광학 가스 이미징(OGI)의 세계에는 냉각 및 비냉각, 두 가지 주요 유형의 가스 탐지 카메라가 있습니다. 각 카메라에는 카메라 선택 시 알아야 할 특정 장점과 제한 사항이 있는 적외선 탐지 기술이 있습니다. OGI 카메라의 작동 방식 및 가장 적합한 응용 분야에 대해 알아보려면 계속 읽어 보세요

냉각되지 않은 광학 가스 이미징 카메라는 어떻게 작동합니까?

거의 모든 물체는 매우 차갑게 보이는 물체조차도 적외선을 방출합니다. 냉각되지 않은 가스 감지 카메라는 가열 또는 냉각 시 저항 변화를 경험하는 열 기반 센서인 마이크로볼로미터 감지기라는 것을 사용하여 해당 방사선을 측정하고 표시합니다. 작동 방법은 다음과 같습니다.

카메라의 렌즈는 적외선을 "검출기 요소"에 집중시킵니다. 각 검출기 요소는 최종 시각적 이미지에서 픽셀 하나를 생성할 책임이 있습니다. 즉, 카메라의 해상도는 감지기 요소의 수를 알려줍니다.

방사선이 탐지기 요소에 충돌하면 가열되고 각각의 저항이 변경됩니다. 저항 변화는 각 요소에 대해 측정되고, 디지털 카운트로 변환되고, 온도를 통해 보정되고, 색상 또는 그레이스케일 값을 할당하고, 가시 이미지에서 픽셀로 표시됩니다.

냉각 열화상 카메라는 어떻게 작동합니까?

냉각된 카메라는 광학을 통과하는 적외선 에너지의 광자를 수집하여 작동합니다. 이러한 광자는 통합 커패시터에 저장된 전자로 변환됩니다. 통합 시간이라는 특정 기간이 지난 후, 전하는 디지털 카운트로 판독되고, 색상 또는 그레이스케일 값이 할당되며, 가시적인 이미지로 표시됩니다.

냉각 카메라의 중요한 요소는 극저온 냉각기로, 극저온(약 77K 또는 -196°C/-321°F)으로 온도를 낮추기 위해 센서와 통합됩니다. 이러한 센서 온도 감소는 노이즈를 촬영 중인 장면의 신호보다 낮은 수준으로 감소시켜 카메라의 감도를 크게 증가시킵니다.

각각의 장점은 무엇입니까?

냉각된 카메라는 냉각되지 않은 카메라보다 더 민감하고 비용이 많이 들며, 제작 및 유지보수가 더 쉽습니다. 감도 및 이미지 품질 향상은 특정 응용 분야, 특히 광학 가스 이미징에 중요한 요소입니다.

냉각된 열화상 카메라로 촬영한 벽의 손자국 이미지와 2분 후 다시 촬영한 이미지.

냉각되지 않은 열화상 카메라로 촬영한 벽의 손자국 이미지와 2분 후 다시 촬영한 이미지.

냉각된 카메라의 냉동냉각기는 많은 전력을 소비하며, 결국 약 10,000~13,000시간 작동 후 마모되어 교체해야 합니다. 비냉각 카메라는 동일한 유지보수를 필요로 하지 않으며, 전력 소비가 낮고, 냉각 카메라보다 비용이 저렴합니다.

가격이 더 높을 수 있지만 냉각된 카메라에는 상당한 이점이 있습니다. 냉각된 카메라는 프레임 속도가 높고, 다른 측정 장치와 동기화할 수 있으며, 세부 사항을 파악하고 냉각되지 않은 열화상 카메라로는 달성할 수 없는 측정을 수행할 수 있을 정도로 민감합니다.

대부분의 광학 가스 이미징 카메라에 냉각 감지기가 있는 이유는 무엇입니까?

육안으로 보이지 않는 많은 가스는 광학 가스 이미징으로 시각화할 수 있습니다.

역사적으로 OGI 카메라는 가스 시각화에 필요한 감도를 제공하는 냉각된 IR 검출기로 설계되었습니다. 새로운 기술 혁신을 통해 FLIR GF77과 같은 냉각되지 않은 OGI 카메라는 훨씬 더 낮은 비용으로 제조될 수 있었습니다. 또한 냉각기가 필요 없는 설계의 단순성으로 인해 유지보수 비용이 절감되므로 연중무휴 연속 작동 애플리케이션에 더 적합합니다.

그러나 비냉각 OGI 카메라는 하나 또는 소수의 가스만 감지하는 것으로 제한되는 반면, 냉각 OGI 카메라는 더 민감하고 다양한 가스 방출을 더 광범위하게 감지할 수 있습니다.

애플리케이션에 어떤 카메라가 필요합니까?

냉각 카메라는 비냉각 카메라보다 감도, 이미지 품질 및 프레임 속도가 더 높습니다. 따라서 특히 원거리에서 소량 또는 저농도 가스 누출을 감지하고 누출 감지를 위한 환경 규정을 충족하는 데 이상적입니다. 또한 여러 FLIR 냉각 OGI 카메라는 가스 누출을 정량화할 수 있는 기술과 호환됩니다(FLIR QL320 참조). 그러나 저온 냉각기는 무게, 전력 소비 및 훨씬 더 많은 비용을 추가합니다.

응용 분야에 더 큰 누출 감지만 필요한 경우 FLIR GF77과 같은 비냉각 카메라는 더 가볍고, 민블러이며, 비용이 적게 드는 옵션으로 놀라운 결과를 제공할 수 있습니다. 이 카메라는 온도에 맞게 보정되므로 전기 및 기계 시스템의 가스 감지 및 상태 모니터링을 위한 이중 기능을 제공합니다. 또한 특정 가스에 대한 내부 필터가 있는 냉각 카메라와 달리 가스 필터링 기술은 GF77의 교체 가능한 렌즈에 포함되어 있어 이 하나의 카메라를 사용하여 메탄, 육플루오르화황, 암모니아, 에틸렌 등을 찾을 수 있습니다.

전문가 중 한 명과 상의하여 어떤 카메라가 고객의 요구에 적합한지 결정하십시오.