Taivaan kylmyyttä ja lämpöä, osa 2 – lisää lämpökamerakuvia

Tämän kirjoitelman kuvat on otettu Catepillar S62 Pro alypuhelimella. Edellä oleva kuva on valmistajan nettisivulta. Puhelimeen on integroitu Flir Lepton 3.5 -lämpökamera ja sen linssi on em. kuvassa ylin. Pikseleitä kamerassa on 160 x 120 ja sillä pitäisi pystyä mittaamaan 400 asteeseen Celciusta. Alempi on linssi on tavallisen kameran linssi. Alin kirkkaampi kohta on salamavalo.

Kamerat on yhdistetty ohjelmallisesti siten, että kun otetaan lämpökamerakuva, niin silloin järjestelmä ottaa kuvan normikameralla. Kuvaamisen jälkeen kuvista voi muodostaa päällekkäisiä kuvia eri läpinäkyvyysasteilta. Tässä kirjoitelmassa kuvat ovat kuitenkin erillisiä. Kameroiden kuvausakseleilla on pieni ero, jonka vuoksi kuvat eivät ihan samoista kohteista ole.

Lämpökameran ja raportointityökalujen ilmoittamat lämpötila-arvot ovat suuntaa antavia, ei absoluuttisia totuuksia. Kamerassa on käytössä emissiokerroin 0,9 eli matta.

Lämpökamera toimii siten, että se mittaa linssin kautta tullutta infrapunasäteilyn alueella olevia fotoneja. Kohteeseen ei siis ammuta mitään sädettä tai muuta vastaa, joka sitten heijastuu takaisin. Keräys- eli valotusaika on kameran sisäinen, eikä sitä pysty säätämään.

 

Otin kuvan auringosta klo 13:38 ja merkkasin kuvaan viisi pistettä, joista kameran ohjelma laski keskiarvolämpötilat. Olen merkinnyt kuviin raporttityökalun nimeämät pisteet niiltä osin kuin se ei selviä taulukkoa ja kuvaan automaattisesti syntyviä lukuja vertaamalla. Kameraohjelma heittelee merkintöjä <-20 °C ja >150 °C, mutta pdf-raportissa arvot muuttuvat. Kuvaan kirjoittamani tekstit olen tehnyt pdf-editorissa.

Auringon kohdalla arvo 150,3 °C ei tarkoita auringon lämpöä, vaan sitä, että siitä suunnasta tulleen säteilyn keskiarvo on tuo 150,3 °C.

Hieman sivuun auringosta ja säteily onkin kylmää, pisteet 4 ja 5.

Laskuri on peräisin täältä ja tässä tapauksessa syötin siihen lämpötilan kelvineinä ja laskuri tuotti muut arvot, mm. säteilyn aallonpituuden.

Otin samasta kohdasta kuvan suoraan ylös ja tulos oli tämä

Otin kuvan myös siten, että aurinko oli selkäni takana ja kuvakulma matala.

Kuvan alalaidassa on talon tummanharmaa peltokatto, mikä säteilee lämpöä ympäriinsä, myös kameran suuntaan (Piste 1). Hieman katosta ylöspäin Piste 5 ja sieltä säteilee pakkaspuolen infrapunaa noin 20 asteen kulmalla, ei kaikki tule kohtisuoraan ylhäältä alas.

Otin saman päivän illalla 23:18 kohtisuoraan ylös ja silloin säteily olikin jo  -40 °C luokkaa. Lämpökameran kuvan vääräväri-esitys on autoskaalautuva ja nyt kuvasta voi luulla, että siinä on isoja eroja, vaikka tosiasiassa sitä on vain alle 5 astetta.

Arvot -45 °C mukaan.

Kannattaa huomioida se, että esitetyt lämpötilat ovat keskiarvoja. Taivaaltahan ropisee koko ajan laaja kirjo eri aallonpituuden fotoneja, joten yhdelle kuvaelementille (pikselille) voi tulla useita eri aallonpituuksien fotoneja valotusaikana.

Nuo kylmät fotonitko ne autojen ikkunat jäätää talvella vaikka vain pikkaisen takalasia pilkistää autokatoksesta tai tekee jäätä Iranissa ilman sähköä?

Pertti Niemi
Sitoutumaton Jyväskylä

FM Jyväskylän yliopistosta

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu