红外热成像
红外热成像仪的介绍及工作原理

1.红外热成像技术红外成像技术作为一门新技术,在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性。
红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断,它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。
由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写,而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征。
因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷。
2.什么是红外热像图一般我们人眼能够感受到的可见光波长为:0.38—0.78微米。
通常我们将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。
自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。
同一目标的热图像和可见光图像是不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
3.红外热像仪的原理热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外热像仪的非接触式测温方式,能够在不影响轧辊工作的同时测量其实时温度,并随时采取降温措施。
红外热像仪的原理4.红外热成像的特点自然界所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会发出红外线,红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。
大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。
因此,这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。
我们利用这两个窗口,可以在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的恶劣环境,能够清晰地观察到前方的情况。
5.在线式红外热像仪采用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,我们称为红外热像仪。
红外热成像的原理与应用

红外热成像的原理与应用1. 红外热成像的基本原理红外热成像技术是一种通过测量物体本身所辐射的红外辐射来获取物体表面温度分布的非接触式测温技术。
其基本原理是根据物体的温度不同,会辐射不同强度的红外辐射,通过红外热成像仪捕获物体所辐射的红外辐射图像并进行处理,得到物体表面温度的分布图。
2. 红外热成像的工作原理红外热成像仪利用红外传感器接收物体所辐射的红外辐射能量,并通过电子元件将红外辐射转换为电信号,然后再经过信号处理和图像处理,最终将物体的红外辐射图像显示在显示屏上。
其工作原理主要有以下几个步骤:•步骤1:红外辐射接收红外热成像仪通过红外传感器接收物体所发出的红外辐射能量,不同温度的物体会辐射出不同强度的红外辐射。
•步骤2:辐射能量转换红外辐射能量通过光学系统传导到红外传感器上,红外传感器会将红外辐射能量转换为电信号。
•步骤3:信号处理红外热成像仪对传感器发出的电信号进行放大和滤波等处理,以提高信号质量。
•步骤4:图像处理通过图像处理算法,对处理后的信号进行处理,得到物体的红外辐射图像。
可以根据图像的灰度变化来判断物体表面的温度分布。
•步骤5:图像显示将物体的红外辐射图像显示在热成像仪的显示屏上,便于用户进行观察和分析。
3. 红外热成像的应用领域红外热成像技术在多个领域都有广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:•电力行业通过红外热成像技术可以快速、准确地检测电力设备和线路存在的异常问题,如过热、短路等,避免了因电力故障造成的人员伤亡和设备损坏。
•建筑行业在建筑行业,红外热成像技术可以用于检测建筑物中的热桥、漏水、隔热材料缺陷等问题,帮助人们提前发现隐患,避免不必要的损失。
•工业行业在工业领域,红外热成像技术可以用于设备的预防性维护,实时监测设备的温度分布,提前发现设备存在的问题,避免设备损坏和生产事故的发生。
•医疗行业在医疗领域,红外热成像技术可以用于辅助诊断疾病,如检测体表温度异常、血液供应不足等,帮助医生及时发现疾病并采取相应治疗措施。
主动红外热成像技术和被动红外热成像技术

主动红外热成像技术和被动红外热成像技术主动红外热成像技术和被动红外热成像技术是两种常见的红外热成像技术。
它们在不同的应用领域中发挥着重要的作用。
主动红外热成像技术是指通过主动辐射红外光源,利用物体对红外辐射的反射或散射来获取热图像。
这种技术可以在完全黑暗的环境下工作,并且对于远距离目标的探测具有较好的效果。
主动红外热成像技术广泛应用于军事、安防、消防等领域。
例如,在军事领域,主动红外热成像技术可以用于探测敌方目标,提供战场情报,指导作战决策。
在安防领域,主动红外热成像技术可以用于夜间监控,提高安全性。
在消防领域,主动红外热成像技术可以用于探测火灾,帮助消防人员快速定位火源,提高灭火效率。
被动红外热成像技术是指利用物体自身的红外辐射来获取热图像。
物体的温度越高,辐射的红外能量越强,因此可以通过测量物体的红外辐射来获取其温度分布。
被动红外热成像技术广泛应用于医学、工业、建筑等领域。
例如,在医学领域,被动红外热成像技术可以用于检测人体的体温分布,帮助医生诊断疾病。
在工业领域,被动红外热成像技术可以用于检测设备的热量分布,及时发现故障,提高生产效率。
在建筑领域,被动红外热成像技术可以用于检测建筑物的热漏点,提高能源利用效率。
主动红外热成像技术和被动红外热成像技术各有其优势和适用场景。
主动红外热成像技术可以主动辐射红外光源,适用于远距离目标的探测;而被动红外热成像技术则可以利用物体自身的红外辐射,适用于近距离目标的探测。
此外,主动红外热成像技术对环境光的依赖较小,适用于黑暗环境;而被动红外热成像技术对环境光的依赖较大,适用于光照充足的环境。
总之,主动红外热成像技术和被动红外热成像技术在不同的应用领域中发挥着重要的作用。
它们通过获取物体的红外辐射来获取热图像,帮助人们了解物体的温度分布,提供有价值的信息。
随着科技的不断进步,这两种技术将会得到更广泛的应用,并在各个领域中发挥更大的作用。
红外热成像技术

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环境监测
监测大气、土壤、水资源等环 境指标,助力环境保护和治理
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环境质量监测
利用红外热成像技术可以监测城市空气质量、工业污染等环境问题 ,帮助政府部门制定环境保护政策。
生态保护
红外热成像技术可以观察动植物体的温度分布,为生态保护域,红外热成像技 术可以用于火灾监测、救援和灭 火,提高安全保障水平。
交通安全
在交通安全领域,红外热成像技 术可以用于夜间和恶劣天气下的 道路监测,提高交通安全保障能 力。
未来红外热成像技术的发 展方向
提高图像质量
高分辨率
提高红外热成像的分辨率,使得能够更清晰地识 别目标细节。
灵敏度提升
增强红外探测器的灵敏度,提高对微弱热辐射的 检测能力。
动态范围扩展
增大红外热成像的动态范围,使其能够适应更广 泛的温度变化。
降低成本
1 2
批量生产
通过规模化生产,降低红外热成像设备的制造成 本。
红外热成像技术的应用领域
• 医疗领域:红外热成像技术在医疗领域的应用包括无创检测、疾病诊断、理疗 等。例如,通过红外热成像技术可以检测出肿瘤、炎症等病变部位的温度异常 ,为医生提供有价值的诊断信息。
• 工业领域:在工业领域,红外热成像技术可用于检测设备故障、评估产品质量 等。例如,对电力设备进行红外热成像检测,能够发现潜在的故障和隐患,提 高设备运行的安全性和稳定性。
材料成本降低
研发低成本、高性能的红外材料,降低设备采购 成本。
3
技术创新
持续推动红外热成像技术的创新与优化,降低维 护与升级成本。
发展新型应用领域
红外热成像技术

红外热成像技术红外热成像技术是一种利用物体发出的红外辐射来生成热图的技术。
它能够实时、无接触地检测和记录物体表面的温度分布,为许多领域提供了极大的便利。
红外热成像技术的原理是基于物体的温度与其发射的红外辐射之间的关系。
根据Planck的辐射定律,物体的红外辐射与其温度成正比。
因此,通过测量物体发射的红外辐射强度,可以推算出物体的温度。
红外热成像技术广泛应用于各个领域。
在工业领域,红外热成像技术可以用来检测设备、机器以及电路板的异常热点,从而提前发现潜在故障,做到预防性维护,提高设备运行的可靠性和安全性。
在建筑领域,红外热成像技术可以用来检测建筑物的热漏点和隐蔽的漏水问题,帮助修复和改善建筑物的能源效率。
在医学领域,红外热成像技术可以用来检测人体的体温分布,辅助诊断疾病,如乳腺癌、关节炎等。
此外,红外热成像技术也被广泛应用于军事、环境监测、消防等领域。
红外热成像技术的应用还在不断拓展。
随着科学技术的进步,红外热成像技术的分辨率和灵敏度不断提高,仪器的体积也越来越小,价格也逐渐下降。
这使得红外热成像技术在更多领域得到了广泛应用。
虽然红外热成像技术有着广泛的应用前景,但也存在一些限制。
例如,红外热成像技术对天气条件的要求较高,在夜晚、多云或高湿度的环境中,会受到大气吸收和散射的影响,导致成像质量下降。
此外,由于红外热成像技术只能测量物体表面的温度,对于深层或内部温度分布的测量较为困难。
红外热成像技术的发展离不开红外热成像仪器的进步。
近年来,热成像仪器实现了数字化、便携化和多功能化的发展。
便携式热成像仪器使得红外热成像技术得以在户外和场地条件下进行应用,极大地方便了使用者。
同时,数字化的热成像仪器也提供了更多的图像处理和分析功能,使得数据的获取和解读更加准确和方便。
红外热成像技术在应急救援、安全监测和预防性维护等方面有着重要的作用。
例如,在火灾逃生过程中,红外热成像技术可以帮助救援人员快速定位人员,并判断其活动状态。
红外热成像 原理

红外热成像原理
红外热成像是一种通过检测物体的红外辐射来生成热图的技术。
其原理基于物体和环境之间的热量交换。
物体在不同温度下会发出特定波长的红外辐射,这种红外辐射被红外相机捕捉并转换成热图。
红外热成像技术利用红外辐射相机中的红外传感器,该传感器可以感知环境中的红外辐射强度。
通过镜头,红外辐射被聚焦到红外传感器上,然后转化成电信号并进行处理。
这个过程类似于普通相机中光线聚焦在CCD或CMOS传感器上进行成像。
在红外辐射传感器中,有许多微小的像元,这些像元可以测量不同区域的红外辐射强度。
每个像元都对应着热图中的一个像素。
红外传感器将测得的红外辐射强度转化成热图中对应像素的亮度或颜色信息。
在红外热成像的图像中,不同亮度或颜色代表物体表面上的不同温度区域。
通常来说,热图中亮度较高的区域表示物体表面温度较高,而亮度较低的区域表示物体表面温度较低。
通过红外热成像技术,可以实时监测物体表面的温度分布,从而得出物体的热特性和热异常情况。
红外热成像技术在许多领域都有广泛的应用。
例如,用于建筑、夜视、医学、消防、军事等。
在建筑领域,可以用红外热成像技术检测建筑物表面的热能损失情况,提高能源利用效率。
在医学领域,红外热成像可以用于皮肤疾病的诊断和治疗。
在消防和军事领域,红外热成像技术可以帮助检测火灾和敌人的隐
藏位置。
总之,红外热成像技术通过检测物体的红外辐射来生成热图,相比于传统的可见光成像,它可以提供更多的热学信息,具有广泛的应用前景。
红外热成像仪原理和分类

红外热成像仪分类和原理红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外辐射简介红外辐射是指波长在0.75um至lOOOum,介于可见光波段与微波波段之间的电磁辐射。
红外辐射的存在是由天文学家赫胥尔在1800年进行棱镜试验时首次发现。
红外辐射具有以下特点及应用:(1)所有温度在热力学绝对零度以上的物体都自身发射电磁辐射,而一般自然界物体的温度所对应的辐射峰值都在红外波段。
因此,利用红外热像观察物体无需外界光源,相比可见光具有更好的穿透烟雾的能力。
红外热像是对可见光图像的重要补充手段,广泛用于红外制导、红外夜视、安防监控和视觉增强等领域。
(2)根据普朗克定律,物体的红外辐射强度与其热力学温度直接相关。
通过检测物体的红外辐射可以进行非接触测温,具有响应快、距离远、测温范围宽、对被测目标无干扰等优势。
因此,红外测温特别是红外热像测温在预防性检测、制程控制和品质检测等方面具有广泛应用。
(3)热是物体中分子、原子运动的宏观表现,温度是度量其运动剧烈程度的基本物理量之一。
各种物理、化学现象中,往往都伴随热交换及温度变化。
分子化学键的振动、转动能级对应红外辐射波段。
因此,通过检测物体对红外辐射的发射与吸收,可用于分析物质的状态、结构、状态和组分等。
(4)红外辐射具有较强的热效应,因此广泛地用于红外加热等。
综上所述,红外辐射在我们身边无处不在。
而对于红外辐射的检测及利用,更是渗透到现代军事、工业、生活的各个方面。
由于人眼对于红外辐射没有响应,因此对于红外辐射的感知和检测必须利用专门的红外探测器。
红外辐射波段对应的能量在O.leV-l.OeV之间,所有在上述能量范围之内的物理化学效应都可以用于红外检测。
红外成像与热成像的区别是什么?

提到红外成像大众的第一印象是红外成像仪(如下图),这是人们的普遍认知。
但是如果问你什么是热成像?估计你会狐疑,如果将热成像的照片给你看过之后你便会说道:“这不就和红外成像一样吗?”这是很多人的误区,其实红外成像与热成像是不一样的,这篇文章帮您解疑红外成像与热成像的区别。
图片来源于网络关于红外成像红外成像:将红外图像直接或间接转换成可见光图像的器件。
主要有红外变像管、红外摄像管和固体成像器件等。
红外变像管主要由对近红外辐射敏感的光电阴极、电子光学系统红外成像器件和荧光屏三部分组成。
成像原理通常使用的光电阴极是银氧铯光电阴极(S1阴极),其电子逸出光电阴极所需的激发能量为11.2电子伏,相应的敏感波长的长波限为1.2微米,峰值响应波长约为0.8微米。
用锑钠钾绝制备的S25阴极,或用Ⅲ-Ⅴ族化合物(如G a A s)制备的负电子亲和式阴极,对近红外辐射也有响应。
图片来源于网络由红外辐射激发出的光电子经加速和电子光学系统的聚焦,到达荧光屏上,使之发射出亮度分布与入射的红外辐照度分布相对应的可见光图像。
红外摄像管包括红外光导摄像管、硅靶摄像管和热释电摄像管。
红外光导摄像管与普通光导摄像管的结构和工作原理完全相同,唯一的差别是红外光导摄像管采用对近红外辐射敏感的硫化铅光导靶面。
硅靶摄像管则以硅二极管列阵作为靶面,光子在硅列阵上激发出光电流而形成信号。
图片来源于网络硅靶摄像管也只对近红外辐射敏感。
采用热释电材料(如氘化的硫酸三甘肽)作靶面的摄像管称为热释电摄像管。
投射到热释电靶面上的红外辐射图像,使靶面上各点温度发生变化,这一变化与该点所受到的辐照度成正比。
温度的改变又引起靶面材料的电极化,极化的程度与温度改变的大小成正比,因而靶面上产生一个与所接收的辐照度分布完全对应的极化电荷分布。
这样光学像就转换成为电荷分布的电学像。
热释电摄像管对长波红外辐射敏感,使用时要对辐射信号进行调制。
固体成像器件的结构和工作原理与上述各器件不同(见电荷耦合器件)。
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红外热成像任何有温度的物体都会发出红外线,热像仪就是接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布,根据温度的微小差异来找出温度的异常点,从而起到与维护的作用。
一般也称作红外热像仪。
一. 红外热成像原理波长为2.0~1000μm的部分称为热红外线。
我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时,才能够发出可见光。
相比之下,我们周围所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会不停地发出热红外线。
所以,热红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。
热辐射除存在的普遍性之外,还有另外两个重要的特性。
1.大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5μm和8~14μm的热红外线却是透明的。
因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。
利用这两个窗口,可以使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况。
正是由于这个特点,热红外成像技术军事上提供了先进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。
这些系统在海湾战争中发挥了非常重要的作用。
2.物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。
热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无接触温度测量和热状态分析,从而为工业生产,节约能源,保护环境等等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。
现代的热成像装置工作在中红外区域(波长3~5μm)或远红外区域(波长8~12μm)。
通过探测物体发出的红外辐射,热成像仪产生一个实时的图像,从而提供一种景物的热图像。
并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。
热成像仪非常灵敏,能探测到小于0.1℃的温差。
工作时,热成像仪利用光学器件将场景中的物体发出的红外能量聚焦在红外探测器上,然后来自与每个探测器元件的红外数据转换成标准的视频格式,可以在标准的视频监视器上显示出来,或记录在录像带上。
由于热成像系统探测的是热而不是光,所以可全天候使用;又因为它完全是被动式的装置,没有光辐射或射频能量,所以不会暴露使用者的位置。
红外探测器分为两类:光子探测器和热探测器。
光子探测器在吸收红外能量后,直接产生电效应;热探测器在吸收红外能量后,产生温度变化,从而产生电效应。
温度变化引起的电效应与材料特性有关。
光子探测器非常灵敏,其灵敏度依赖于本身温度。
要保持高灵敏度,就必须将光子探测器冷却至较低的温度。
通常采用的冷却剂为斯太林(Stirling)或液氮。
热探测器一般没有光子探测器那么高的灵敏度但在室温下也有足够好的性能,因此不需要低温冷却。
二. 红外与热成像什么关系红外热像仪是通过非接触探测红外热量,并将其转换生成热图像和温度值,进而显示在显示器上,并可以对温度值进行计算的一种检测设备。
红外热像仪能够将探测到的热量精确量化,能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。
照相机成像得到照片,电视摄像机成像得到电视图像,都是可见光成像。
自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像,热红外线形成的图像称为热图。
目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的目标可见光图像,而是目标表面温度分布图像,换一句话说,红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
三. 浅谈红外热成像仪简单地讲:红外热像仪就是利用某些特殊的材料对红外光辐射能产生某些物理量的变化的特性,然后把这种变量转化成电信号,经过调制后再转变成图象并测温。
这些特殊的材料多为:碲镉汞、锑化铟、铂化硅、氧化钒、硅掺杂(或多晶硅)等等。
市场上所谓的“制冷”和“非制冷”之分,实际上是指有无制冷器而言。
红外热像仪本身并不发射红外,它只是被动地吸收而已。
这有两重含义:第一,这种特征加上自然界任何物体都对外辐射红外信号的特点,使之成为军事价值极高的设备;第二,考虑到红外线在空气中衰减的幅度,作为高灵敏度探测器材料的要求是何等的高!尤其是要考虑红外热像仪本身也有红外辐射的干扰时。
因此,从红外热像仪诞生那天开始,对它的技术保密级别及它的价格都非常的高。
这里,我们还姑且不谈红外探测器的生产工艺的难度和成品率。
我们知道:自然界一切温度在绝对零度-273.15°C以上的物体,由于自身的分子热运动都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波,其光谱范围比较广。
分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大,反之辐射的能量愈小。
而现阶段的红外热像仪都只能对其中某一小段光谱范围的红外光产生反应。
比如:3~5μm 或8~14μm,也就是所谓的“大气窗口”——大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5μm 和8~14μm的热红外线却受影响较小。
因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。
同时,物体向外发射的辐射强度取决于目标物体的温度和物体表面材料的辐射特性。
同一种物质在不同的状况下(表面光洁度、环境温度、氧化程度等等),向外辐射红外能量的能力都不同,这种能力与假象中的黑体的比值就是该物质在该温度下的发射率。
(黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。
)应该指出,自然界中并不存在真正的黑体。
也就是说,红外热像仪能否观察到物体,取决于该红外热像仪的温度分辨率和空间分辨率以及被测物体表面的红外辐射强度和面积,我们甚至可以大略地理解为:温度分辨率即是最小可辨温差的能力,空间分辨率是显示这种温差的能力。
现阶段温度分辨率是以NETD实验条件下,环境温度为30℃时探测器的最小可辨温差,而不是热像仪整机的温度分辨率。
因为探测器本身的背景噪音如果为0.06℃时,后续处理所带来的背景噪音叠加后肯定要高于0.06℃,至于能达到多少,那就要看各个厂家后续电子线路版块的设计和处理能力了。
这里值得说明的是:温度分辨率和测温精度是两回事。
前者是最小可辨温差的能力;后者是重复测量的平均温差。
刚接触红外热像仪的朋友通常会混淆这两个概念。
空间分辨率不能等同于视场角,视场角是指镜头而言,空间分辨率实际是指红外热像仪整机的分辨能力,它与探测器、电路、镜头有关,是个综合指数,以mrad为单位,1.0mrad即千分之一弧度。
这里,还要介绍一下像素数。
通常我们看到国内外的红外生产厂家在其产品技术参数上标明:320×240、160×120、120×120甚至是382×288、640×480,这一般是指探测器聚焦平面阵列数,可以理解为:单元探测器的数量,那当然是越多越好了。
这里要补充一点:现在国外有些厂家因受某些技术或条约的约束,还不能向中国出口高分辨率及高像素的红外热像仪或探测器,但出于资本的本能又希望进入中国市场,于是,采取了插值算法以提高显示像素数,同时又不违反所谓的条约。
与此应注意“帧频”指标,即扫描速度。
现在市面上出现了一些帧频为9HZ的进口红外热像仪,在某些行业的红外热像仪应用上,我国是有限制规定的。
顺便插一段:所谓的“短波”红外和“长波”红外通常就是指探测波谱范围为3~5μm和8~14μm的红外热像仪。
两者各有千秋。
比如说:探测波谱范围为3~5μm短波红外热像仪通常为制冷型红外热像仪,材料一般为:碲镉汞、锑化铟、铂化硅等,多用于军事及测高温领域。
分辨率一般较高。
但由于制冷元件的成本高,导致价格贵。
也正是制冷元件的故障率较高及制冷效果的衰退,导致其在工业领域使用范围的日见萎缩。
而且,这些制冷仪器从开机到能够使用,通常要等10分钟左右——制冷器正常工作后,这在现场工作中是很不方便的。
更不用谈制冷型红外热像仪相对比较重了;非制冷红外热像仪的材料一般为:氧化钒、硅掺杂(或多晶硅),多为8~14μm的红外热像仪。
开机即用,成本较低,轻便小巧,维护方便,其探测器的稳定性及分辨能力相对较差(由于科技的发展,其分辨率也越来越高了)。
被广泛应用于电力、化工、消防等领域。
这里,还有一个有趣的故事:当初非制冷红外热像仪刚出现在市场时,为了和早期制冷型红外热像仪竞争,有些人士曾屡屡提到阳光干扰问题。
有一种说法是:短波红外热像仪(3~5μm)易受阳光干扰,而长波红外热像仪(8~14μm)不受阳光干扰;因此,长波红外可以在白天工作,而短波红外热像仪不行。
的确,阳光是有干扰,但是,阳光照射物体表面发生发射或衍射时,其光谱范围跨越了3~5μm的同时也跨越了8μm的范围,也就是说:阳光对两者皆有干扰,轻重不同而已。
谁也不敢说:拿长波红外热像仪白天检测就能避免因阳光干扰而产生的误判断!否则,我国相关检测规程中也不会建议:在使用红外热像仪进行检测时,尽量在“日出之前、日落之后”或阴天。
其实,这种干扰还包含另外两个因素:第一,阳光照射会使被检测设备本身升温,该温升与设备故障部位的温升有可能叠加,造成漏检或误判断;第二,阳光照射对使用液晶屏作为显像器的红外来说,对人的肉眼是有很大的干扰的。
红外热像仪除了能显示物体表面的热状态分布图之外,还有一个特点:非接触测温。
这个功能,在当年的“非典”中应用是非常广泛的。
但是,笔者认为:红外在“非典”中的应用,对普及红外热像仪相关知识有一定的作用;可在某些地方的应用方式上却是有待商榷的。
我们知道:人体是个恒温体,传统测温所采取的部位是:腋窝、口腔、直肠。
其中,直肠的温度最高也最接近人体内部温度。
体表呢?——要知道红外热像仪只能测量表面的热辐射(体表的不同位置温度也不一定相同,但多在26度到31度左右),而人又分男女、老少,每个人在体表热辐射上都有差异,同时,同一个人在24小时内的体表温度也是有差异的。
你怎么能排除人受环境的影响?(比如说人多而空间小、有空调、刚喝过热水吃过饭、刚运动过、心情紧张等等)由于人有这些特性,即使你用相对温差法或热谱图法也无法准确判断。
红外热像仪能测温实际上是通过黑体恒温(可调)炉对红外热像仪先定标它的温度曲线,定标的点越多,测温相对越准。
也就是说:没有哪一家(无论是国外的还是国内的红外厂家),也无论你是高档的红外热像仪还是低端红外热像仪,都不可能无限止地标定无数个点,那样是不现实也不经济的——这一点对于人工成本高的国外产品来说,也是个不好的消息。
即:谁的测温都不可能准确。
这种标定是和每个探测器本身的特性相关,所以,每台红外热像仪,只要你测温,这道工序是不可避免的。
最麻烦的是:红外探测器在工作或放置一段时间后,其材料的老化也是不可避免的——不管你是氧化矾还是硅掺杂(或多晶硅)或者别的什么材料,材料的特性发生改变,测温曲线就得重新标定,否则测温就不可能准确!虽然说非制冷焦平面号称免维护机型,可以工作5万或8万小时,但这与测温准确性无关,是指成像而已。
何况,空气中的水分,CO,CO2、灰尘对,红外线的衰减作用,谁也无法去量化——它是流动的、非线性的且各区域在不同时间内是变化的。