מצלמה תרמית - איך היא עובדת ומהם יתרונותיה

סביר להניח שרובנו מכירים את היעילות של המצלמה התרמית בכל הנוגע לתחומי פעילות כגון איתור נזילות ובדיקות איטום ובידוד, אולם זהו רק אחד מתחומים רבים בהם נעשה שימוש במצלמה תרמית.
במאמר הבא נסביר כיצד מצלמה תרמית עובדת, מהם יתרונותיה ואלו עוד שימושים - צבאיים, תעשייתיים ואזרחיים, יש לה.

כיצד פועלת מצלמה תרמית?

ביסודה, מצלמה תרמית פועלת באמצעות זיהוי של קרינה אינפרה-אדומה (נקראת גם קרינה תת אדומה - IR) - זוהי למעשה קרינת חום שמופצת מכל עצם הקיים בעולם ואינה נראית לעין האנושית.  הכלל הפיזיקלי אומר ככל שעצם מסוים חם יותר, כך הוא מייצר יותר קרינה אינפרה-אדומה. 

כדי לנתח את הקרינה האינפרה-אדומה ולייצר ממנה תמונה ברורה לעין, פועלת המצלמה התרמית באופן הזה:
  • ראשית כל, מצלמה תרמית מצוידת בעדשה מיוחדת שביכולתה למקד את האור הנפלט מעצמים לטווח הרלוונטי של 7-14 מיקרומטרים – זהו טווח גלי האינפרא-אדום המאפשר את בחינת המגמות התרמיות של כל עצם.
  • בשלב השני, האור הממוקד בגלים הרלוונטיים עובר אל מערך שלם של חיישנים, הנקראים מיקרובולומטרים הנמצאים בתוך המצלמה. חיישנים אלו מסוגלים למדוד את ההפרשים בין הטמפרטורות הקיימות בסביבה הניבדקת.
  • ההפרשים הנמדדים במיקרובולמטרים ומייצגים למעשה את מה מתרחש בסביבה החיצונית, מאורגנים למפה תרמית מפורטת, המתורגמת לאותות אלקטרוניים. 
  • בשלב האחרון, מעבד נתונים המותקן גם הוא בתוך המצלמה הופך את האותות האלקטרוניים למידע גרפי שניתן להציג – וזוהי אותה מפה תרמית צבעונית שאנו מקבלים בסופו של דבר על גבי צג המצלמה, כאשר צבעים הנוטים לגווני הצהוב, הכתום והאדום מצביעים על איזורים חמים, ואילו צבעי כחול ושחור מצביעים על איזורים קרים באובייקט המצולם.

מצלמה תרמית - שימושים

הטכנולוגיה שבה פועלת המצלמה התרמית והתוצאה המדויקת והמהירה שאותה היא מסוגלת להפיק יכולה להביא תועלות רבה עבור לא מעט גורמים, ואכן כיום ישנם עבורה שימושים רבים תחומים וענפים רבים. רובנו, כאמור, מכירים אותה מתחום תיקון התשתיות הביתי - שם היא משמשת ככלי לאיתור נזילות ובדיקות איטום ובידוד, אך כדאי גם להכיר את התחומים הנוספים שבהם היא לוקחת חלק:
  • שימושים בתחום הצבאי והביטחוני – במקורה, פותחה המצלמה התרמית על ידי צבא ארצות הברית לשימוש צבאי בכלל, כאמצעי לראיית לילה וככלי לזיהוי והגנה מפני תקיפות מטוסים. גם כיום יש למצלמה התרמית שימושים שונים בתחום הביטחוני, לא רק הצבאי אלא גם האזרחי, והיא ממלאת תפקיד חיוני במערכי האבטחה של נמלי תעופה, מתקנים ממשלתיים רגישים, בתי כלא ומוסדות מדיניים נוספים. 
  • שימושים בתחום הצלת החיים – המצלמה התרמית יכולה לשמש גם עבור הצלת חיים של ממש, כמו במקרים הבאים: איתור נפגעים באזורים מוכי אסון או אפופי עשן;  במעברי גבול – זיהוי אנשים החולים במחלות זיהומיות, בלימת כניסתם והעברתם לטיפול, ועל ידי כך מניעת התפרצויות של מגפות קשות; בדיקות רפואיות חיוניות המתבססות על טכנולוגיית הצילום התרמי.  עוד על מד חום ללא מגע לאיתור חולים ניתן לקרוא בקישור הבא.
  • שימושים בתחום התעשייתי -  מצלמה תרמית תעשייתית נמצאת בשימוש גם במסגרת תעשיות מסחריות מתקדמות  ביותר, כמו תעשיית הרכב, תעשיית המתכת ותעשיית יצור המעגלים החשמליים – בהן היא משמשת לניטור מידות החום המתקיימות בתהליכי ייצור שונים, איתור ומניעת כשלים בתהליכים אלו. 
  • שימושים בתחום המדעי-מחקרי -  ניתן להשתמש במצלמה תרמית גם למטרות מדעיות ומחקריות שונות, כמו למשל דימוי תרמי בטלסקופים, דימוי תרמי למטרות חיזוי מזג האוויר ומחקר מטאורולוגי, ודימוי לטובת מחקרים ארכיאולוגיים. 
  • שימושים בתחום איתור נזילות ותשתיות-  זהו כנראה השימוש הכי מוכר של המצלמה התרמית. באמצעות איתור נזילות במצלמה תרמית ניתן לאתר את מקור הנזילה במהירות וללא צורך בהרס קירות/ רצפות.

מצלמה תרמית - יתרונות

לא בכדי הגיעה טכנולוגיית הצילום התרמי והמצלמה התרמית לשימוש רחב ומקיף כל כך - וזאת מכיוון שטמונים בה לא מעט יתרונות:
  • מהירה ומדויקת – ביכולתה של המצלמה התרמית המודרנית לסרוק במהירות של אלפיות שנייה בודדות פני שטח ועצמים שונים, ולייצר עבורם מפה תרמית נכונה ומדויקת הנעה בין טווח טמפרטורות רחב במיוחד – החל מ-20- ועד 1800 מעלות צלזיוס. 
  • מצמצמת באופן משמעותי את הסיכון לפגיעה ברכוש ובנפש – השימוש במצלמה תרמית במעקב אחר תשתיות שונות, כמו תשתיות חשמל וצנרת, מאפשר גילוי מוקדם של כשלים שונים המתחילים להתרחש, ותיקונם טרם היווצרותה של בעיה רחבת היקף שיכולה להביא לפגיעה ברכוש ובנפש – כמו הצפה בעקבות דליפה, או קריסה של מערכת החשמל. בנוסף המצלמה התרמית משמשת, כאמור, גם עבור צרכי ביטחון שונים, צרכי חירום וצרכי רפואה – שימושים שבעזרתם מצילים חיים ומונעים פגיעה בנפש.
  • מאפשרת זמן השבתה מינימלי של ציוד ותשתיות – השימוש במצלמה התרמית לא דורש מגע פיזי ישיר ופולשני עם העצמים המצולמים על מנת לנטר את מידות החום שהם מפיצים. באופן הזה ניתן לבצע בדיקה תרמית מבלי לשתק את פעילותם של מכשירים ותהליכים שלמים במפעל תעשייה למשל, או לחלופין מבלי לשבור קירות ולהפריע למהלך חייהם לדיירי הבית - כאשר מדובר בבדיקת צנרת ביתית לאיתור נזילות. בכך חוסכת הטכנולוגיה התרמית כסף רב שהיה עלול לרדת לטימיון ומעלה את יעילות התהליך. 
  • מסייעת בשיפור ושדרוג תהליכי ייצור – במסגרת השימושים התעשייתיים שלה, מאפשרת המצלמה לאתר ולזהות נקודות חולשה שונות בתהליך הייצור, נקודות שבהן נוצר עומס יתר על המערכת וכדומה. בכך מסייעת המצלמה להיטיב את תהליכי הייצור ובקרת האיכות, לאתר ולמנוע כשלים, שבלעדיה לא היה ניתן לאתר ולפתור.

מצלמה תרמית - סיכום

כפי שאתם יכולים להבין, מצלמה תרמית הינה כלי משוכלל ביותר, העובד באמצעות זיהוי וקריאה של קרינה אינפרה-אדומה הנובעת מעצמים במרחב ותרגומם לכדי מפת חום צבעונית ברורה ובהירה לעין. טכנולוגיית הצילום האינפרה-אדום רווחת ונפוצה היום בשלל ענפים ותעשיות – החל מענף השיפוצים, תיקוני הצנרת הביתית ואיתור נזילות, דרך ענפי הביטחון, הרפואה והמחקר ועד התחום התעשייתי יצרני – וכל זאת לא בכדי. מדובר בטכנולוגיה מהירה ומדויקת, התורמת באופן משמעותי לייעול תהליכים וטומנת בתוכה עוד יתרונות רבים בעתיד. 

למידע נוסף אודות מצלמה תרמית ומצלמות תרמיות למכירה לחצ/י כאן