UNIVERZITET U NOVOM SADU

FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA

Odsek za elektrotehniku i računarstvo

Institut za energetiku, elektroniku i telekomunikacije

Katedra za mikroračunarsku elektroniku

PROJEKAT

Radijaciona termometrija i senzori termičkog zračenja

Mentori: Kandidat:Prof. dr Ljiljana Živanov Zorica Gavrilović, 10765 Prof. dr Laslo Nađ Prof. dr Branislav Borovac

Novi Sad, septembar 2010.

SADRŽAJ:

1. Zadatak projekta...........................................2

2. Uvod.............................................................3

3. Uvodno upoznavanje....................................4

4. Zakoni zračenja.............................................5

5. Principi gradnje pirometara...........................9

6. Senzori zračenja............................................11

7. Primena senzora............................................18

8. Zaključak.......................................................28

9. Literatura.............................................................29

1

1. Zadatak projekta

1. Dati opis radijacionih termometara

2. Diskutovati njihovu primenu u praksi

3. Izvesti zaključak

2

2. Uvod

Projektni zadatak je određen u dogovoru sa profesoricom dr Ljiljanom Živanov. Prva glava predstavlja kratak opis zadatka projekta. Druga glava je pregled sadržaja.Treća glava je uvodno upoznavanje sa temom. Dati su neki opšti pojmovi i moguća

primena razmatranih senzora. U četvrtoj glavi dat je pregled i opis zakona zračenja.U petoj glavi ukratko su dati principi gradnje pirometara i osnovni uzroci grešaka kod

ovih instrumenata.U šestoj glavi navedena je podela i opis senzora zračenjaU sedmoj glavi obrađena je primena senzora i dati su primeri uređaja koji se danas

koriste. Takođe su date ideje za moguća poboljšanja. Osma glava je zaključak rada.

Deveta glava je spisak korišćene literature.

3

3. Uvodno upoznavanje

Tela na bilo kojoj temperaturi emituju i apsorbuju različite vrste zračenja. Na temperaturi iznad 0oK tela zrače elektromagnetnu energiju u onoj količini koja zavisi od njegove temperature i fizičkih osobina. U oblasti visokih temperatura, a pogotovo iznad 1500 oC nije moguće koristiti kontaktne termometre zato što u ovakvim uslovima oni ne mogu da rade duže vreme bez štetnih posledica po svoje karakteristike. U takvim primenama koristimo radijacione termometre kod kojih je senzor udaljen od merenog objekta i apsorbuje manji deo njegove energije. Pod dejstvom ove energije, temperatura senzora se neznatno menja i ostaje uvek bliska temperaturi okoline.

Radijacioni termometri se primenjuju u merenjima u metalurgiji, pri topljenju ili valjanju metala, zatim u staklarskoj i keramičkoj industriji. Ovo su najpogodniji instrumenti za merenje temperatura na površinama materijala jer pri merenju ne menjaju raspodelu temperature objekta. Imaju veliki broj specijalnih primena od kojih su najznačajnije sledeće:

Merenje temperatura pokretnih objekata (vozila, živih bića, objekata na pokretnoj traci,nebeskih tela u astronomskim merenjima)

Merenje temperatura otvorenih voda iz aviona ili helikoptera radi otkrivanja nepoželjnihzagrevanja od strane industrijskih objekata

Otkrivanje suviše zagrejanih mesta na dalekovodovima i drugim elektroenergetskimobjektima

Određivanje temperaturske raspodele na površini ljudskog tela u dijagnostičke svrheTehnoški razvoj radijacionih senzora je ubrzan, a prisutno je i usavršavanje tehnika

prikupljanja i obrade signala što uslovljava brz razvoj tehničkih sistema zasnovanih na ovoj vrsti merenja temperature, naročito u oblasti infracrvenog zračenja. Jedan primer je termovizijski sistem koji radi u infracrvenom delu spektra. Ovaj sistem nalazi sve širu primenu u industriji.

4

4. Zakoni zračenja

U ovom odeljku dat je opis zakona koji se u ovoj oblasti primenjuju i u svakom trenutku moraju biti zadovoljeni. Drugim rečima, oni predstaljaju suštinu rada senzora zračenja i omogućavaju razumevanje njihovog rada kao i njihovu primenu u raznim oblastima nauke i života. Navedeni su u određenom redosledu, mada su, zaista svi podjednako bitni[1].

4.1. Kirhofov zakon

U drugoj polovini 19.veka Kirhof je postavio fundamentalne zakone zračenja koji predstavljaju osnovu radijacione termometrije. Kirhofov zakon zračenja realnog tela predstavlja vezu između apsorbovanog, reflektovanog i propuštenog zračenja tela na koje pada toplotno zračenje, tako da važi:

Wa + Wr + Wd = W , (4.1)

gde su: Wa - deo apsorbovanog zračenja, Wr - deo reflektovanog zračenja, Wd - deo propuštenog zračenja, W - ukupno zračenje koje pada na telo.Kada ceo izraz podelimo sa W, dobijamo koeficijent apsorpcije a, a =Wa/W, koeficijent refleksije r, r = Wr/W i koeficijent transparencije d, d = Wd/W pri čemu ja zadovoljena relacija: a + r + d = 1 (0≤ a ≤ 1, 0 ≤ r ≤ 1, 0 ≤ d ≤1).Pri proučavanju zračenja, interesantno je posmatrati sledeća dva slučaja:

idealno ogledalo; kod njega se sva upadna energija reflektuje, a =d =0, r = 1 crno telo; ponaša se kao idealni apsorber toplote, r = d = 0, a = 1Izvođenje zakona vrši se uz razmatranje zračenja u prostoru koji je ograničen sa dve

beskonačne paralelne ravni, Sl.4.1. Gornja površina je apsolutno crno telo, a donja površina ima koeficijente apsorpcije i refleksije a i r. Crno telo zrači snagu površinske gustine WC (T). To je snaga koja istovremeno pada na donju ravan. Ravnotežno stanje je uspostavljeno ako su obe površine na istoj temperaturi, pri čemu je energija koja pada na donju površinu jednaka energiji koja se sa nje emituje. Gustinu emitovane snage donje površi sačinjavaju reflektovani deo Wr=rWC(T)=(1- a) WC (T) i deo koji zrači ravan W(T), tako da važi WC (T) =(1- a)WC (T)+W (T). Iz ovoga sledi da je W(T)/a = WC (T). Ovo je jedna od formulacija Kirhofovog zakona koja se iskazuje na sledeći način: odnos površinske gustine snage koju zrači neko telo i koeficijenta apsorpcije tog tela jednak je površinskoj gustini snage koju zrači crno telo na istoj toj temperaturi.

5

crno telo

T

W(T)rWC(T)

WC(T)

Sl.3.1

Drugi oblik Kirhofovog zakona glasi ε = a, pri čemu je ε koeficijent emisije (emisivnost, emisioni odnos), ε= W(T)/ WC (T), uz uslov da je 0 ≤ ε ≤ 1. Iz ovoga sledi da koeficijenti apsorpcije i emisije predstavljaju istu veličinu. Svako telo u istoj meri zrači i apsorbuje energiju što znači da je dobar apsorber i dobar emiter.

Postoje razni načini realizacije crnog tela. Kvalitetna crna tela imaju koeficijent emisije u opsegu od 0.99 do 0.9999. Temperatura crnog tela se meri kontaktnim termometrom, termoparom ili platinskim termometrom. Crnim telom se kalibrišu radijacioni termometri.

4.2. Lamberov zakon

Lamber je eksperimentalno ustanovio da površinska gustina zračenja ima maksimum u pravcu normalnom na površinu koja zrači. Zračenje pod uglom θ u odnosu na normalu je Wθ=Wn cosθ, pri čemu je Wn gustina zračenja u pravcu normale. Tela koja zadovoljavaju datu relaciju nazivaju se Lamberovim emiterima. Za realne površine, Lamberov zakon se primenjuje sa zadovoljavajućom tačnošću u opsegu uglova od 0 o do 60 o.

6

Slika4.1 Uz izvođenje Kirhofovog zakona zračenja [1]

Slika4.2 Uz objašnjenje Lamberovog zakona [1]

Ako je zračenje izotropno, za povšinsku gustinu zračenja W koju elementarna površina dS zrači u gornju poluloptu dobijamo

W = 2πWn∫0

π /2

cosθsinθdθ=πW n . (4.2)

Elementarna snaga koja se sa površine dS zrači u elementarni prostorni ugao dΩ pod ugom θ uodnosu na normalu obeležava sa sa ∂2P i izračunava kao ∂2P = L cosθ dS dΩ. Iz ove jednakostiizvodimo izraz za gustinu zračenja ili radijanciju L.

L= ∂2 PcosθdSdΩ [ W

m2 srad ] (4.3 )

Ova veličina opisuje radijaciona svojstva površine nezavisno od ugla pod kojim se posmatra i veličine površine. U slučaju kada se toplotni zraci razlažu na monohromatske čija je talasna dužina u intervalu λ+dλ takođe važi izraz za elementarnu snagu pri čemu imamo ∂3Pλ = Lλ cosθ dS dΩ d λ , (4.4)

gde je Lλ = dL/dλ spektralna gustina snage ili spektralna radijancija; dL je srednja gustina zračenja u intervalu talasnih dužina λ+dλ. Za radijanciju i spektralnu radijanciju važi

L=∫0

∞

Lλ dλ .(4.5)

7

4.3. Plankov zakon

Plank je prvi dao tačan izraz za spektralnu gustinu zračenja crnog tela. Ovaj izraz je imao veliki značaj u razvoju fizike i predstavlja jedan od osnova radijacione termometrije. On glasi

Lcλ=c1

π Ω0 λ5 ( ec2 / λT−1 ),(4.6)

pri čemu je c1=2πc2h=3.7415*10-8 Wm2 prva radijaciona konstanta, c2=ch/k=1.4388*10-2 mKdruga radijaciona konstanta, c=2.9979*108 m/s brzina svetlosti u vakuumu, k je Bolcmanova konstanta i Ω0=1srad. U praksi se koriste različiti aproksimativni izrazi. Polazeći od ove jednakosti mogu se izvesti i drugi zakoni zračenja koji su takođe u upotrebi.

4.4. Vinov zakonVinov zakon je poseban slučaj Plankovog zakona. Uzima u obzir samo male vrednosti

proizvoda λT, λT < 0.002Km. Imamo Vinovu jednačinu koja se primenjuje sa tačnošću 0.1%

E ( λ , T )=C1 λ−5 e−C2

λT (4.6)

Iz ovoga se izvode sledeći zaključci: spektralna gustina zračenja E(λ,T) zavisi od talasne dužine zračenja i povećava se sa

porastom temperature u vidljivom delu spektra spektralna gustina raste znatno brže nego temperatura, što je

osnova za merenje viših temperatura sa smanjenjem temperature maksimumi krivih pomeraju se prema infracrvenom

području i većim talasnim dužinama, što je osnova za merenje nižih temperatura.

4.5. Štefan-Bolcmanov zakon

Štefan-Bolcmanov zakon predstavlja vezu između temperature i gustine zračenja za sve frekvencije elektromagnetnog zračenja crnog tela. Dobija se integraljenjem Plankove jednačine za talasne dužine od 0 do ∞ i naziva se integralna gustina zračenja.E = σT4 , σ = 5.6696 W/m2K4 - Štefan-Bolcmanova konstanta.

8

5. Principi gradnje pirometara

Senzori zračenja ili radijacioni senzori poznati su pod nazivom pirometri. Opisani zakoni zračenja predstavljaju osnovu za gradnju ovih senzora infracrvenog zračenja koji služe za merenje visokih i niskih temperatura. Postoji nekoliko vrsta ovih senzora: pirometri spektralnog zračenja, pirometri određenog spektra zračenja, radijacioni pirometri totalnog zračenja,pirometri na bazi boje zračenja i radijacioni pirometri odnosa dva spektralna zračenja [2].

5.1 Opšti opis - principijelna struktura pirometra

U opštem slučaju strukturna blok-šema pirometra sastoji se od nekoliko funkcionalnih blokova:

ograničavač (usmerivač) gustine zračenja na određeni prostorni ugao; time se definiše površina zagrejanog tela sa koje se prima zračenje

filter za izdvajanje određenih delova spektra datog zračenja modulator i pretvarač gustine zračenja po određenom zakonu pretvarač gustine toka u električni signal, tj. prijemnik zračenja blok za obradu signala formator izlaznog signala uređaj za uzorkovanje (skaner), koji je smešten ispred ili iza ograničavača

Od navedenih funkcionalnih blokova u svakoj konstrukciji prisutni su obavezno ograničavač i pretvarač gustine zračenja u električni signal, dok je prisustvo ostalih blokova vezano za specifičnosti pojedinih konstrukcija pirometra.

5.2 Osnovni uzroci grešaka radijacionih pirometara

Greške merenja temperature pomoću radijacionih termometara mogu poticati od samog instrumenta ili usled nepoznavanja radijacionih osobina objekata i sredine kroz koju prolazi zračenje. Greške koje nastaju unutar instrumenta rezultat su promena karakteristika prijemnika-senzora, starenja referentnog vlakna, šuma elektronike i promena u optičkom sistemu instrumenta. Greške usled promena karakteristika senzora otklanjaju se periodičnom kalibracijom termometra. Šum elektronike treba da bude što nižeg nivoa. Greške optičkog sistema najčešće su posledica nečistoća na filtrima, ogledalima ili sočivima.

Sredina između objekta i senzora treba da ima što manju apsorpciju zračenja u opsegu merenja. Dim ili prašina izazivaju slabljenje svih talasnih dužina što utiče na smanjenje izmerene temperature u odnosu na stvarnu, osim kod dvobojnih pirometara.

9

OPTIČKI SISTEM ZA USMERAVANJE ZRAČENJA

SKANER MODULATOR ZRAČENJA

OBRADA SIGNALA

PRIJEMNIK ZRAČENJA

FORMIRANJE IZLAZNOG SIGNALA

Slika 5.1 Opšta strukturna blok šema pirometra [2]

Jedan od osnovnih uzroka grešaka radijacionih pirometara je nepoznavanje emisivnosti objekata čija se temperatura meri. Radijacioni termometri se kalibršu pomoću crnog tela, pa se kod merenja na telima čija je emisivnost znatno manja od jedan, javljaju sistematske greške.Za razliku od termometra na bazi intenziteta zračenja, kod dvobojnog pirometra greška ne zavisi od emisivnosti objekta, ukoliko su u pitanju siva tela kod kojih emisivnost ne zavisi talasne dužine. Greška dvobojnog pirometra nastaje ako emisivnosti objekta na dve talasne dužine nisu jednake.

10

6. Senzori zračenja

Kako je broj ovih senzora vrlo velik, njihove vrste i podele su takođe veoma raznolike, variraju od autora do autora, u nastavku dajemo pregled nekih odabranih, možda najinteresntnijih senzora.

6.1. Pirometri spektralnog zračenja

Ovi termometri mere spektralnu gustinu zračenja unutar uskog opsega talasnih dužina, oko 650 nm. Ovi tipovi termometara koriste se u preciznoj termometriji i mogu biti vrlo složeni i skupi. Jedan jednostavan tip spektralnog termometra je pirometar sa iščezavajućim vlaknom. Šema ovog termometra prikazana je na slici Sl 6.1.

objekatsivi filtarza promenumestapodešavanje strujegrejanja

Slika 6.1 Spektralni radijacioni pirometar sa iščezavajućim vlaknom [1]

Optički sistem fokusira zračenje objekta čija se tempratura meri u tačku u kojoj se nalazi vlakno volframske sijalice. Svetlost dalje prolazi kroz crveni filtar-propusnik uskog intervala talasnih dužina oko 650 nm. U vidnom polju posmatrača superponiraju se svetlost ispitivanog objekta i svetlost koju emituje vlakno. Promenom struje napajanja vlakna pomoću reostata, menja se temperatura vlakna sve do trenutka kada se spektralne gustine zračenja vlakna i objekta ne izjednače. U tom momentu posmatrač više ne razlikuje konturu vlakna na svetloj pozadini objekta, tj. vlakno prividno iščezava iz vidnog polja posmatrača. Temperature vlakna i objekta su u tom trenutku jednake pod pretpostavkom da su emisivnosti u posmatranom opsegu talasnih dužina jednake. Temperatura vlakna, a time i merena temperatura očitavaju se na skali miliampermetra koja je kalibrisana u oC.

11

usijana nit okular

miliampermetar kalibrisan u ℃podešavanje

struje grejanja

objekat

objektiv

sivi filtar za promenu opsega

crveni filtar

Pirometri sa iščezavajućim vlaknom mogu se primeniti samo pri vrlo visokim temperaturama, iznad 700oC jer tada tela emituju dovoljno energije u vidljivom delu spektra pošto se kao senzor koristi ljudsko oko. U jednom opsegu očitava se od 700oC do 1500oC. Umetanjem sivog filtra koji slabi podjednako sve talasne dužine opseg se proširuje na 2200oC. Osnovni nedostatak ovog uređaja je zavisnost tačnosti od subjektivnih osobina oka posmatrača i od njegovog iskustva. Greške su reda 10-20 oC.

Kada se umesto ljudskog oka kao kod optičkog pirometra, za senzore zračenja upotrebljavaju senzori svetlosnog zračenja (fotodiode, fotopotenciometri, fototranzistori) i senzori toplotnog zračenja-bolometri (termoelementi, termootpornici, piroelektrici) dobija se izlazni signal koji je proporcioalan sa zračenjem. Pomoću njih se mogu praviti pirometri direktnog tipa koji su pogodni za izgradnju pirometara delimičnog i totalnog zračenja i specijanih senzora u sistemima zaštite objekata i ljudi.

6.2Toplotni senzori zračenja – bolometri

Bolometri se sastoje od otpornika oblikovanih u vidu tanke pločice koja pod dejstvom toplotnog zračenja menja temperaturu, a samim tim i otpornost. Ovi uređaji grade se i na principu termoparova, pri čemu se aktivni krajevi pričvršćuju na zacrnjenu pločicu koja je izložena zračenju, a referentni spojevi su zaklonjeni od zračenja i služe za kompenzaciju promena temperature okoline. Konstantna spektralna osetljivost bolometra, iako po pravilu dosta manja, je prednost u odnosu na promenljivu spektralnu osetljivost poluprovodnika.

Otporni bolometri mogu biti metalni otpornici ili termistori. U jednom kućištu najčešće se nalaze dva senzora, prvi je aktivni i izložen zračenju, a drugi služi za kompenzovanje temperature okoline. Pri izvršavanju ovih merenja, najčešće se koristi naizmenični radni režim na taj način što se vrši periodično mehaničko prekidanje zraka pomoću elise pokretane pomoću motora (mehanički čoper). Prednosti ovoga su u tome što se dalje pojačanje signala vrši pomoću naizmeničnih pretvarača koji su stabilniji od jednosmernih. Tipična šema i izgled jednog termistorskog bolometra dati su na slici Sl 6.2.

Slika 6.2 a) Šema veze bolometra sa mehaničkim čoperom zračenja, b) Izgled jednog termistorskog bolometra [1]

12

Tipične otpornosti metalnih bolometara iznose oko 100 Ω. Vremenske konstante bolometara na podlozi kreću se oko 1ms. Bolometri u vazduhu ili vakuumu imaju vremensku konstantu oko 30 – 40 ms, ali znatno veću osetljivost.

Termistorski bolometri imaju veliku otpornost na sobnoj temperaturi koja iznosi oko 1 - 3 MΩ i napon napajanja može biti visok (oko 100V) uz samozagrevanje od nekoliko stepeni.Bolometri sa termistorima imaju u jednosmernom režimu bolje karakteristike od metalnih, ali u naizmeničnom režimu rada, kod primene čopera, prednosti se smanjuju zbog većeg Džonsonovog šuma prouzrokovanog velikom otpornošću termistora.

Jedan od kriterijuma za procenjivanje karakteristika bolometra jeste prag osetljivosti. Prag osetljivosti je veličina koja predstavlja minimalnu snagu zračenja koja se pri datim uslovima može detektovati. Definišemo ga kao snagu pri kojoj je korisni napon jednak efektivnoj vrednosti napona šuma.

Postoji još jedna veličina za karakterizaciju osetljivosti bolometra - snaga ekvivalentnog šuma PŠ ,

Pš=Pr

√ ∆ f

U šef

U s

[WH z−1 /2 ] ,(6.1)

gde su: Ušef – efektivna vrednost napona šuma, Pr - upadna snaga zračenja, US – odgovarajući naponski signal.

Kod dobrih senzora snaga ekvivalentnog šuma treba da je što manja. Osetljivost radijacionih senzora karakteriše i detektivnost, D*,

D¿=√ S /P š [m Hz1 /2W−1 ] ,(6.2)

gde je S - površina senzora.

Detektivnost je nezavisna od učestanosti, dimenzija senzora i talasne dužine. Kod poluprovodničkih senzora detektivnost zavisi od talasne dužine. Kvalitetni senzori imaju veću detektivnost.

6.3 Dvobojni pirometri

Dvobojni pirometri mere temperature na bazi određivanja odnosa spektralnih gustina zračenja na dve određene talasne dužine. Polazeći od aproksimativnog izraza dobijamo za odnos spektralnih gustina:

Lc ( λ1 )Lc ( λ2 )

=λ2

5

λ15 e

c2

T ( 1λ2

– 1λ1

)⇨T=

c2( 1λ2

−1λ1

)ln

λ1∗Lc ( λ1 )λ2∗Lc ( λ2 )

(6.3)

Pretpostavlja se da je emisivnost objekta nezavisna od talasne dužine i da može imati vrednost manju od 1 (sivo telo). Na slici Sl.6.3 prikazana je šema industrijskog dvobojnog

13

pirometra. Ulazno zračenje usmerava se na prednju stranu svetlovoda. Na izlazu se dobija difuzno rasejana svetlost koja prolazi kroz selektivni filtar od indijum-fosfida. Ovaj filtar propušta zračenje talasnih dužina većih od 1μm, a reflektuje zračenje kraćih talasnih dužina. Kao rezultantni efekat dobijaju se na silicijumskim fotonaponskim ćelijama naponi koji su ekvivalentni naponima kao da na njih padaju monohromatski zraci talasnih dužina 0.85μm i 1.05μm. Zatim se formira količnik ova dva napona i dobijeni signal vodi na indikator kalibrisan u jedinicama temperature. Pokazivanje dvobojnih pirometara ne zavisi od intenziteta zračenja već samo od količnika intenziteta dve talasne dužine.

Ovi uređaji služe za merenje viših temperatura, iznad 800oC. Pogodnost je što su vrlo malo osetljivi na apsorpciju usled dima, gasova i para u atmosferi.

Slika 6.3 Šema industrijskog dvobojnog pirometra sa silicijumskim fotonaponskim pretvaračima [1]

6.4 Radijacioni pirometri

Radijacioni pirometri mere temperaturu tela na bazi ukupnog zračenja tela na talasnim dužinama od 0 do ∞ . Osnova rada je Štefan-Bolcmanov zakon. Ovaj uslov je u praksi teško ostvariti. Zato većina radijacionih pirometara meri temperaturu tela na osnovu zračenja u ograničenom delu spektra, u kojem treba da se nalazi 90% ukupnog zračenja. Kao senzori zračenja u radijacionim pirometrima upotrebljavaju se isključivo senzori toplotnog zračenja. Konstrukcija radijacionih pirometara treba da omogući zahvatanje zračenja u što širem spektru i da ga fokusira na senzor pomoću odgovarajućeg optičkog sistema.

Ovi pirometri upotrebljavaju se za beskontaktno merenje temperature u opsegu od -50oC do 3500oC, sa tačnošću ±1 - 1.5 %. Brzina odziva je 0.3 - 1.5s. Čestice prašine ili vlage između

14

merni lanac

Uλ2

U λ1

filtar od indijum fosfida

svetlovod

Si foto-naponske ćelije

objekta merenja i pirometra apsorbuju deo zračenja što utiče na smanjenje tačnosti. Velika temperatura okoline takođe negativno utiče na tačnost merenja.

Radijacioni pirometar kalibriše se na osnovu zračenja crnog tela, ali kako realno telo zrači u ograničenom delu spektra, izmerena temperatura biće manja od stvarne. Izmerena temperatura je uslovna temperatura i označava se kao radijaciona temperatura T r . Definiše se kao temperatura na kojoj realno telo (sa stvarnom temperaturom T) ima isto ukupno zračenje kao i crno telo. Dobijamo izraz

σ T r4=εσ T 4 ,(6.4 )

odakle je stvarna temperatura

T=T r4√1 /ε .(6.5)

Stvarna temperatura tela može se izmeriti na osnovu radijacione, ukoliko je poznata vrednost koeficijenta emisije ε. Razlika između T i Tr predstavlja sistematsku grešku radijacionog pirometra. Što je ε bliže jedinici, greška je manja. U tabeli Tab.1 dat je pregled emisivnosti nekih, najčešće korišćenih materijala. Vidimo koliko faktor emisivnosti zavisi od stanja površine materijala.

Tabela 1. Pregled emisivnosti materijalaMaterial stanje površine emisivnost na 20

oCZlato polirana 0.02-0.03Bakar polirana 0.03Bakar oksidirana 0.78Gvožđe brušena 0.24Gvožđe livena 0.8Drvo glatka 0.8-0.9Opeka sirova 0.93

6.5 Piroelektrični senzori

Još jedna vrsta senzora zračenja su piroelektrični senzori. Piroelektrični senzori služe za radijaciono merenje temperature, a koriste se i u alarmnim sistemima za zaštitu od požara i provalnih krađa. Ovi senzori reaguju na dinamičke promene zračenja, daju izlazni signal proporcionalan brzini promene temperature. Kada je temperatura objekta konstantna, izlazni signal piroelektričnog senzora jednak je nuli. Merenje ustaljenog zračenja moguće je samo ako se vrši periodično prekidanje toplotnog zračenja pomoću obrtnog diska sa otvorima (čopera). Piroelektrični senzori sastoje se od polarizovanih dielektrika. Istovremeno se ispoljavaju i piroelektrični i piezoelektrični efekat što može da izazove smetnje. Piroelektrični materijali spadaju u dielektrike. Senzori imaju oblik tankih pločastih senzora Sl.6.4.

15

Slika 6.4 Principijelni izgled piroelektričnog senzora [1]

Na pločicu ili film od piroelektričnog materijala nanose se tanke porozne metalne stukture. Najpoznatiji piroelektrični materijali su barijumtitanska keramika, a u novije vreme se koriste polimeri na bazi polivinilidenfluorida. Ovi materijali spadaju u feroelektrike, sastoje se od velikog broja električnih dipola koji se mogu usmeravati u pravcu električnog polja. Veštački materijali stiču piroelektrične osobine postupkom polarizacije. Elementarni dipoli se trajno usmeravaju upravno na elektrode. Postepenim zagrevanjem senzor se dovodi na temperaturu višu od Kirijeve kada materijal gubi piroelektrična svojstva. Zatim se priključuje na visoki jednosmerni napon i postepeno se hladi do sobne temperature, čime je postignuta polarizacija. Na slici Sl.6.5 su prikazani nepolarizovani i polarizovani piroelektrični materijal.

Slika 6.5 a) Prikaz strukture nepolarizovanog i b)Polarizovanog piroelektričnog (takođei piezoelektričnog) materijala [1]

Neposredno po isključivanju sa napona, na elektrodama zaostaje određena količina elekticiteta, ali se ona brzo prazni kroz parazitne provodnosti usled nesavršenosti dielektrika. Polarizacija dielektrika P, linearno se smanjuje sa porastom temperature

P=P=P0−Ω (T−T 0 ) ,(6.6) gde je Ω-konstanta materijala.

U blizini Kirijeve temperature Tc polarizacija naglo opada, a iznad Tc materijal naglo gubi piroelektične osobine. Ako je senzor bio izložen temperaturi višoj od Kirijrve, mora se

16

neuređeni dipoli

usmereni dipoli polarizovanog materijala

polarizovani dielektrik

promenljivo toplotno zračenjetanke elektrode prozirne za toplotno zračenje

ponovo podvrgnuti postupku polarizacije. Kada se dejstvom toplotnog zračenja temperatura senzora povisi za dT(t) nastaje smanjenje zapreminske polarizacije dielektrika

dP (T )=ΩdT (T ) .(6.7)

Usled promene polarizacije, na elektrodama se stvara elementarna količina elektriciteta

dQ (t )=SdP (t )=SΩdT ( t ) ,(6.8)

gde je S – površina pločastog kondenzatora.

Senzor se ponaša kao izvor struje čija jačina iznosi

i (t )=dQ ( t )dt

=SΩdT (t )

dt(6.9)

(struja je proporcionalna brzini promene temperature).

Smanjivanje polarizacije sa porastom temperature može se objasniti oscilacijama elementarnih dipola. Dipol vrši termičke vibracije oko ose upravne na pravac polarizacije. Sa povećavanjem temperature, amplituda vibracija se poveća, a efektivna dužina dipola se smanjuje. Time, porast temperature izaziva smanjenje dipolnog momenta i ukupne polarizacije materijala. Neki od savremenih alarmnih sistema protiv provala koriste piroelektrične senzore koji registruju infracrveno zračenje čoveka u pokretu. Osetljivost se povećava kada se ispred senzora postavi staklo sa hrapavom površinom koje deluje kao veliki broj mikroskopskih sočiva. Kada se čovek kreće, neravna staklena površina ima efekat sličan čoperu jer povećava dinamičku komponentu infracrvenog zračenja koje pada na senzor [2].

7. Primena senzora

17

7.1 Šta je to termovizija?

Termovizijska dijagnostika se koristi u mnogim oblastima nauke i istraživanja, ali i u svakodnevnom životu. Najznačajniju primenu nalazi u vojnoj i medicinskoj industriji i bezbednosnim sistemima. Termovizijske kamere omogućavaju da ljudsko oko sagleda ono što nemože da vidi pri uobičajenim uslovima. Svako telo emituje određenu količinu energije koja može da se registruje kamerom za termoviziju. Na osnovu rezultata snimanja ili posmatranja kroz objektiv kamere, registruje se infracrveno ili toplotno zračenje i najnižeg stepena, a omogućava se izuzetno precizno merenje temperature bez ikakvog kontakta sa objektom čije se fizičke karakteristike mere. Masovna upotreba sprovodi se u vojnoj industriji, pri sistemima odbrane, medicinskoj, pri odeljenjima virusologije i bezbednosnoj, kao mnogo naprednija tehnologija video nadzora. Postoji vrlo velik spektar uređaja koji su danas u upotrebi na tržištu [3]. Pomenuću neke od njih:

1. termovizijska kamera IRI – 2010 [3]

Karakteristike uređaja:

težina 700g balansirana za celodnevnu upotrebu izdržljiv dizajn-guma preko oblikovane plastike laser za pozicionu preciznost iluminacija svetlom IP 54 hermetičko kućište upotreba sa i bez ručke 6 sati kontinualne upotrebe integrisana u uređaj

Funkcije i prednosti: laka za upotrebu za sve inženjere fuzija slike puna radiometrija auto hot & cold temperaturni alarmi glasovna beleška LED Iluminator laserski pokazivač višejezički interfejs IP54 – 8Hz

18

opseg merenja -10oC do 350oC korekcija emisivnosti na kameri dvojni kursor-tragač najvrelije tačke i tragač najhladnije tačke mešanje termalne i vizuelne slike

2. IC termovizijska kamera visoke rezolucije - H2640 [3]

Karekteristike uređaja: 640 x 480 UFPA detektor rezolucija 0.03°C trajanje frejma: 30 frejmova/s automatski fokus vizuelna kamera termalna/vizuelna fuzija zapis u realnom vremenu snimanje glasa zaštita od uticaja sredine moguć snimak pokretne slike manja potrošnja sa LED pozadinskim osvetljenjem

3.Višenamenski termoskop – IRI 4010 [3]

Karakteristike uređaja: uvećanje slike ručni i automatski način rada

19

podešavanje osvetljaja i kontrasta ima vidokrug od 20o x 15o i pokriva oblast od 160 x 120 (19200 piksela) prenošenje termičkih slika sa instrumenta na PC korišćenje namenskog softvera

4.termovizijska kamera - TH7700 [3]

Opis uređaja: težina 1.2kg (sa baterijom) dimenzije 102 x 217 x 205 (bez izbočina) merni opseg -20°C do 250°C; mogućnost podešavanja dva opsega merenja rezolucija 0.1°C pri 30°C displej 3.5-inčni LCD monitor obezbeđena ambijentalna i pozadinska kompenzacija izbor boje prikaza i palete boja ušteda energije-režim pripravnosti, automatsko gašenje veliki memorijski kapacitet standardni dodaci: AC adapter, pakovanje baterija (2 kom), punjač baterija, torba za

nošenje, kaiš za nošenje, poklopac sočiva, viewer softver, uputstvo za upotrebu, USB kabel

5. IC termovizijska kamera G30 [3]

20

Karakteristike uređaja: opseg merenja -20℃ do 350℃ opseg spektra 8-13μm tempo frejma 8.5 frejma/sek. vidno polje 28°(H) x 21°(V) vizuelna kamera 0.7 megapiksela CMOS kamera korekcija emisivnosti pozadinska kompresija PC interfejs USB2.0-masovno memorisanje funkcija grafički korisnički interfejs podržan mnoštvom jezika radna temperatura -15℃ do 50℃ težina 500g (sa baterijom) standardni dodaci: AC adapter, baterijski punjač, punjiva Li-Ion baterija, USB kabel,

držač-kaiš, softver, uputstvo za rukovanje, zaštitna torba

Ovde su pomenute samo neke vrste konkretnih termovizijskih kamera. Kao što smo već rekli, na tržištu je trenutno na raspolaganju stvarno velik broj ovih uređaja. Navedene karakteristike pojedinih uređaja su, takođe, samo neke od postojećih kojima svaki uređaj raspolaže. Razlog za to je zaista veliki spektar kako osobina, tako i funkcija i mogućnosti ovih uređaja. Trudili smo se da navodimo različite, kako bi se stekao uvid u kompleksnost i korisnost termovizijskih sistema. Smatramo da je od interesa pomenuti i termovizijski skener koji se koristi u praksi u okviru nekih poliklinika, a primenjuje se kao savremeni i precizni metod brze i rane dijagnostike. Specijalna kamera registruje infracrveno zračenje tela koje se menja pri promeni temperature i od stotinka stepena, a kao rezultat patoloških procesa u organizmu. Posle kompjuterske obrade na ekranu se pojavljuje toplotni portret čoveka sa zonama povećane ili smanjene temperature koja je od značaja za dijagnozu [4].

Za kraj smo ostavili uređaj koji nam je privukao najviše pažnje, kako zbog dizajna, tako i zbog funkcionalnosti. Zbog toga ćemo se na njegovom opisu malo više zadržati. U pitanju je infracrvena kamera MobIR M8 [3]. To je infracrvena kamera koja po izgledu jako liči na mobilni telefon. MobIR je kamera, nalik mobilnom telefonu, ima neviđen dizajn i izvanredne spoljašnje linije, kao kod ravnog - klasičnog ili preklopivog mobilnog telefona. Poseduje perfektne tehnološke kombinacije optike, mehanike i elektronike.

21

DizajnMagnalijumsko kućište ja daleko robustnije i otpornije na šokove u poređenju sa drugim vrstama plastike. Inteligentan dizajn ugrađenog sočiva omogućava sveukupnu zaštitu preciznoj optici, čak i u slučaju slučajnog ispuštanja na pod. Unikatni AGT omogućava dvostruku zaštitu osetljive optike i detektora u modu off (isključeno) i u modu spavanja. Opciona gumena obloga omogućava dobru zaštitu za sve oštre uglove kamere.

Vizija Sa praktičnim i inovativnim dizajnom, MobIR M8 osvežava tradicionalne ideje o infracrvenoj kameri. To je instrument nalik mobilnom telefonu, deluje malo u ruci korisnika, a integrisan je sa naprednom infracrvenom tehnologijom.

AGT- Auto Gate tehnologijaInovativni auto gate funkcioniše i kao šalter-zatvarač i kao pokrivač sočiva. Spoljašnji zatvarač je oslobođen svih ometajućih toplotnih radijacija čiji su uzrok unutrašnja elektronika i optika i isporučuje najjasniju i uniformnu prezentaciju slike, kao i najstabilnije i najtačnije očitavanje temperature. Istovremeno, on se automatski zatvara u modu spavanja i off - isključenja obezbeđujući time dvostruku zaštitu ostljivoj optici i detektorima.

Jedinstveno držanje u ruci i lak rad

22

M8 je dizajniran za komforan rad. Telo kamere koje je malo u ruci i LCD sa podesivim uglom omogućavaju da se dosegne bilo koji teško dostupan ugao i temperaturne abnormalnosti se nemaju gde sakriti.

Snimanje živog videa Ono što je idealno za različite aplikacije stacionarnog monitoringa je mogućnost snimanja živog videa na kameri ili na PC-u preko USB2.0 što pomaže pamćenju kontinualnih temperaturnih promena mete.

Automatsko snimanjeKamera se u svrhu monitoringa u realnom vremenu može montirati na tronožac jer raspolaže funkcijom automatskog snimanja slike u opcionim intervalima od 15 sekundi, 30 sekundi, 60 sekundi i 5 minuta.

Automatski focus za IC i vizuelnu slikuFunkcija automatskog fokusa je adaptirana u IC kameru 160 x 120 piksela. Jednostavnim pritiskom jednog dugmeta, obe čiste slike (infracrvena i vizuelna) mogu biti fokusirane.

Modovi radaUređaj raspolaže sa nekoliko različitih modova rada. Svako pri korišćenju može da izabere koji mod mu odgovara: rad dugmićima, ekran osetljiv na dodir, W/T točkić, USB2.0 interfejs sa infracrvenim daljinskim upravljačem. Ovi modovi rada čine rad sa kamerom lakim i brzim.

CMOS veličine 2.0 megapikselaIntegrisani CMOS velike rezolucije, isporučuje ekstremno jasnu vizuelnu sliku, obezbeđuje pomoć kod jasnije i bolje fuzije slike, kao i tačno pronalaženje potencijalnih problema.

Tehnologija IC fuzijeGuide-ova tehnologija termalne (IC) fuzije omogućava da se termalna slika direktno preslika na odgovarajuću vizuelnu sliku. To omogućava da se izvrši tačna identifikacija problema i utvrde rešenja problema.

Ekran osetljiv na dodirUnikatni ekran osetljiv na dodir omogućava znatno naprednije i kompikovanije analize nego što će sa dugmićima ikada biti moguće. Pored tradicionalnog fiksiranog kruga, ili pravougaonika, olovka za pisanje po ekranu osetljivom na dodir omogućava da se nacrta bilo koji nepravilni oblik koji termalna meta pokriva pomažući dobijanju najuniformnijeg i najtačnijeg merenja.Softver Guide IrAnalyzer

23

Besplatni sofver, Guide je sa prijateljskim interfejsom i kompatibilan je sa Microsoft-ovim operativnim sistemom. On omogućava da se infracrvene slike i video zapisi smeštaju i analiziraju. Uključene su mnoge napredne funkcije, kao što je obrada slike, termalna fuzija, sve vrste analiza, automatsko generisanje izveštaja u Microsoft-ovom Excel-u ili Word-u itd. Višejezičke mogućnosti dozvoljavaju da se izabere jezik sa kojim je korisnik najviše familijaran.

4-satno vreme radaOva dužina rada osigurava neprekidni visokoefikasni rad, bez brige oko neprijatnosti izazvane nestankom napajanja.

Tehničke specifikacijeKarakteristike slikeTermalnaTip detektora Mikrobolometar UFPA(160 x 120 piksela,25μm)Spektralni opseg 8-14μmUgao gledanja(FOV) / fokus 20.6° x 15.5° / 11mmFokus Automatski i motorizovan(oba-termalni¿ vizuelni)Termalna osetljivost 80mK na 30℃ ¿ 50 HzFrekvencija slike 50Hz PAL / 60Hz NTSC, bez preklapanjaElektonski zum X2Palete 8VizuelnaUgrađen digitalni video CMOS senzor,1600x1200 piksela,224 prave bojePrikaz slikeSpoljašnji displej 2.47" TFT LCD visoke rezolucije i ekran osetljiv na

dodir, neosetljiv na sunceVideo izlaz PAL / NTSCIC fuzija Vizuelni i IC mešano

Komunikacija čovek-mašinaEkran osetljiv na dodir Da, ugao LCD ekrana se podešavaDžojstik dugmići DaUSB2.0 DaW/T točkić na okretanje DaInfracrveni daljinski upravljač DaMerenjeTemeraturni opseg -20 do 250℃ (350℃ opciono)Tačnost ± 2℃ ili ±2 % od očitavanjaModovi merenja Automatski najtoplija i najhladnija tačka,

automatski alarm živa/zumirana slika i video, linijski profil, histogram i izotermalni opseg

Korekcija emisivnostti Varijabilna od 0.01 do 1.00, moguća je korekcija emisivnosti na ekranu

Karakteristike merenja Automatska korekcija bazirana na rastojanju, rel.vlažnosti, atmosf.transmisiji i eksternoj

24

opticiKorekcija optičke transmisije Automatska, bazirana na signalima iz senzoraSnimanje živog videa, merenje i memorisanjeSnimanje Moćno snimanje do 30 min na Mini SD karticuMerenje Automatsko merenje max & min temperatureSmeštanje Na Mini SD karticu, ugrađenu fleš mem. ili PCLaserski locatorTip klasifikacije Klasa 2, poluprovodnički laserSistem napajanjaTip baterije Punjiva Li-Ion baterija, zamenljiva na terenuSistem punjenja U kameri ili baterijskom punjačuVreme rada na bateriji 4 sata kontinualnog radaRad na spoljašnjem napajanju AC adapter 110/220V AC, 50/60 HzOkolina Radna temperatura -10℃do 60℃Temperatura skladištenja -20℃ do 60℃Vlažnost Radna i skladištenja 10% do 95%, bez

kondenzacijeOklopljavanje IP54 IEC 529 kućišteInterfejs USB2.0 Slika u realnom vremenu, transfer video

podataka na PC i upravljanje kamerom u realnom vremenu na PC

RS232 komunikacija Upravljanje kamerom na PC-uFizičke karakteristikeVeličina 154mm x 69mm x 45mm

Neke od primena ove kamere su: prediktivno i preventivno održavanje električne inspekcije dijagnostike u građevinarstvu tehničke dijagnostike veterinarska pomoć prenosni uređaj za kontrolu sprovođenja zakona

MobIR M8 predstavlja globalnu prekretnicu u napretku IC tehnogije. Ova termografska kamera uspešno zadovoljava najveći broj zahteva korisnika svojom kompaktnošću, robustnošću, tačnošću, efikasnošću, pouzdanošću i dostupnošću.

7.2 Šta dalje?

25

Prednosti termovizije nad klasičnim aparatima za dijagnostiku su [4]: bezopasna metoda (nema zračenja ili nekog drugog štetnog delovanja) dijagnostikuje bolest u začetku testira sve funkcije i sisteme tela pomaže u otkrivanju velikog broja raznih oboljenja ne zahteva posebne pripreme pacijent na ekranu sam vidi svoje oboljenje, a dobije sve snimke, tzv. termograme na

kraju snimanja.Na osnovu svega navedenog, zaključili smo kolike su mogućnosti i prednosti termovizije.

Područja njene primene su ogromna. Smatramo da treba dalje raditi na usavršavanju ovih uređaja i produbljivanju koristi koje celokupno čovečanstvo i ostali živi svet može imati od primene ove tehnike u različitim oblastima svakodnevnog života, nauke i eksperimenata. Naše ideje sastoje se u tome - kako što više pomoći životinjama posredstvom temovizije. Svoje ideje i razmišljanje usmerili smo u ovom pravcu jer definitivno je teže lečiti životinje nego ljude. Razlog kojim potkrepljijemo ovo mišljenje je taj što ljudi mogu da pomognu doktorima, makar da im daju dovoljnu odrednicu na taj način što iskažu tip svojih tegoba, kažu na šta se žale i šta osećaju. Naravno da je to od velike koristi pri lečenju pošto doktori odmah znaju koja oboljenja postoje da mogu da izazovu takve simptome. Životinje to ne mogu i na žalost, lečenje se u najvećeem broju slučajeva sprovodi samo na osnovu grubih pretpostavki i opšte procene veterinara date golim okom. To niije dovoljno da se izleči neko ozbiljnije oboljenje i u svakom slučaju ograničava pravovremeno reagovanje. Naročito velik problem predstavljaju male životinje, koje su već unapred osuđene na smrt pošto za njih nema leka. Ovaj izraz jako iritirajuće zvuči – ne može se tu ništa uraditi, za to nema leka . Mi smatramo da to ne mora biti tako, već da se i ovim malim bićima može pomoći i bez obzira na to koliko mala i bespomoćna bila zaslužuju da dobiju šansu da žive.

Sve ovo iz ličnog iskustva pišemo, ali oduvek je većina ljudi imala životinje, manje ili veće i izuzetno se vezivali za njih. Često nailazimo na nemogućnost njihovog izlečenja. Osećaj nemoći i bol zbog gubitka drage životinje je jako težak i strašan i gotovo svako od nas je iskusio i osetio to.

Naš izbor je pao na termovizijsku kameru koju smo detaljno opisali kako zbog dizajna, tako i zbog svih njenih karakteristika, funkcija i mogućnosti koje obezbeđuje. One koje su presudile pri izboru su: LCD ekran sa podesivim uglom i vrlo mala veličina kamere što omogućava da se dosegnu teže pristupačni delovi tela bez ikakvih problema, zatim dvostruka zaštita koja obezbeđuje otpornost na slučajni pad koji vrlo lako može da se desi usled naglog ili iznenadnog pokreta životinje što nikako ne možemo predvideti, zatim mogućnost direktnog preslikavanja termalne slike na odgovarajuću vizuelnu što bi nam omogućilo da se što tačnije i što bolje locira bolno mesto, mogućnost crtanja na ekranu osetljivom na dodir bilo kog nepravilnog oblika u cilju uniformnijeg i tačnijeg merenja, kao i mogućnost različitih modova rada i montiranje na tronožac u cilju kontinualnog praćenja ponašanja životinje.

26

Inovacije koje bismo uveli, kako bi se uređaj za dijagnostiku mogao primeniti i na sasvim malim životinjama su povećanje elektronskog i optičkog zuma, kao i povećanje broja paleta boja koje bi kamera registrovala. Povećanje zuma je potrebno kako ne bi postojalo ograničenje u primeni uređaja zbog veličine i uzrasta životinje, a veći broj paleta bi bio potreban da bi se proširila mogućnost registrovanja oboljenja, odnosno proširio broj mogućih oboljenja koja bi se na ovaj način mogla registrovati. Kako bilo koje žarište u organizmu proizvodi određene reakcije koje se manifestuju u promeni temperature tela, ili dela tela, samim tim to znači promenu boje u odnosu na uobičajenu na ekranu kojim posmatramo našu životinju. Ovo bi signaliziralo bolest ili u boljem slučaju začetak bolesti u njoj.

Kako ova metoda nije agresivna, nije prisutno zračenje ni drugo štetno delovanje, životinje bi se mogle tretirati preventivno, pri svakom kontrolnom veterinarskom pregledu u vremenskim razmacima koje bi procenilo i odredilo stručno lice. Iz napred pomenutih razloga isti tretman bi se mogao primenjivati i na sasvim malim životinjama koje su posebno osetljive i podložne raznim oštećenjima i zarazama, naročito u periodu pre vakcinacije.

Smatramo da bi inovacije koje smo uveli značajno poboljšale i olakšale lečenje životinja i omogućilo nam da mnogo duže uživamo i njihovom društvu, a naša savest bi bila mirna znajući da smo pomogli ovim divnim bićima i bar nekom spasli život.

Za sam kraj bismo hteli da navedemo zapažanje da bi ova kamera imala značajnu ulogu u Elektrohemijskom tertmanu tumora. To je tema kojom smo počeli da se bavimo i na kojoj je baziran jedan diplomski rad, a predstavlja softversko praćenje procesa u organizmu, crtanje odgovarajućih dijagrama i određivanje naboljeg mogućeeg načina tretmana malignih ćelija, čime bi se oštećeno tkivo u značajnoj meri redukovalo. Nije u pitanju zvanično lečenje, proces se nalazi još uvek u eksperimentalnoj fazi i sva poboljšanja su vrlo dobrodošla jer mu je cilj najvećih mogućih razmera - izlečenje vrlo teške bolesti. Naravno uz modifikacije koje smo naveli njena bi uloga bila još veća jer bi omogućila dijagnostikovanje bolesti u vrlo ranoj fazi.

8. Zaključak

27

Svi projektni zadaci su uspešno odrađeni. Prvo su navedeni i opisani zakoni zračenja koji se primenjuju, olakšavaju razumevanje ovako opširne oblasti i u svakom trenutku moraju biti zadovoljeni. Oni predstavljaju suštinu rada senzora zračenja. Nabrojani su i svaki je kratko opisan. Zatim, navedeni su opšti principi gradnje pirometara i data opšta blok šema kao i osnovni uzroci grešaka kod radijacionih pirometara. U nastavku dat je pregled i opis, po našem mišljenu, najineresantnijih pirometara. Možda najznačajniji deo je primena ovih opštih principa i zakonitosti. Upoznali smo se sa pojmom termovizije, uvideli njene karakteristike, prodnosti i široki dijapazon područja primene. Zatim su navedeni uređaji koji su danas u upotrebi na tržistu i u kratkim crtama date njihove karekeristike. Detaljno smo se upoznali sa uređajem koji predstavlja prekretnicu u napretku IC tehnologije – termovizijskom kamerom MobIR M8. Ukazano je na prednosti ovog uređaja u odnosu na druge i ostvaren inovativni prilaz njegovoj strukturi i primeni.

Pri merenju temperature na bazi zračenja zagrejanog tela moguće je koristiti ukupnu energiju zračenja, ili samo deo spektra toplotnog zračenja, npr. vidni deo spektra, ili merenje odnosa intenziteta dveju boja iz spektra toplotnog zračenja. Uređaji čiji se rad zasniva na zakonima zračenja se sve više razvijaju i nalaze svoju primenu u raznim oblastima i delatnostima važnim za čoveka. Jedna od savremenih primena koja je od posebnog značaja jeste u medicini, kao što su medicinska termografija i dijagnostika magnetnom rezonancom, zatim u vojnoj industriji, pri sistemima odbrane, bezbedonosnoj industriji, kao napredna tehnika video nadzora, u građevinarstvu, prediktivnom i preventivnom održavanju itd.

Iako ovi uređaji već imaju veliku ulogu u svakodnevnom životu, nauci i tehnici, treba raditi na njihovom daljem usvršavanju i povećavanju broja mogućnosti i funkcija kao i na unapređivanju postojećih. Naše ideje vezane su za povećanje zuma i broja paleta opisanog uređaja, a opredelili smo se za primenu u lečenju životinja i ljudi i za aktivno učestvovanje ovog uređaja u eksperimentalnim vrstama lečenja. Ove ideje je u teoriji moguće realizovati, međutim treba ih ipak sa rezervom shvatiti pošto ni jedna tehnika nije svemoguća, a najverovatnije će proći duži vremenski period dok ljudi ne shvate da je važno pomagati životinjama, pri tom, verovatno, bez neke velike finansijske koristi. Tek tada bi bilo moguće razraditi, usavršiti i praktično realizovati ove ideje.

9. Literatura

• [ 1 ] D. Stanković, Fizičko – tehnička merenja

28

• [ 2 ] Senzori i merenje neelektričnih veličina

• [ 3 ] www.merniinstrumenti.com

• [ 4 ] www.asmedicus.co.rs

29