Camera nhiệt mở ra một lớp thông tin mà mắt thường không thấy. Nhưng nó cũng dễ bị hiểu sai, vì ảnh nhiệt trông giống ảnh thường mà nói lên chuyện hoàn toàn khác.
Camera nhiệt đo gì
Đo bức xạ hồng ngoại xa. Mọi vật trên nhiệt độ không tuyệt đối đều phát bức xạ, và cường độ phụ thuộc nhiệt độ.
Đo nhiệt độ bề mặt. Không phải nhiệt độ bên trong. Đây là điểm quan trọng nhất và hay bị hiểu sai.
Hệ số phát xạ. Vật liệu khác nhau phát bức xạ khác nhau ở cùng nhiệt độ. Kim loại bóng có hệ số rất thấp và cho số đo sai lệch lớn.
Phản xạ. Bề mặt bóng phản xạ bức xạ từ nơi khác. Camera đo cả phần phản xạ đó.
Hệ quả thực tế. Ảnh nhiệt của mái tôn hay đường ống inox thường không đáng tin nếu không hiệu chỉnh hệ số phát xạ.
Không nhìn xuyên. Không xuyên tường, không xuyên kính, không xuyên nước. Kính chắn hoàn toàn bức xạ hồng ngoại xa.
Độ phân giải thấp. Cảm biến nhiệt có ít điểm ảnh hơn cảm biến thường nhiều lần. Chi tiết nhỏ ở xa không thấy được.
Hai loại camera. Loại chỉ cho ảnh tương đối và loại đo được nhiệt độ tuyệt đối. Loại sau đắt hơn và cần cho ứng dụng đo đạc.
Đọc ảnh nhiệt
Thang màu là quy ước. Không có màu nào là nóng hay lạnh tự nhiên. Đọc thang giá trị đi kèm.
Dải nhiệt độ hiển thị. Camera tự động chọn dải theo cảnh. Cùng một vật có thể trông rất khác trong hai ảnh nếu dải khác nhau.
Cố định dải khi so sánh. Bắt buộc nếu muốn so hai ảnh với nhau.
Tìm chênh lệch, không tìm giá trị tuyệt đối. Với phần lớn ứng dụng, điểm nóng hơn xung quanh mới là thông tin.
Chú ý điều kiện. Nắng làm mọi bề mặt nóng lên không đều. Gió làm nguội không đều. Mưa vừa tạnh làm bề mặt lạnh.
Thời điểm chụp. Buổi tối sau khi mặt trời lặn cho kết quả sạch nhất vì đã loại được ảnh hưởng của nắng.
Nhầm lẫn thường gặp. Bóng của mây, vết nước, vật liệu khác nhau, phản xạ bầu trời trên bề mặt bóng.
Luôn kiểm chứng. Mọi phát hiện trên ảnh nhiệt phải kiểm bằng cách khác trước khi kết luận.
Ứng dụng kiểm tra hạ tầng
Điểm nóng trên đường dây điện. Mối nối kém tiếp xúc sinh nhiệt. Phát hiện sớm ngăn được sự cố.
Tấm pin mặt trời. Tấm hỏng hoặc bị che nóng hơn tấm bình thường. Kiểm tra cả cánh đồng pin trong một chuyến bay.
Đường ống dẫn. Rò rỉ chất lỏng nóng hoặc lạnh tạo dấu hiệu nhiệt trên mặt đất.
Mất nhiệt qua vỏ công trình. Vị trí cách nhiệt kém.
Ẩm trong kết cấu. Vùng ẩm có tính chất nhiệt khác, hiện lên trong quá trình nóng lên hoặc nguội đi.
Kiểm tra mái. Nước thấm dưới lớp mái giữ nhiệt khác phần khô.
Máy móc quá nhiệt. Ổ trục, động cơ, hộp số.
Yêu cầu chung. Cần chênh lệch nhiệt độ để thấy được. Kiểm khi hệ thống đang hoạt động, hoặc kiểm trong giai đoạn nóng lên nguội đi.
Ứng dụng khác
Đếm động vật. Trong đêm hoặc trong cây thưa. Dùng cho kiểm đếm động vật hoang dã và chăn nuôi.
Phát hiện cháy âm ỉ. Sau khi dập lửa, tìm điểm còn nóng có thể bùng lại. Ứng dụng có giá trị rõ với cháy rừng.
Xác định ranh giới đám cháy. Trong khói dày mà mắt thường không thấy.
Tình trạng nước của cây trồng. Cây thiếu nước đóng khí khổng nên nóng hơn. Cho bản đồ vùng cần tưới.
Rò rỉ nước tưới. Đường ống ngầm rò làm đất ẩm và mát hơn.
Tìm người trong đêm. Đã bàn ở phần cứu nạn.
An ninh. Phát hiện người trong bóng tối quanh khu vực cần bảo vệ.
Điểm chung. Camera nhiệt hữu ích nhất khi tìm dấu hiệu bất thường trên nền tương đối đồng đều, không phải khi cần nhìn chi tiết.
Chọn và vận hành
Độ phân giải. Thông số quan trọng nhất. Quyết định phát hiện được vật cỡ nào ở khoảng cách nào.
Tính độ cao bay. Từ độ phân giải, tiêu cự và kích thước mục tiêu. Bay quá cao thì mục tiêu chỉ còn một điểm ảnh và không phân biệt được với nhiễu.
Độ nhạy nhiệt. Chênh lệch nhiệt độ nhỏ nhất phân biệt được. Quan trọng khi tìm dấu hiệu yếu.
Dải nhiệt độ đo được. Cháy rừng cần dải cao hơn nhiều so với tìm người.
Có đo được tuyệt đối không. Cần cho ứng dụng đo đạc, không cần cho phát hiện đơn thuần.
Kết hợp camera thường. Rất hữu ích để xác nhận và định vị. Nhiều thiết bị có cả hai.
Hiệu chuẩn. Camera nhiệt cần thời gian ổn định nhiệt sau khi bật. Bật trước vài phút mới đo chính xác.
Bảo quản ống kính. Ống kính camera nhiệt làm bằng vật liệu đặc biệt và có lớp phủ dễ hỏng. Không lau bằng khăn thường.
Câu hỏi thường gặp
Camera nhiệt đo gì?
Nhiệt độ bề mặt, không phải nhiệt độ bên trong. Và nó không nhìn xuyên tường, xuyên kính hay xuyên nước — kính chắn hoàn toàn bức xạ hồng ngoại xa.
Vì sao ảnh nhiệt của mái tôn thường không đáng tin?
Vì kim loại bóng có hệ số phát xạ rất thấp và phản xạ bức xạ từ nơi khác, nên camera đo cả phần phản xạ đó chứ không chỉ nhiệt độ thật của bề mặt.
Vì sao phải cố định dải nhiệt độ hiển thị khi so sánh ảnh?
Vì camera tự động chọn dải theo cảnh, nên cùng một vật có thể trông rất khác trong hai ảnh nếu dải khác nhau.
Thông số quan trọng nhất khi chọn camera nhiệt?
Độ phân giải. Nó quyết định phát hiện được vật cỡ nào ở khoảng cách nào, và từ đó quyết định độ cao bay tối đa.
Đọc thêm trong Vận hành & an toàn và Xử lý dữ liệu bay.
