מבוא לצילום תרמי ואיך זה עובד?

סביר להניח שנתקלתם בעבר בתמונה בה הכל צבוע בצבעי אדום, כחול, צהוב וסגול. כך ניתן, בין יתר הדרכים, להציג תמונה תרמית, או בשפה המקצועית תרמוגרם. הדמיה תרמית משמשת מגוון גדול של בעלי מקצוע בענפים שונים. כוחות בטחון משתמשים בה בכדי לחזק את היכולות לזהות כשלי בטחון בשעות הלילה, גלאים שונים של מערכות אזעקה כאלה ואחרות משתמשות ביכולת הדמיה תרמית, בתעשייה נעשה בה שימוש בכדי לזהות תנועה או הצטברות של חום במקומות לא רצויים, בתחום החשמל הטכנולוגיה מאפשרת זיהוי של התחממות חריגה של רכיבים, חזאי מזג אוויר נעזרים ביכולת זו בכדי להבין דפוסי התנהגות של סופות, ועוד. שימוש נפוץ ביותר הוא לצורך איתור מקורות חדירה של מים למבנים ונזילות.

מצלמה תרמית פעולת על בסיס טכנולוגיית זיהוי קרינה אינפרה אדומה (IR). למצלמה התרמית עדשה מיוחדת הממקדת את האור הנפלט מכל העצמים בטווח הרלוונטי. בתוך טווח הקרינה האינפרה אדומה, הגלים לבחינת מגמות תרמיות הם אלה באורכי 7-14 מיקרונים. בהתאם מצלמה תרמית המיועדת לאיתור נזילות, לא צריכה להיות מסוגלת לקרוא גלים בטווח גדול בהרבה מזה. הסתמכות על טווח גדול יותר יכול לפגוע דווקא באיכות הממצאים.

האור הממוקד נסרק ע"י מערך מופע המורכב מחיישני אנרגיית חום (אנרגיה אינפרה אדומה). סוג החיישן הנפוץ לסריקה של אנרגיית חום נקרא מיקרובולומטר. חיישן זה רגיש לשינויים חשמליים שהם תוצאה של המגע של החיישן עם אנרגיית החום. השינויים יכולים להיות שינויי התנגדות חשמלית, מתח חשמלי או זרם חשמלי. השינויים מושווים עם השינויים שיוצרת הטמפרטורה הנוכחית בסביבת החיישן. ההפרש בין השינויים הנקלטים לבין השינויים בסביבת החיישן מאפשרים ייצור של מפה תרמית (תרמוגרם) מפורטת.

המפה התרמית מתורגמת לאותות אלקטרוניים המפוענחים ע"י מעבד ייעודי ומתורגמים למידע אותו ניתן להציג. מידע זה מועבר לתצוגה המציגה את המידע כמפה צבעונית המבוססת על הפרשי האנרגיה השונים שזוהו ע"י החיישנים.

התרגום המבוסס למעשה על התפיסה האנושית של חום וקור: בהיר יותר = חם יותר, קהה יותר = קר יותר, למרות שהחיישן עצמו לא מזהה בפועל צבעים אלא עוצמה של גלי חום. לשימושים שונים, נעשה לעיטים שימוש במדרגים שונים של צבעים. לאיתור נזילות לרוב המדרג הוא צבעוני. לראיית לילה, למשל, משתממשים במדרג שחור\אפור\לבן.

במקרה של איתור נזילות ואבחון הסיבות להיווצרות של רטיבות, החיישנים במצלה התרמית הייעודית לכך מזהים מגמות שונות של התקררות של הרטיבות על גבי משטחים. הרטיבות הנוצרת כתוצאה מהמגע עם המים מתאדה מהמשטח, ככל שהמשטח רטוב יותר ככה הוא קר יותר כתוצאה מהאידוי הרב יותר. כמובן שמומחה בתחום זה צריך לקחת בחשבון שהאידוי משתנה כתוצאה מסוג החומר שנרטב, משך הזמן שעבר מאז שהחלה הרטיבות וכו'.