İçeriğe atla

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.[1]

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.[2]

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.

Kaynakça

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Thermal imaging lights up darkened highways". 27 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Ağustos 2007. 
  2. ^ "Infrared termografi, termal görüntüleme". 4 Ocak 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ocak 2012. 

Dış bağlantılar

Wikimedia Commons'ta Thermography ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur

İlgili Araştırma Makaleleri

Elektromanyetik tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

<span class="mw-page-title-main">Işık</span> elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon

Işık veya görünür ışık, elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon. Görünür ışık genellikle 400-700 nanometre (nm) aralığında ya da kızılötesi ve morötesi arasında 4.00 × 10−7 ile 7.00 × 10−7 m dalga boyları olarak tanımlanır. Bu dalga boyu yaklaşık 430-750 terahertz (THz) frekans aralığı anlamına gelir.

Neptün ötesi cisim Güneş Sistemi'nde bulunup ortalama yörüngesi Neptün'ün yarı büyük ekseninden daha büyük olan küçük gezegenlerin genel ismidir. Uzayın bu bölümünde kalan Kuiper kuşağı, Oort bulutu ve dağınık disk cisimleri bu kategoridendir.

<span class="mw-page-title-main">Teleskop</span> uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen, astronomların kullandığı, bir rasathane cihazı

Teleskop veya ırakgörür, uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı, bir rasathane cihazıdır. 1608 yılında Hans Lippershey tarafından icat edilmiştir ve 1609 yılında Galileo Galilei tarafından ilk defa gökyüzü gözlemleri yapmakta kullanılmıştır. Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan gelen görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar; kozmos hakkında bilgi toplamak için çok gerekli kanıtlardır. Bu kanıtlar, klasik manada optik teleskoplarla ya da çok daha modern radyo teleskoplarla incelenir.

<span class="mw-page-title-main">Infrared Data Association</span>

Infrared Data Association (ing.) kısa adıyla IrDA, bir çeşit kızılötesi iletişim teknolojisidir. IrDA teknolojisiyle çalışan en tanınmış elektronik ürün uzaktan kumandadır.

<span class="mw-page-title-main">Termal kamera</span> Termal kamera, normal şartlar altında göremediğimiz ısı enerjisini görüntüleyebilen kameradır.

Termal kamera, görüntüleme yöntemi olarak gözle görülmeyen IR enerjiyi (ısıyı) esas alan ve görüntünün genel yapısını IR enerjiyi göre oluşmuş renkler ve şekillerin belirlendiği görüntüleme sistemidir. Genelde güvenlik amaçlı da kullanılabilir ama çok çeşitli sektörlerin de kullanımına açıktır. Özellikle ısıya güdümlü füze, gece görüş sistemleri ve benzeri askeri tekniklerin gelişmesi ile önemi artmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Gözlemsel astronomi</span>

Gözlemsel astronomi astronomi bilimlerinin, teorik astrofizikten farklı olarak veri almayla ilgilenen bir dalıdır. Ana olarak fiziksel modellerin ölçülebilir içeriklerini bulmaya dayanır. Uygulama olarak, Teleskop ve diğer astronomi araç gereçleri kullanılarak gökcisimlerinin gözlenmesidir.

Yansıtabilirlik ya da Albedo, yüzeylerin yansıtma gücü; veya bir yüzeyin üzerine düşen elektromanyetik enerjiyi yansıtma kapasitesi. Genel olarak güneş ışığını yansıtma kapasitesi için kullanılır. Albedo, cismin yüzey dokusuna, rengine ve alanına bağlı olarak değişir. Elektromanyetik tayfın tümünde veya belirli bir bölümünde hesaplanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Herbig-Haro cismi</span>

Herbig-Haro Cisimleri, yeni oluşmuş yıldızlar ile ilişkilendirilmiş, nispeten küçük sayılabilecek bulutsu benzeri oluşumlardır. Genç yıldızlardan dışa akan gazların yakınlarda bulunan gaz bulutları ile yüksek hızla gerçekleşen çarpışmalar ile oluşurlar. Herbig-Haro cisimlerine yıldız oluşumunun sürdüğü bölgelerde sıkça rastlanır.

<span class="mw-page-title-main">Spektroskopi</span>

Spektroskopi elektromanyetik radyasyon ile maddenin etkileşiminin radyasyonun dalga boyu veya frekansının bir fonksiyonu olarak ortaya çıkan elektromanyetik spektrumu (tayf) ölçen ve yorumlayan bir çalışma alanıdır. Başka bir deyişle, elektromanyetik spektrumun tüm bantlarında görünür ışıktan kaynaklı olarak meydana gelen bir kesin renk çalışmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kızılötesi</span> dalga boyu görünür ışıktan uzun, fakat terahertz ışınımından ve mikrodalgalardan daha kısa olan elektromanyetik ışınımdır

Kızılötesi, görünür ışıktan daha uzun ancak mikrodalgalardan daha kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyondur (EMR). Kızılötesi spektral bant, kırmızı ışığınkinden biraz daha uzun dalgalarla başlar, bu nedenle IR insan gözü için görünmezdir. IR'nin genellikle yaklaşık 750 nm (400 THz) ila 1 mm (300 GHz) arasındaki dalga boylarını içerdiği anlaşılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">FLIR</span>

FLIR veya FLİR, (İng. Forward Looking InfraRed) yani İleri Bakan Kızılötesi, elektromanyetik spektrumda kızılötesi aralığa tekabul eden radyasyona duyarlı sensörlerden oluşan ve özellikle askeri amaçlarla kullanılan modern bir elektro-optik gözlem cihazıdır.

<span class="mw-page-title-main">İyonlaştırıcı olmayan radyasyon</span> Düşük frekanslı radyasyon

İyonlaştırıcı olmayan radyasyon, bir atomdan veya molekülden bir elektronu tamamen koparabilmek için atomları veya molekülleri iyonlaştırabilecek yeterli enerji taşıyan kuantumlara sahip olmayan herhangi bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Elektromanyetik radyasyon, maddenin içinden geçerken yüklü iyonlar üretmez. Yalnızca, bir elektronu daha yüksek enerji seviyesine çıkaran uyarım için yeterli enerjiye sahiptir. İyonlaştırıcı olmayan radyasyondan daha yüksek bir frekansa ve daha kısa dalga boyuna sahip olan iyonlaştırıcı radyasyon birçok kullanım alanına sahiptir, ancak sağlık için bir tehdit olabilir. İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmak yanıklara, radyasyon hastalıklarına, kansere ve genetik hastalıklara sebep olabilir. İyonlaştırıcı radyasyon kullanmak, iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanılırken genelde gerekli olmayan dikkatli ve özenle alınmış radyolojik korunma önlemleri gerektirir.

Termal enerji, ortam veya sistem sıcaklığı sonucunda ortamdaki veya sistemdeki bir cismin veya maddenin potansiyel ve kinetik enerjileri toplamını ifade eden bir enerji biçimidir. Sistemde sıcaklık olmadığı müddetçe bu niceliği tanımlamak zor ve hatta anlamsız olabilir. Bu durumda herhangi bir termal iş söz konusu değildir.

<span class="mw-page-title-main">Emisyon</span> bir cismin elektromanyetik enerji yayma kapasitesi

Salım ya da emisyon, bir materyalin yüzeyinin nispi olarak radyasyon ile enerji yayma yeteneğidir. Ayrıca emisyon, aynı sıcaklıkta, belirli bir materyalin yaydığı enerjinin, bir kara cisim tarafından yayılan enerjiye oranı olarak da ifade edilmektedir. Bir gerçek nesne için ε < 1 koşulu olduğu zaman, gerçek bir kara cisim için ε = 1'dir. Emisyon boyutsuz bir niceliktir.

Etkin sıcaklık genel olarak bir cismin emisyon eğrisi ya da dalga boyu fonksiyonu, bilinmediği zaman, o cismin sıcaklık değerini tahmin etmek amacıyla kullanılır. Yıldız ya da gezegen gibi bir cismin etkin sıcaklığı, bir kara cismin yaydığı toplam radyasyon enerjisinin bu cismin yaydığı enerjiye eşit olduğu zamanki sıcaklık değeridir.

<span class="mw-page-title-main">Kara cisim ışınımı</span> opak ve fiziksel yansıma gerçekleştirmeyen siyah cisimden yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısı

Siyah cisim ışıması içinde elektromanyetik ışıma ya da çevresinde termodinamik dengeyi sağlayan ya da siyah cisim tarafından yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısıdır. Işıma çok özel bir spektruma ve sadece cismin sıcaklığına bağlı olan bir yoğunluğa sahiptir. Termal ışıma, birçok sıradan obje tarafından kendiliğinden yayılan bir siyah cisim ışıması sayılabilecek türden bir ışımadır. Tamamen yalıtılmış bir termal denge ortamı siyah cisim ışımasını kapsar ve bir boşluk boyunca kendi duvarını yaratarak yayılır, boşluğun etkisi göz ardı edilebilecek kadar küçüktür. Siyah cisim oda sıcaklığında siyah görünür, yaydığı enerjinin çoğu kızılötesidir ve insan gözü ile fark edilemez. Daha yüksek sıcaklıklarda, siyah cisimlerin özkütleleri artarken renkleri de soluk kırmızıdan kör edecek şekilde parlaklığı olan mavi-beyaza dönüşür. Gezegenler ve yıldızlar kendi sistemleri ve siyah cisimler ile termal dengede olmamalarına rağmen, yaydıkları enerji siyah cisim ışımasına en yakın olaydır. Kara delikler siyah cisim olarak sayılabilirler ve kütlelerine bağlı bir sıcaklıkta siyah cisim ışıması yaptıklarına inanılır . Siyah Cisim terimi, ilk olarak Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında kullanılmıştır.

Isıl ışınım maddedeki yüklü parçacıkların ısıl hareketiyle meydana gelmiş elektromanyetik ışınımdır. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan her madde ısıl ışınım yayar. Isısı mutlak sıfırdan büyük olan maddelerde atomlar arası çarpışmalar, atomların ya da moleküllerin kinetik enerjisinde değişime neden olur.

<span class="mw-page-title-main">X ışını astronomisi</span>

X-ışını astronomisi, astronomik nesnelerin X-ışınının gözlem ve algılama çalışmalarıyla uğraşan astronominin bir dalıdır. X-ışınları Dünya’nın atmosferi tarafından emildiği için x-ışınlarını tespit eden balon, sondaj roketleri ve uydular belirli bir yükseklikte bulunmalıdır. X-ışını astronomisi, Mauna Kea Gözlemevlerindeki gibi standart ışık emilimi olan teleskoplardan daha ilerisini gören uzay teleskopları ile ilgili bir uzay bilimidir.

Termodinamikte, Kirchoff'un termal radyasyon kanunu, ışınımsal değişim dengesini de içeren, termodinamik dengede kendine özgü salınım ve emilim yapan herhangi bir maddenin dalga boyuna denktir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.