Arka Plan
Yeni teknolojilerin gelişimi ile termal görüntüleme önemli bir yol kat etti. Termal görüntüleme cihazları önceden çok ağır ve kullanımı zorken, şimdi avuç içi kadar küçük bir termal görüntüleme cihazına sahip olmak mümkün! Sonuç olarak, termal görüntüleme herkes için daha erişilebilir hale geldi!
Kızılötesi Radyasyon Nedir?
Termal görüntülemeden bahsederken akla gelen ilk şey kızılötesi radyasyondur (IR). Kızılötesi enerji, yaklaşık 700 nanometreden başlayan ve yaklaşık 1 mm’ye kadar uzanan bir dalga boyuna sahiptir. Tüm nesneler, çevresindeki nesnelerden bazı miktarda ısıyı kızılötesi radyasyon olarak yayar ve bu kızılötesi radyasyon, tam elektromanyetik spektrumdan yalnızca “görünür ışık” çıplak gözle görülebildiği için bizim için görünmezdir.
Termal Görüntüleme Kameraları Nasıl Çalışır?
Bir Termal Görüntüleme Kamerası, çevresindeki nesnelerden sıcaklıkta küçük farklılıkları algılayabilen hassas bir ısı sensörüne sahiptir. Ardından, nesnelerden bu radyasyon bilgilerini toplar ve sıcaklık farkı bilgisine dayanan bir elektronik görüntü olan termogram oluşturur. Bir nesne ne kadar sıcaksa, o kadar fazla kızılötesi radyasyon üretir. Eğer bu yoğunluk çok yüksekse, ısı olarak hissedilebilir.
Şimdi, bir termal görüntüleme kameranın çevredeki sıcaklık bilgilerini nasıl gösterdiğine bakalım.
Normalde bir termogram ekranında, daha sıcak nesneler sarı-turuncu bir tonla gösterilir ve bu ton, nesne daha sıcak hale geldikçe daha parlak hale gelirken, daha soğuk nesneler mavi veya mor renkle gösterilir.
Termal Görüntüleme Kameraları Nerelerde Kullanılabilir?
Termal Görüntüleme Kameralarının aşağıdaki gibi geniş bir uygulama yelpazesi vardır:
- Aktif Termografi: Yıkıcı olmayan ve temassız malzeme testi
- Hava Termografisi: Sahada insanları veya nesneleri tespit etme veya coğrafi özellikleri inceleme
- Bina Termografisi: Bina denetimleri
- Bağlama ve Sızdırmazlık: Çeşitli teknik parametreleri izleme ve kontrol etme
- Yüksek Hızlı Termografi: Parçaların ve sistemlerin dakik gözlemi ve hızlı etki eden kimyasal süreçlerin anlaşılmasına yardımcı olur
- Elektrik Tesisatları Denetimleri: Yüksek voltajlı, tehlikeli ortamlardaki elektrik tesisatlarını denetleme
- Makine Montajlarının Denetimi: Mekanik bileşenlerin ısınmasındaki düzensizlikleri kontrol etme
- Güvenlik Uygulamaları: Kritik altyapının uzaktan gözetimi ve sınır güvenliği.
Seeed Tarafından Sunulan Termal Görüntüleme Kameraları
Termal görüntüleme uygulamalarınız için kullanabileceğiniz birkaç termal görüntüleme kamera sensörü sunuyoruz. Bu kameralar çok kompakt olup, yeteneklerinden en iyi şekilde yararlanmak için bir geliştirme kartı ile birlikte kullanılabilir.
Grove – Termal Görüntüleme Kamerası – MLX90641 16×12 IR Dizisi ile 110° FOV
Bu IR termal kamera, 16×12 dizisine sahip termal sensörler (MLX90641) taşır ve nesnelerin sıcaklığını uzaktan, merkez alan hassasiyeti ±1℃ ve ortalama hassasiyet ±1.5℃ ile algılayabilir. Termal görüntüleri kolayca elde etmek için, kameradan düşük çözünürlüklü görüntüleri almak için I2C protokolü kullanılır. Bu kameranın FOV (Görüş Açısı) 110°x75° olup, sıcaklık ölçüm aralığı -40℃ ile 300℃ arasındadır.
Bu modül, I2C arayüzü kullanılarak bir MCU’ya bağlanabilir. Ancak, kamerayı çalıştırmak için 20000 byte’tan fazla RAM’e sahip bir MCU gereklidir. Aslında, Arduino UNO gibi geliştirme kartları, daha düşük hesaplama yeteneği nedeniyle bu sensör kamerası ile kullanılamaz. Kamerayı kontrol etmek için Arch Mix’i MCU olarak seçmenizi öneririz çünkü IR sensör kamerasından gelen karmaşık verileri işlemek için gerçekten mükemmel bir performansa sahiptir.
MLX90621 BAB Termal Görüntüleme Kamerası / IR Dizisi ile ESP32 Modülü
MLX90621 BAB Termal Görüntüleme Kamerası, Melexis tarafından entegre edilen kızılötesi sıcaklık ölçüm çipi ile birlikte gelen, temassız kızılötesi sıcaklık ölçüm modülüdür ve ESP32 modülünü çekirdek olarak kullanarak kısa mesafelerde temassız sıcaklık ölçümleri için kullanılır.
Bu modül, 600dmips’e kadar hesaplama kapasitesine sahip çift çekirdekli bir işlemci ile entegre edilmiştir, 2MB flash bellek ve UART üzerinden 230400bps’ye kadar iletişim hızı sunar. Modül, kendi kalibrasyon algoritmasına sahiptir, bu nedenle kullanıcı kullanım öncesinde kalibrasyon yapmasına gerek yoktur. Flash şifreleme ve şifre çözme desteği sunarak, kullanıcının hassas verileri saklamasına olanak tanır ve kullanıcının depolama alanı 2MB’dır. Modül, kullanıcının verilerini daha fazla korumak için donanım AES hızlandırmasını destekler.
Sonuç
Termal görüntüleme kameraları hakkında net bir anlayışa sahip olduğunuzu umuyoruz ve termal görüntüleme sensörlerine dayalı olarak bir sonraki termal görüntüleme projenizi oluşturmanızı bekliyoruz!