FőoldalArchívumMezőgazdasági célú mérések hőkamerával - repülőgépről
2008. szeptember 29., hétfő ::

Mezőgazdasági célú mérések hőkamerával - repülőgépről

Az „Ancsa" és a legmodernebb infravörös méréstechnikaÁltalában előremozdító tevékenység, ha vesszük a fáradságot, és egy adott dolgot – legyen az az életünk, egy társadalmi jelenség, vagy a fizikai valóság egy darabja (pl. épület, elektronikus áramkör, mechanikai szerkezet, esetleg egy bonyolultabb kiképzésű tárgy) – többféle szemszögből és többféle távolságból (a távolságot adott esetben képletesen értve) megvizsgálunk. A megismerés folyamata ezzel sokkal tökéletesebb lehet, a folyamatok, a működés törvényszerűségeinek megértése pedig teljesebb. Sőt, korábban nem érzékelt összefüggésekre is fény derülhet.


Amióta repülőgép és fényképezőgép együtt létezik és használható, felfedezték, hogy a földünkről, annak felszínéről készült képeken olyan struktúrák láthatók, melyek talajszinten tartózkodva gyakorlatilag észrevehetetlenek. S természetesen az ismeretlen, vagy az ismert, illetve ismertekhez hasonlító struktúrák utáni kutatás jelentősen felgyorsul, ha repülőgéppel mozgatjuk a mérési helyszínek között az érzékelő/regisztráló berendezéseket.
A hőkamerák eleinte hely- és energiaigényes, nehéz berendezések voltak. Manapság azonban egy repülőgép fedélzetén is könnyen üzembe helyezhetők. Tehát ott is rendelkezésre állhat a hőkamera (tulajdonképpen: hőfényképezőgép) vagyis a tárgyak által kibocsátott infravörös hősugárzás mérésén alapuló hőmérsékletmérő és hőkép készítő eszköz, s így, ma már mezőgazdaság is alkalmazza: részben az üzemeltetés (telephelyeken az épületek, hűtő-fűtő rendszerek, terményszárítás fényképezése) részben az állattenyésztésben (állategészségügyi mérések) és a növénytermesztésben (növényegészségügyi, talajvizsgálati mérések).

Image Image
Kukoricatábla fénykép- és infra felvételen
Image Image

A biológusok régen tudják, hogy a növények „sokkal inkább élőlények", mint a közvélekedés azt tartja. Például ők is lehetnek „lázasak", avagy pontosabban fogalmazva: változik a testhőmérsékletük. Mára kiderült az is, hogy ezt a változást – a környezeti hőmérséklet (időjárás), az életciklusukon belüli életszakasz (a „koruk"), valamint a többi rájuk ható külső körülmény függvényében – nagyon is érdemes vizsgálni. Lehet egyedileg is méréseket végezni, s adott növény egyes részeinek a hőmérséklete is adhat információkat. A nagyobb összefüggések felismerése azonban – itt is – a nagyobb távolságról végzett mérések alapján lehetséges, adott esetben összevetve a helyi mérések eredményeivel.
Helyi mérés alatt itt már egyébként nem csak hőmérsékletmérést értünk. A növényekre a napsugárzáson, környezeti hőmérsékleten, s a többi meteorológiai jellegű tényezőn kívül hatással vannak a talajjellemzők (típus, nedvesség, pH érték, talajvízszint…) is, valamint a különféle kártevők (vírusok, baktériumok, rovarok) támadása is. S mindez megmutatkozik a hőmérsékletük alakulásában is.
Néhány érdekes példa: azonos egyéb körülmények esetén fiatal kukorica hűvösebb, mint az idősebb. Vagy: a helyileg a környezetétől eltérő pH-értékű talajjal fedett terület szépen azonosítható a rajta lévő kukorica hőmérsékleti eltéréséből, azaz a hőfényképen jól látható, a kukoricatábla többi részétől jelentősen eltérő színű foltból.
Érdekes az is, hogy a látható fény tartományában készült képek (vagyis a normál fényképek) és az infra tartományban készült képek néha ugyanarra a felszíni környezeti eltérésre utalnak, de van olyan anomália, ami csak az egyik, vagy a másik technikával mutatható jól ki. Egészen meglepő látvány, ahogy az egyes növénykultúrák, táblák és egyéb tereptárgyak gyönyörű színesen (azaz egymástól különböző hőmérsékletükkel) kirajzolódnak a nagyfelbontású TFT kijelzőn. Nem csoda, hiszen csak a növényzettel fedett földfelszínt tekintve is könnyen előfordulhat 5 – 8 – 10°C-os hőmérsékleti eltérés(!) a – napfénnyel egyenletesen besugárzott területeken.
A méréseket lehetővé tévő eszköz egy 320-240×-es optikai felbontással rendelkező, két képpont (vagyis a mért tárgy két felületelemének átlaghőmérséklet értéke) között 0,1°C hőmérsékletkülönbség észlelését biztosító Impac IVN780-P infra-, avagy hőkamera, amely 400 kép tárolására alkalmas.
Tekintettel arra, hogy a 8 – 14µm tartományú infravörös sugárzás terjedése az egyes anyagokban a fénytől eltérő, így a készülék lencséje és a céltárgy között nem lehetett ablak, azaz a repülőgép testén biztosított nyíláson keresztül lehetett mérni az 1000 – 2000 méteres magasságból. A készülék IP54-es védettséggel rendelkezik, s így bírta a szokatlan környezeti viszonyokat is.

Image Image
Az IVN-780-P képernyője
Ugyancsak szükség volt az IP védelemre és a „strapabíróságra" terményszárítóban végzett méréseknél is, ahol a gyorsan áramló meleg levegő sok, főleg növényi eredetű apró részecskét hordoz. A mérőkészülékkel a mostoha körülmények ellenére is sikerült a termény nem egyenletes száradását kimutatni és az eltérő hőmérsékletű foltok elhelyezkedéséből, valamint a szárítás körülményeinek helyszíni vizsgálatából a valószínű okokat feltárni. A kapott hőmérsékleti eloszlások és a megfelelő összevetés alapján még azt is meg lehetett mondani, hogy kb. mióta (3, 10 vagy 18 órája) szárad a kukorica az adott szárítókamrában.
Image Image
Kukoricatábla felett az IVN-780-P-vel
Az infravörös mérések technikája tehát a hadiipar, a csillagászat és a nehézipar után, s a régészet mellett – megérkezett az Agráriumba is. S a műszer jól mutatott a „Darázs" által parancsnokolt, 30 évvel ezelőtt készült Antonov 2-es (alias Ancsa) ajtajában…

További információ

Kovács Péter

Az Elektronet magazin főszerkesztője...

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény