3.1.3 Принцип дії та конструкція тепловізора тв-2

Тепловізор складається з тепловізорної камери (ТК) і відеоконтрольного пристрою (ВКП). На рисунку 3.1 показана передня панель ВКП. На рисунку 3.2 показана оптико-кінематична схема, яка розміщена у ТК. Вип­ромінювання від елемента об’єкта, сфокусоване оптичною системою, па­дає на фотодіод ФД-511, сигнал з якого, пропорційний енергії випромінювання об'єкта, після підсилення подається на електронно-променеву трубку ВКП. Зображення об'єкта з'являється завдяки системі ме­ханічної розгортки, яка синхронізована з розгорткою електронно-променевої трубки.

У тепловізорній камері застосовується дзеркально-лінзова оптична система, яка складається з дволінзового об'єктива, плоских дзеркал, восьмигранної кремнієвої призми, яка обертається зі швидкістю 1200 об/хв. На шляху випромінюваного сигналу розміщене плоске дзеркало, яке здійснює коливання відносно горизонтальної осі. При цьому вико­нується кадрова розгортка випромінювання. Строкова розгортка викону­ється при проходженні променя через восьмигранну кремнієву призму, яка обертається.

На рисунку 3.3 зображена структурна електрична схема тепловізора. Сигнал з фотоприймача підсилюється попереднім підсилювачем, розміщеним у тепловізорній камері, надходить у ВКП та схему стабілізації рівня "чорного" і далі - на дільник напруги (1:1000). Після дільника напруги сигнал підсилюється каскадом схеми стабілізації, потім над­ходить на пристрій порівняння.

Рисунок 3.1 – Зовнішній вигляд передньої панелі відеоконтрольного пристрою

Сумарний сигнал, вироблений у цій схемі, ділиться на два паралельні сигнали. До одного із виходів підведений пристрій формування ізотерм. Цей пристрій дозволяє зафіксувати будь-які амплітудні рівні сигналу для того, щоб у подальшому виділити його у вигляді яскравих ліній будь-якої ширини на екрані (ВКП).

Допоміжні пристрої електронної шкали і виділена мітка створюють на екрані ВКП дві вертикальні світлі лінії на початку і в кінці ряд­ків. По цих лініях переміщується (в залежності від положення пере­микача дільника напруги 1:1000) позначка (мітка). Порівнюючи її з цифрами, нанесеними на екрані ВКП, можна визначити, в якому температурному режимі працює прилад. Сигнал цих допоміжних пристроїв, а та­кож сигнали з вибраними ізотермічними рівнями додаються в інтегра­торі і надходять до вихідного підсилювача, де змішуються в головний сигнал зображення.

Після вихідного підсилювача повний тепловізорний сигнал надходить на модулятор (М) кінескопа. Кадрова та строкова розгортки працюють зі сканувальним пристроєм тепловізорної камери (ТК).

Рисунок 3.2 – Оптико-кінематична схема тепловізора

Рисунок 3.3 – Структурна схема тепловізора

Контролювання і синхронізація роботи відеоконтрольного пристрою здійснюється кадровими та синхроімпульсами, які виробляють фотодіод ФД-256 і під­силювач. У блоці ВКП розміщені джерело живлення кінескопа, генератор напруги з частотою 400 Гц для живлення строкового електродвигуна. Електрична схема ТК має підсилювач попередній, підсилювач строкових синхроімпульсів, механізм строкової розгортки, кола живлення елект­родвигуна та інших елементів камери.

На оптико-кінематичній схемі тепловізора (рисунок 3.2) показані: 1,2,3,4 - плечі важеля; 5 - кулачок; 6 - маховик; 7,0 - колеса зубчаті; 9,10,18 - електродвигуни; 11 - дзеркало фокусуюче; 12 - фото­приймач; 13 - діафрагма; 14,15 - германієві лінзи; 16,22 - дзеркала плоскі; 17 - призма кремнієва; 19 - вісь; 20 - гайка; 21 - гвинт.