Tutti gli oggetti emettono energia infrarossa (calore) in base alla loro temperatura. L'energia infrarossa emessa da un oggetto è chiamata segnale termico. In genere, più un oggetto è caldo, maggiore è la radiazione che emette. La termocamera (nota anche come termocamera a infrarossi) è essenzialmente un sensore termico in grado di rilevare piccole differenze di temperatura. Il dispositivo raccoglie la radiazione infrarossa dagli oggetti presenti nella scena e crea immagini elettroniche basate sulle informazioni relative alle differenze di temperatura. Poiché è raro che gli oggetti si trovino esattamente alla stessa temperatura di altri oggetti circostanti, possono essere rilevati dalla termocamera a infrarossi e appariranno chiaramente nell'immagine termica.
Le immagini termiche sono generalmente in scala di grigi: gli oggetti neri sono freddi, quelli bianchi sono caldi e la tonalità di grigio indica la differenza tra i due. Tuttavia, alcune termocamere aggiungono il colore all'immagine per aiutare gli utenti a identificare gli oggetti a temperature diverse.
Che cos'è la termografia?
Le termocamere a infrarossi sono in grado di convertire efficacemente il calore (ovvero l'energia termica) in luce visibile, consentendo così di analizzare l'ambiente circostante. Questo le rende estremamente versatili. Dispositivi biologici e meccanici emettono calore e possono essere visualizzati anche al buio. Queste immagini termiche sono molto precise e funzionano efficacemente anche con una quantità minima di calore.
Come funziona la termografia?
La luce visibile è estremamente utile per gli esseri umani e altri organismi, ma rappresenta solo una piccola parte dello spettro elettromagnetico. La radiazione infrarossa generata dal calore occupa una porzione maggiore dello spettro. La termocamera a infrarossi cattura e valuta l'interazione del calore assorbito, riflesso e talvolta trasmesso.
Il livello di radiazione termica emessa da un oggetto è chiamato segnale termico. Più un oggetto è caldo, più irradierà nell'ambiente. La termocamera è in grado di distinguere tra una sorgente di calore e una piccola differenza di radiazione termica. Elabora questi dati in una "mappa termica" completa per distinguere in base al livello di calore.
A cosa serve la termografia?
Originariamente utilizzati per la ricognizione notturna e il combattimento, questi dispositivi sono stati successivamente perfezionati per l'impiego da parte di vigili del fuoco, elettricisti, forze dell'ordine e squadre di soccorso nelle zone colpite da calamità. Sono inoltre ampiamente utilizzati per l'ispezione, la manutenzione e l'ottimizzazione degli edifici.
Come realizzare immagini termiche?
La termografia può essere una tecnologia compatta ed efficace. Le termocamere più semplici sono in grado di valutare la sorgente di calore centrata sul mirino. I sistemi più complessi offrono molteplici punti di confronto, consentendo agli utenti di analizzare le condizioni ambientali. La gamma di colori utilizzabili nelle immagini termiche varia notevolmente, da una tavolozza monocromatica a una tavolozza completa di "pseudocolori".
Quali caratteristiche bisogna cercare in un'apparecchiatura per la termografia?
Nello specifico, la necessità di una termocamera dipende dall'ambiente di utilizzo. Tuttavia, due aspetti rappresentano i fattori chiave che distinguono le termocamere in termini di qualità: la risoluzione del rilevatore e la sensibilità termica.
Come molte altre risoluzioni, quella indica il numero totale di pixel: ad esempio, una risoluzione di 160×120 pixel corrisponde a 19200 pixel. Ogni singolo pixel possiede i propri dati termici associati, pertanto una risoluzione maggiore può produrre un'immagine più nitida.
La sensibilità termica è la soglia di differenza che il sensore di immagine è in grado di rilevare. Ad esempio, se la sensibilità del dispositivo è di 0,01 °C, è possibile distinguere oggetti con una differenza di temperatura dell'uno per cento. Anche gli intervalli di temperatura minima e massima sono importanti.
Le termocamere presentano alcune limitazioni fondamentali: ad esempio, non possono attraversare il vetro a causa delle proprietà riflettenti dei materiali. Possono comunque vedere, ma non penetrare la parete. Ciononostante, la termografia si è dimostrata utile in numerose applicazioni.
Data di pubblicazione: 7 dicembre 2021