Clasificación e indicadores técnicos del detector de infrarrojos.

Los detectores de imágenes térmicas son dispositivos que detectan la radiación infrarroja emitida por los objetos y la convierten en imágenes visibles que podemos interpretar. Estos detectores se utilizan en diferentes campos, incluido el diagnóstico médico, la construcción, la seguridad y el ejército, por nombrar algunos. Existen diferentes tipos de detectores de imágenes térmicas, cada uno con sus características únicas. Estos son los tipos más comunes:

 

1. Detectores no refrigerados:
Este tipo de detector de imágenes térmicas es menos costoso porque no requiere enfriamiento criogénico. En cambio, utiliza microbolómetros que cambian su resistencia eléctrica a medida que cambia la temperatura. Los detectores no refrigerados son ideales para aplicaciones de bajo costo y baja resolución y tienen una vida útil promedio de 15 años.

 

2. Detectores refrigerados:
A diferencia de los detectores no refrigerados, los detectores refrigerados requieren refrigeración criogénica para funcionar. Utilizan tecnología más avanzada, como detectores de telururo de cadmio y mercurio (MCT), que proporcionan imágenes de mayor resolución. Los detectores refrigerados son más caros y tienen una vida útil más corta, pero ofrecen un mejor rendimiento en aplicaciones de imágenes térmicas.

 

3. Detectores de fotones:
Este tipo de detector de imágenes térmicas utiliza un sensor que detecta fotones individuales de radiación emitidos por un objeto. Los detectores de fotones son ideales para aplicaciones que requieren alta sensibilidad, como observaciones astronómicas e investigaciones de detección de partículas.

 

4. Detectores piroeléctricos:
Los detectores piroeléctricos detectan cambios en la temperatura de la radiación infrarroja en función de las variaciones de sus propiedades eléctricas. Tienen bajos niveles de ruido y una excelente sensibilidad y se utilizan a menudo en dispositivos de imágenes médicas o equipos de pruebas no destructivos.

 

5. Microscopios infrarrojos:
La microscopía infrarroja es un método no destructivo y sin contacto para analizar las propiedades térmicas de materiales con alta precisión y resolución. Los microscopios infrarrojos utilizan un detector FPA enfriado para capturar las firmas térmicas de pequeñas muestras que pueden relacionarse con propiedades de materiales específicos.

 

En conclusión, los detectores de imágenes térmicas son elementos esenciales en diferentes campos que requieren imágenes térmicas precisas. El tipo de detector utilizado depende de la aplicación específica, el presupuesto y los requisitos de rendimiento. Los detectores no refrigerados son preferibles para aplicaciones de bajo coste, mientras que los detectores refrigerados proporcionan mejores resultados pero son más costosos. Los detectores de fotones, los detectores piroeléctricos y los microscopios infrarrojos ofrecen capacidades especializadas para aplicaciones específicas. Y esto ha llevado al desarrollo de diferentes indicadores técnicos para evaluar el rendimiento de estos productos. A continuación, analizaremos algunos indicadores técnicos clave de los detectores de imágenes térmicas.

 

1) Píxeles: la resolución es el píxel, lo que afecta directamente el resultado final de la imagen.

La resolución del detector principal de la cámara termográfica infrarroja es 160x120, 240x180, 320x240, 384x288, 640x480, etc.

 

2) Rango de temperatura: el rango en el que se mide la temperatura.

Rango bajo: -20 grados C a 150 grados C (-4 grados F a 320 grados F)

Rango alto: 0 grados C a 650 grados C (32 grados F a 1202 grados F)

Temperatura ultraalta: -20 grados a 1500 grados

 

3) Sensibilidad térmica (NETD): la capacidad de distinguir la diferencia mínima de temperatura del objetivo.

 

4) Campo de visión Ángulo y resolución espacial (IFOV): relacionado con el tamaño y la distancia del objetivo, elija la lente adecuada

Resolución espacial=tamaño de píxel/distancia focal; cuanto menor sea la resolución espacial, mayor será la distancia focal

Ángulo de campo=resolución espacial x píxeles, cuanto menor sea la resolución espacial, más pequeño será el ángulo del campo

Este es el principio por el que solemos decir que cuanto mayor es la distancia focal, menor es el ángulo del campo de visión.

 

5) Precisión -- ±2 grados C o 2 grados C, ambos toman la lectura máxima (estándar internacional)

Cuanto mayor sea el requisito de precisión en la medición de la temperatura, mayor será el requisito de la tecnología de medición de temperatura, la tecnología de algoritmo de imagen y el detector de infrarrojos.

 

6) Velocidad de fotogramas: la frecuencia por segundo a la que el detector muestrea la imagen.

Cuanto mayor sea la velocidad de fotogramas, más precisa será la visualización y más continua será la imagen. La velocidad de fotogramas de la cámara termográfica es generalmente de 9-60Hz, y cuanto mayor sea la velocidad de fotogramas de la cámara termográfica con el mismo píxel, más caro será el precio.

 

7) Sensibilidad
La sensibilidad se refiere a la capacidad de un dispositivo para detectar pequeñas diferencias de temperatura. La alta sensibilidad es fundamental en aplicaciones como la visión nocturna y la obtención de imágenes médicas. La sensibilidad de un módulo o componente de imágenes térmicas se mide en mikelvin (mK) y los valores más bajos indican sensores más sensibles.

8) Velocidad de fotogramas
La velocidad de cuadros se refiere a la cantidad de imágenes que un dispositivo puede capturar en un segundo. Los módulos y componentes de imágenes térmicas con velocidades de fotogramas más altas pueden capturar objetos que se mueven rápidamente con mayor precisión. Normalmente, las cámaras utilizadas en aplicaciones de seguridad tienen velocidades de cuadro más bajas que las utilizadas en investigación o imágenes médicas.

9) Constante de tiempo térmica
Este indicador técnico se refiere al tiempo que tarda un dispositivo termográfico en alcanzar el 63,2% de su temperatura final cuando se expone a un cambio brusco de temperatura. Una constante de tiempo térmica más baja indica un dispositivo que puede responder rápidamente a cambios de temperatura, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren tiempos de respuesta rápidos.

10) rango dinámico
El rango dinámico es el rango de temperaturas que puede capturar un dispositivo de imágenes térmicas. Un rango dinámico más alto significa que el dispositivo puede capturar objetos muy calientes y muy fríos en la misma imagen. Este indicador técnico es crucial en aplicaciones como la seguridad contra incendios y el monitoreo industrial.

11) Tiempo de respuesta

Es el tiempo que tarda el detector en mostrar la temperatura del objeto que está escaneando. Es deseable un tiempo de respuesta más rápido ya que mejora la precisión del detector en la detección de fluctuaciones de temperatura. El tiempo de respuesta puede variar desde milisegundos hasta segundos, según el tipo de detector.