กล้องถ่ายภาพความร้อน

เมื่อ 11 ธันวาคม 2556 หมวดหมู่ เครื่องวัดต่างๆ (Detector & Imager)

กล้องถ่ายภาพความร้อน (Thermal Imaging Camera)

อุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญมากในชีวิตประจำวันของเรา และถูกนำมาใช้ในหลายๆ ด้าน เช่น เพื่อตรวจดูว่าเราป่วยหรือไม่ อาหารถูกปรุงสุกหรือไม่ หรือถ้ารถของท่านร้อนเกินไป กล้องถ่ายภาพความร้อน ทำการวัดอุณหภูมิในอีกระดับหนึ่งแทนที่จะใช้ตัวเลขบอกค่าอุณหภูมิ , ท่านสามารถได้ภาพถ่ายที่แสดงความแตกต่างของอุณหภูมิที่ผิว ภาพถ่ายความร้อนหรือที่รู้จักกันในชื่อเทอร์โมกราฟี เป็นเทคนิคในการสร้างภาพจากแสงอินฟราเรดที่มองไม่เห็น (ด้วยตาเปล่า) ที่แผ่กระจายออกจากวัตถุโดยการใช้กล้องถ่ายภาพความร้อน กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถทำการสแกนพื้นผิวของวัตถุโดยที่ไม่มีการทำลายและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้ตรวจหาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วหรือความเสียหาย ซึ่งจะทำให้สามารถลดเวลาในการแก้ไขปัญหาและการบำรุงรักษา

กล้องถ่ายภาพความร้อนมองเห็นอะไร ?
กล้องถ่ายภาพความร้อนจะมองไม่เห็นภาพจริง แต่มันจะจับพลังงานรังสีอินฟราเรด (IR) ที่ถ่ายทอดออกมาจากวัตถุไปสู่สิ่งแวดล้อมและสร้างภาพแถบสีที่วัตถุที่ร้อนกว่าจะแสดงสีสว่างและวัตถุที่เย็นกว่าจะแสดงสีมืดกว่า พลังงาน IR สร้างมาจากการสั่นสะเทือนของอะตอมและโมเลกุล และมีพฤติกรรมคล้ายกับแสงสว่างที่มองเห็น ซึ่งสามารถสะท้อน, หักเห, ดูดซับ และเปล่งแสง ยิ่งโมเลกุลเหล่านี้เคลื่อนไหวมากก็จะทำให้อุณหภูมิของวัตถุสูงขึ้น

กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถใช้งานอะไรได้บ้าง ?
กล้องถ่ายภาพความร้อนกำลังกลายเป็นเครื่องมือในการใช้ตรวจสอบในอุตสาหกรรม ซึ่งถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบอาคารว่ามีประสิทธิภาพตรงกับสเปค, ใช้ตรวจว่าฉนวนถูกติดตั้งในสภาพที่ดี, หาตำแหน่งอากาศรั่วไหล, ตรวจสอบการออกแบบโครงสร้างและหาตำแหน่งที่มีความชื้นซึมออกมา ยังมีการใช้งานนอกเหนือจากนี้อีกซึ่งขึ้นอยู่กับการประยุกต์ของผู้ใช้เท่านั้น โดยทั่วไปในปัจจุบันได้นำมาใช้ในการเพื่อหาสภาพต่างๆ เช่นการเสื่อมของฉนวนในบ้าน หรือวงจรไฟฟ้าที่โอเวอร์โหลด ตัวอย่างอื่นๆ มีดังต่อไปนี้

การตรวจสอบสถานีจ่ายไฟฟ้าย่อย
การตรวจสอบความร้อนที่สูญเสียในอาคาร
การหาตำแหน่งของสายไฟหรือท่อที่มีความร้อน
การหาตำแหน่งที่เชื้อราเติบโต
การหาตำแหน่งที่หลังคาอาคารรั่ว
การหารูปแบบการกระจายความร้อนของท่อไอน้ำ
การตรวจสอบแบริ่ง
การตรวจสอบการรั่วของฉนวนในอุปกรณ์ทำความเย็น

อะไรคือความสามารถของกล้องถ่ายภาพความร้อนบ้าง?
โดยพื้นฐานแล้ว กล้องถ่ายภาพความร้อนมีความสามารถในการ เก็บภาพความร้อนทั้งในหน่วยความจำภายในหรือในการ์ดความจำขึ้นอยู่กับความสามารถของกล้องถ่ายภาพ เมื่อผู้ใช้ถ่ายภาพเสร็จ สามารถมองเห็นภาพ หรือแก้ไข หรือดาวน์โหลดลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถนำภาพมาใช้ในรายงานและมีซอฟท์แวร์ในการใช้งานรวมอยู่ด้วย สามารถซื้อกล้องถ่ายภาพความร้อนโดยที่เลือกความสามารถน้อยลงได้ซึ่งสามารถอ่านค่าอุณหภูมิที่ตำแหน่งจุดตัดของเส้นกลางจอแสดงภาพ ขณะที่กล้องถ่ายภาพแบบอื่นๆ สามารถให้ผู้ใช้เลือกตำแหน่งของจุดตัดในจอภาพให้เคลื่อนที่ได้และเปรียบเทียบอุณหภูมิระหว่างบริเวณสองพื้นที่ได้ กล้องถ่ายภาพความร้อนมีสีหลายสีเช่น ขาว/ดำ , สีเหล็ก หรือสีรุ้งซึ่งผู้ใช้สามารถเลือกได้ สีแบบเหล็กมักจะใช้ในการตรวจสอบบ้าน, สีขาว/ดำจะช่วยในการตรวจหารายละเอียดในรูปภาพ และสีรุ้งจะเป็นสีที่ดีที่สุดที่สามารถบอกความแตกต่างของอุณหภูมิได้ ให้ดูรูปด้านล่างนี้สำหรับสีตัวอย่าง

	แถบสีเหล็กของฟิวส์บัสบาร์
	แถบสีขาว /ดำ/เทา
	แถบสีรุ้ง

	แถบสีโลหะร้อน
	แถบสีอำพัน

กล้องถ่ายภาพที่ซับซ้อนขึ้นอาจรวมความสามารถต่อไปนี้

	แจ้งเตือนสีซึ่งยอมให้ผู้ใช้เลือกอุณหภูมิและกล้องจะแสดงเฉพาะสีที่อุณหภูมิมากหรือน้อยกว่าที่เลือกเท่านั้น
	ภาพซ้อนภาพ ที่จะแสดงสีอุณหภูมิ(ที่มีขนาดหนึ่งในสี่ของภาพ) ในขนาดภาพมาตรฐาน อุณหภูมิที่อ่านจะจำกัดเฉพาะส่วนนี้ของภาพเท่านั้น
	ระบบ IR ฟิวชั่น ซึ่งให้ผู้ใช้ปรับค่ามากสุดหรือน้อยสุดของอุณหภูมิเทียบกับภาพมาตรฐาน

ฉันจะได้ภาพที่ดีได้อย่างไร ?
การใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนมีความง่าย แต่การแปลความหมายของภาพจะต้องใช้ความรู้และประสบการณ์ ในการช่วยให้ผู้ใช้ได้ภาพที่ดีที่สุดในการวิเคราะห์ มีการปรับค่าสี่แบบที่สามารถทำได้คือ การโฟกัส, การตั้งค่าการแผ่ความร้อน, การเปลี่ยนอุณหภูมิที่สะท้อน และการปรับความร้อน

เลนส์ของกล้องถ่ายภาพความร้อนจะเหมือนกับกล้องทั่วๆไป ที่จะต้องมีการปรับโฟกัสเพื่อเพิ่มความคมชัดของภาพ กล้องส่วนใหญ่สามารถปรับได้โดยการหมุนเลนส์ และบางรุ่นที่ซับซ้อนกว่าทำได้โดยการกดปุ่ม
การแผ่รังสี คือปริมมาณของรังสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุ เปรียบเทียบกับการแผ่รังสีที่ดีที่สุดเมื่ออยู่ในอุณหภูมิเดียวกัน การตั้งค่าการแผ่รังสีที่น้อยกว่าจะใช้สำหรับวัตถุที่สะท้อนแสงได้มากกว่า และการตั้งการแผ่รังสีที่มากจะใช้สำหรับวัตถุที่สะท้อนแสงได้น้อย วัตถุที่ไม่ใช่โลหะ หรือมีผิวขรุขระจะมีการแผ่รังสีมากกว่า การปรับค่าการแผ่รังสีมีความสำคัญเมื่อทำการวัดอุณหภูมิ หรือเมื่อเปรียบเทียบอุณหภูมิของวัตถุสองชิ้น การตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องจะทำให้วัตถุแสดงอุณหภูมิที่ร้อนกว่าหรือเย็นกว่าความเป็นจริง มีกล้องถ่ายภาพเพียงบางรุ่นเท่านั้นที่สามารถตั้งค่าการแผ่รังสีได้ ส่วนใหญ่แล้วจะมีค่าที่ตั้งไว้แล้วกับวัสดุประเภทไม้ หรือผนัง
การตั้งค่าการสะท้อนอุณหภูมิ ผู้ใช้สามารถชดเชยอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมหรืออุณหภูมิของวัตถุรอบๆ ได้ ถ้าสงสัยว่ามีการสะท้อนของอุณหภูมิวัตถุโดยรอบ ให้ขยับกล้องถ่ายภาพรอบพื้นที่เป้าหมาย ถ้าจุดที่ร้อนหรือเย็นเปลี่ยนตามกล้อง แสดงว่ามีการสะท้อนจากวัตถุอื่น ถ้าไม่เปลี่ยนแปลง แสดงว่าเป็นจุดที่ร้อนหรือเย็นจริง ในการหาว่าอุณหภูมิที่สะท้อนเป็นเท่าไหร่นั้น ผู้ใช้จะต้องปรับค่าการแผ่รังสีของกล้องเป็น 1.0 หลังจากนั้น วางแผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ที่ย่นลงบนกระดาษแข็ง จับฟอยล์ระหว่างกล้องกับวัตถุที่ต้องการจะมอง และสังเกตค่าอุณหภูมิของฟอยล์ หลังจากนั้น ใส่ค่าอุณหภูมิของฟอยล์ลงในค่าอุณหภูมิสะท้อนของกล้อง อุณหภูมิสะท้อนมีความสำคัญ เหมือนกับค่าการแผ่รังสีเมื่อทำการวัดค่าอุณหภูมิเปรียบเทียบของสองวัตถุ มีกล้องบางชนิดเท่านั้นที่สามารถให้ผู้ใช้ใส่ค่าอุณหภูมิสะท้อน
การปรับความร้อนของกล้องเกี่ยวข้องกับการปรับช่วงของอุณหภูมิที่กล้องจะมองเห็นเมื่ออยู่ในโหมดทำงานด้วยมือ กล้องถ่ายภาพความร้อนจะมีโหมดมองภาพอัตโนมัติและโหมดปรับตั้งด้วยมือ เมื่อกล้องอยู่ในโหมดอัตโนมัติ กล้องจะปรับสเกลอุณหภูมิตามสิ่งที่มองซึ่งทำให้สีเปลี่ยนไปเมื่อเคลื่อนกล้อง ส่วนโหมดปรับตั้งด้วยมือสามารถให้ผู้ใช้ปรับช่วงอุณหภูมิได้เองตามที่ต้องการ และกล้องจะแสดงค่าตามช่วงอุณหภูมินั้นเสมอ การใช้โหมดปรับตั้งด้วยมือ จะดีที่สุดเมื่อต้องการหาค่าอุณหภูมิที่แตกต่างของวัตถุที่กำลังมอง

มีข้อจำกัดเกี่ยวกับกล้องถ่ายภาพความร้อนหรือไม่ ?
เนื่องจากพลังงานความร้อนสามารถสะท้อนพื้นผิวที่แวววาว กล้องถ่ายภาพความร้อนจึงไม่สามารถมองผ่านแก้ว ถ้าคุณยืนอยู่หน้าหน้าต่างขณะมองผ่านกล้องถ่ายภาพความร้อน คุณจะเห็นตัวเองในกระจก เพราะพลังงานความร้อนสามารถสะท้อนกระจกได้ ดังนั้น กล้องถ่ายภาพความร้อนจะไม่สามารถมองผ่านผนังได้เหมือนในภาพยนตร์ฮอลลีวูด กล้องถ่ายภาพความร้อนจึงไม่ควรถูกนำมาใช้เป็นหลักฐานเพียงอย่างเดียวในการดูว่ามีปัญหาอยู่ แต่ควรใช้อุปกรณ์อื่นๆ ในการยืนยันปัญหาควบคู่ไปด้าวย เช่น บอร์สโคป, มิเตอร์วัดความชื้น, มัลติมิเตอร์ หรือพิมพ์เขียวของอาคาร