο μόνο μια θεωρητική τιμή. Ένα αντικείμενο προς μέτρηση δε χωράει στην πραγματικότητα στο πλέγμα που προβλέπεται από την ανάλυση της θερμοκάμερας. Για το λόγο αυτό υπάρχει το IFOVmeas
- Το IFOVmeas είναι το μικρότερο πραγματικό μετρήσιμο αντικείμενο.
- Ο γενικός κανόνας είναι: IFOVmeas = IFOVgeo x 3
- Παράδειγμα: 3.4 mrad x 3 = 10.2 mm.
- Αυτό σημαίνει: Από απόσταση 1 m, αντικείμενα μεγέθους έως 10.2 mm μπρούν να μετρηθούν σωστά.
*Συμβουλή: Εάν το αντικείμενο που πρόκειται να καταγραφεί θερμογραφικά είναι μικρότερο από το IFOVgeo, η μέτρηση του αντικειμένου δε θα είναι σωστή. Συστάσεις: μειώστε την απόσταση μέτρησης, επιλέξτε διαφορετικό φακό ή χρησιμοποιήστε θερμοκάμερα με καλύτερο IFOVgeo.