红外线热像仪原理和作用

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医用红外热成像

医用红外热成像

医用红外热成像一、医用红外热像仪技术原理凡是温度高于绝对零度的物体均发射出红外辐射。

人的体温37?,人体皮肤的发射率0.98,可近似为一种300K的黑体。

当室温低于体温时,人体即通过皮肤发射出肉眼看不见的红外辐射能量,该能量的大小及分布与温度成正比。

当人,体某些部位患病时,通常存在温度的变化,有的温度升高(如炎症,肿瘤等),有的温度降低(如脉管炎,动脉硬化等)。

借助于红外成像技术可以清晰地、准确地,及时地发现人体由于不同原因而引起的微小的温度变化。

红外热成像技术发明的初期,主要用于军事目的,用于夜间的战场观察和射击瞄准,即所谓的“夜视仪”。

二十世纪六十年代,美国和英国先后开始了红外成像医学诊断的应用探索;接着, 欧洲各国和日本纷纷投入人员和经费,大力开发红外成像技术国内外市场。

目前,在欧美等发达国家,医学红外成像诊断技术己得到很大发展,已形成现代医学中的一门新学科--红外成像诊断学。

它与以往的组织形态学影像技术不同,开辟了以功能学为主的医学影像新领域,在扫描成像过程中对人体无介入、无损伤,对环境无污染、无干扰,因而是真正的“绿色”仪器。

红外热像技术与其他影像技术相互补充,但任何其他影像也不能替代它。

随着它的推广应用和发展,将逐步成为继X-光、CT、MRI、彩超、核磁共振等医学影像技术之后的又一突破,并造福于人类的健康事业。

二、医用红外热像仪应用领域健康普查检测身体潜在的亚健康状态,起到科学预警、疾病筛查作用。

恶性肿瘤鼻咽癌、胃癌、肝癌、结肠癌、乳腺癌等12种肿瘤早期诊断、预测与恶性期监测。

血管疾病脑供血不足、早期脑梗塞、心肌供血不足及周围血管疾病。

周围神经疾病面肌痉挛、面瘫、偏头痛、三叉神经痛的提示等。

脊柱相关疾病颈椎病、腰椎病、强直性脊柱炎、腰肌劳损、肌肉韧带损伤。

中医为中医八钢辩证提供客观的影像学依据,可指导针灸选穴及进行疗效评估。

其他植手术后成活情况监测,管状动脉搭桥术过程监测,疑难病症分析,疗效跟踪及医学教学情况。

红外热成像仪的介绍及工作原理

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。

红外热成像技术的原理和应用

红外热成像技术的原理和应用

红外热成像技术的原理和应用一、概述随着现代科技的快速发展,越来越多的新型技术得以应用到生产和生活中。

其中,红外热成像技术(infrared thermal imaging technology)是一种重要的热力学检测工具,其可以通过红外线热辐射捕捉物体表面温度分布信息,实现对物体内部温度分布的无损检测和图像显示。

二、原理红外线是电磁波谱中波长大于0.75μm小于1000μm的中红外光线,其在材料中的传播是基于物体热能的辐射传输方式,其中物体表面温度越高,其辐射出来的红外线能量越大。

红外热成像技术利用热红外波段的红外线辐射进行测量,检测物体表面温度变化,然后将检测结果反映到热成像仪中,输出一张反映物体表面温度分布的热成像图。

三、分类根据热成像仪的工作方式和应用领域不同,红外热成像技术可以分为以下几种类型。

1. 主动式红外热成像技术主动式红外热成像技术是通过激励器来产生红外线辐射以供检测的技术。

常见的主动式红外热成像技术有激光探测器、偏置探测器和光纤传感器等。

2. 被动式红外热成像技术被动式红外热成像技术是依靠被检测物体的红外线辐射来进行测量的技术。

常见的被动式红外热成像技术有基于微波红外成像仪、红外线放射成像仪和红外线热像仪等。

3. 红外热成像技术的应用领域红外热成像技术具有大范围、非接触、高精度等优点,因此被广泛应用于以下领域。

(1)工业制造中的检测应用在工业制造中,红外热成像技术可以用于检测工艺中产生的温度变化来了解设备运行是否正常,及时预防它产生异常状况。

比如,利用红外热成像技术对汽车轮胎进行检测,可以检测到轮胎胎面与路面接触部位是否存在磨损、裂缝、脱胎等异常情况。

(2)建筑工程中的应用红外热成像技术可以用于建筑工程中的能耗分析和建筑物检测。

通过测量建筑物表面温度分布,可以判断建筑物的保温效果,有助于建筑物节能和减排。

除此之外,将红外热成像技术应用于建筑缺陷探测,也可以提高建筑物的安全性和可靠性。

热像仪的工作原理

热像仪的工作原理

热像仪的工作原理
热像仪是一种能够检测和量化物体表面温度的仪器。

它利用红外线辐射原理进行工作。

热像仪内部包括一个红外传感器、一个光学系统以及一个信号处理器。

当物体表面产生热能并发射红外线时,红外传感器会接收到红外辐射并转换成电子信号。

随后,光学系统会将红外辐射聚焦并将其投射在红外传感器上。

通过红外传感器接收到的不同温度区域的红外辐射信号,信号处理器会将其转换成图像。

这些图像会显示出物体表面的温度分布情况,即热图。

热图中的颜色会根据物体不同部分的温度而有所变化,通常使用热色谱来表示不同温度区域。

热像仪的工作原理基于物体发射红外辐射的特性。

所有的物体都会以一定强度发射红外辐射,其强度与物体的温度相关,即温度越高,辐射强度越大。

热像仪利用红外传感器接收这种辐射并将其转换成可视化的图像,进而实现对物体表面温度的检测和定量分析。

热像仪在许多领域中具有广泛的应用,包括建筑、电力、安防、医疗等。

它可以用于识别建筑物的热漏点、检测电路的热异常、监测人体的体温变化等。

由于其非接触性和实时性的优势,热像仪被认为是一种非常有效的工具,能够帮助人们发现潜在的问题和隐患。

红外热像仪的工作原理

红外热像仪的工作原理

红外热像仪的工作原理
红外热像仪是一种探测目标物体的红外辐射能量分布情况的仪器,它可以将被测目标的红外辐射能量分布图形转变成图像显示在红外成像屏幕上,并可以对被测目标进行温度测量。

红外热像仪是一种高科技、高智能的多功能仪器,具有非接触、分辨率高、功耗低、抗干扰能力强等特点,在机械设备检修过程中能够快速准确地发现机械设备存在的故障,及时避免了机械设备发生重大事故。

下面我们就来了解一下红外热像仪的工作原理吧!
红外线是一种可见光,它不像可见光那样在可见光谱范围内具有光波的一切特性,而是具有不可见光所没有的波谱特性。

在红外线波段,物体发出的红外线能量相当于可见光能量的10倍
以上,甚至比可见光还要强得多。

这是因为物体的原子和分子等内部有大量的电子在高速旋转着,这些电子在旋转过程中会辐射出大量的红外线,这些红外线被人眼接收后,人就能看到物体发出的红外线了。

同时,人也能感觉到这种红外线带来的温度差异。

红外热像仪就是利用红外探测器把这种差异转化成图像显示出来。

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红外热成像仪原理和分类

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。

红外热像仪工作原理

红外热像仪工作原理

红外热像仪工作原理
红外热像仪(Infrared thermal imager)是一种可以将物体的红
外辐射能量转化为可见图像的设备。

它通过感知物体发出和传输的红外线辐射,然后将红外辐射转化为热图,进而生成可见的热像。

红外热像仪的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 接收红外辐射:红外热像仪通过一个红外探测器接收来自物体的红外辐射波段,一般范围在3~14μm之间。

2. 辐射传输:物体发出的红外辐射会经过传输介质(例如空气)传输到红外热像仪的镜头。

3. 透镜聚焦:红外热像仪的镜头会聚焦红外辐射在红外探测器上。

透镜的设计可以使得光束汇聚于探测器上的一个点,以提高检测的精度。

4. 信号转换:红外探测器将接收到的红外辐射转换为电信号。

红外辐射的能量会导致探测器中的导电材料发生温度变化,产生电阻变化,进而转化为电信号。

5. 信号处理:红外热像仪将接收到的电信号进行放大、滤波和数字化处理,以提高信号的质量和可视化效果。

6. 热图生成:通过对接收到的信号进行处理和分析,红外热像仪能够将红外辐射转化为可见的热图。

热图上的不同颜色代表着不同温度的物体,可以直观地显示出物体的热分布情况。

总的来说,红外热像仪工作的基本原理就是利用红外辐射和温度之间的关系,通过专用的探测器接收和转换红外辐射,并将其转化为可见的热图,从而实现对物体的热分布和温度变化的检测和观测。

这种技术在军事、医疗、安防、建筑和工业等领域有着广泛的应用。

房屋防火检测方案红外线热像仪的应用

房屋防火检测方案红外线热像仪的应用

房屋防火检测方案红外线热像仪的应用房屋防火是一项重要的安全措施,而红外线热像仪作为一种先进的检测设备,具有广泛应用的潜力。

本文将探讨红外线热像仪在房屋防火检测方案中的应用,并介绍其原理、优势以及实际操作。

一、红外线热像仪原理和工作方式红外线热像仪是一种利用物体的热量辐射进行成像的无损检测设备。

它可以将物体发出的红外辐射转化为图像,显示物体的温度分布和表面热量传输情况。

红外线热像仪主要包括红外探测器、光学系统、信号处理器以及显示器等组成部分。

红外线热像仪的工作方式是通过红外探测器接收物体发出的红外辐射,并将其转化为电信号。

随后,信号经过处理器的处理和放大,最终通过显示器呈现出图像。

这样,我们可以通过观察热像仪显示的图像来了解物体的温度分布和热量传输情况。

二、红外线热像仪在房屋防火检测中的应用1. 早期火灾识别红外线热像仪可以在火灾初始阶段发现火源,因为火灾会导致周围温度升高。

利用红外线热像仪,我们可以快速准确地定位火源,从而及早采取措施防止火势蔓延并进行火灾扑救。

2. 隐蔽部位检测在房屋防火检测中,有些隐蔽部位如墙壁、天花板和地板的火灾风险往往被忽视。

然而,红外线热像仪可以轻松检测这些隐蔽部位的温度变化,如发现异常情况,及早采取措施修复,以防火灾发生。

3. 热点预警通过对房屋使用红外线热像仪进行定期巡检,我们可以及时发现可能存在的热点,如电线短路、电路过载等。

这样,我们可以提前检修,避免因电线老化或故障引发火灾。

4. 燃气泄漏检测除了火灾检测外,红外线热像仪还可以用于燃气泄漏检测。

燃气泄漏会导致周围温度升高,而红外线热像仪可以实时发现温度异常区域,帮助我们快速检测和修复燃气泄漏问题,确保居民的安全。

三、红外线热像仪在房屋防火检测中的优势1. 高效快速红外线热像仪可以实时显示物体温度分布,快速准确地发现潜在的火灾隐患,帮助我们及早采取措施进行修复或处理。

2. 非接触式检测利用红外线热像仪进行房屋防火检测无需接触待测物体,不会对房屋造成损害,且对人体无害,可以大大提高检测效率和安全性。

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红外线热像仪是通过热成像系统来进行目标物体 捕捉和探测的,就是通过能够透过红 外辐射的红外光学系统将景物的热量进行收集,最后再利用红外探测器进行最终的收集,红 外探测器再将强弱不等的辐射信号转换成相应的电信号,经过特殊的图像处理,转变成人眼 可以观看的图像。
下面是红外线热像仪的几个主要的探测系统组成介绍: 1、红外线热像仪成像系统 热像仪的成像系统是设备当中最重要的一个系统,多用于目标的追踪、监控,可以帮助 我们实现高效的实时追踪,可以应用在国防军事领域,属于高精密检测的设备。该设备的成 像系统对设备的功能要求是图像越清晰越好,发现目标的距离越远越好,这样才可以提高设 备的成像能力。 2、红外线热像仪成像检测系统 红外线热像仪使用的比较广泛的用途就是工业检测,对设备进行预知性检测或研究,提 高设备的使用价值,帮助设备更好的进行生产。通过成像检测系统观察热分布的图像,建立 设备的资料库、方便我们更好的进行实验。设备的监测系统能够对设备的要求是图像尽量清 晰,保持设备测量精度。 3、红外线热像仪的成像监控系统 该设备的监控系统可以用于安装于电气或机械设备内部,帮助监视设备的温度和目标物 体的具体位置,提高了对于关键区域设备的安全监控。
2.变压器:可以发现的隐患有接头松动,套管过热,接触不良(抽头变换器),过载, 三相负载不平衡,冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。
3.电动机、发电机:可以发现的隐患是轴承温度过高,不平衡负载,绕组短路或开路, 碳刷、滑环和集流环发热,过载过热,冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯 或绕组线圈的损坏;有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环,进而损坏绕组线圈。还可能引起 驱动目标的损坏。
70 年来,RNO 一直专门致力于热像技术的开发,RNO 热像仪工厂分别设在美国、英国、 日本和中国。RNO 夜视仪则将工厂设立在俄罗斯。
目前 RNO 在全球拥有近 5000 名雇员,其授权分销商及服务分公司遍布全球 100 多个 国家。
美国 RNO 一直是全球热像仪技术的领导者。引领全球热像技术的发展。
红外红外线热像仪已广泛应用于安全防范系统中,并成为安全监控系统中的明星。由于 具有隐蔽探测功能,不需要可见光,可以使犯罪份子不知其工作地点和存在,进而产生错误
判断,导致犯罪行为被发现。在某些重要单位,例如:重要的行政中心、银行金库、机要室、 档案室、军事要地、监狱等,用红外红外线热像仪 24 小时监控,并随时对背景资料进行分 析,一旦发现变化,可以及时发出警报,并可以通过智能设备的处理,对有关情况进行自动 处理,并随时将情况上报,取得进一步的处理意见。1.各种电气装置:可发现接头松动或接 触不良,不平衡负荷,过载,过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、 烧毁、起火。
在科研领域主要应用包括:汽车研究发展-射出成型、模温控制、剎车盘、引擎活塞、 电子电路设计、烤漆;电机、电子业-印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、电子零组 件温度测试、笔记本电脑散热测试、微小零组件测试;引擎燃烧试验风洞实验;目标物特征 分析;复合材料检测;建筑物隔热、受潮检测;热传导研究;动植物生态研究;模具铸造温 度测量;金属熔焊研究;地表/海洋热分布研究等。
RNO 以生产中高端热像仪为主,2011 年,美国 RNO 以高达 50%的市场份额位居全球 红外线热像仪首位。近两年 IR160P 以高达 35%的市场份额连续两年位居全球红外线热像仪 销售宝座。这款售价不到 6000 美元的产品,以高达 60HZ 的帧频,-20~650 摄氏度两温区选 择,以及移动点移动区高温自动捕捉等功能,让其成为最具性价比产品,成为红外线热像
红外线热像仪在现代社会中有着非常充分的应用,其应用的场合非常的广泛,在消防事 业。现场搜寻以及森林防火中有着非常独特的优势,可以实现高精度的探测。我们在使用红 外线热像仪进行使用时,需要掌握设备的具体使用原理,以及设备的操作系统,以便更好的 进行使用。我们可以利用红外线热像仪的红外成像原理,通过获得物体的本身热量,来制造 出物体的红外成像图谱,帮助我们更好的实现检测和搜索。
4.电气设备维修检查,屋顶查漏,节能检测,环保检查,安全防盗,森林防火,无损探 伤,质量控制,医疗检查等等也很有效益。
三、美国 RNO 红外线热像仪
作为世界最先进的高科技产品,红外线热像仪的知名品牌主要集中在美国。近年来,我 国在红外线热像仪领域也取得了巨大进步,但是在技术上相对美国还有一定差距,相信国内 品牌再经过几年的发展,一定能够和美国品牌抗衡。
二、红外线热像仪作用
热像仪的应用非常广泛,只要有温度差异的地方都有应用。比如:在建筑领域,检查空 鼓、缺陷、瓷砖脱落、受潮、热桥等;在消防领域可以查找火源,判定事故的起因,查找烟 雾中的受伤者;公安系统可以找夜间藏匿的人;汽车生产领域可以检测轮胎的行走性能、空 调发热丝、发动机、排气喉等性能;医学可以检测针灸效果、早期发现鼻咽癌、乳腺癌等疾 病;电力检查电线、连接处、快关闸、变电柜等。
IR160P 红外线热像仪带多种测温模式,适用于各种被目标和要求。可实时探测 4 个可 移动点,3 个可移动区域(区域内自动捕捉最高温、最低温、平均温度),2 个线测温,等 温分析,温差测量,温度报警(声音、颜色)。其测温误差范围在读数的±2℃或±2% 。
传统 4 万元以内的红外线热像仪,测温范围一般都在-20℃~+250℃以内,而 RNO IR160P 的温度范围可至-20℃~+650℃。较大的测温范围,能保证更多的应用领域。当目标温度超过 所设置的温度时将会触发报警,所有在设置的温度值之上的区域会显示报警色。若无设置报 警色则只有报警音。
RNO 公司于 1940 年成立于美国芝加哥,是全球历史最为悠久的热像仪生产企业,在二战 中,RNO 热像仪曾广泛应用美国军方。经过 70 年的发展,RNO 下设了美国 RNO 红外线热 像仪公司,美俄合资 RNO 夜视仪公司。RNO 是全球最为专业的热像仪公司,其下属的 RNO 夜视仪,在 3,4 代高端夜视仪领域拥有极大的知名度。
探测器不需要在系统中安装制冷装置,因此尺寸较小、重量较轻且功耗较低。此外,它们与 制冷型光子探测器相比可提供更宽的频谱响应和更长的工作时间。因此,非制冷技术能为用 户提供成本更低、可靠性更高的高灵敏传感器。
此外,IR160P 红外线热像仪配置高达 60Hz 帧频。帧频是指每秒种放映或显示的帧或图 像的数量。帧频越大,动画的速度就越快,过低的帧频会导致播放时断时续。IR160P 还支 持 130 万像素可见光拍照。能将可见光图片与红外图片关联存储,红外图片带红外原始测量 数据。适用于探测相同或者相近等不易于区分的目标。随同图像可带 60 秒语音注释。使用 Micro SD 存储卡,标配含 8GB,最高可扩展到 16GB。
美国 RNO IR160P 红外线热像仪采用通用的经典设计,专业的仪表,是一款轻巧、坚固、 方便的专业红外线热像仪,激光瞄准红外检测将更加快速、高效,查找问题所需时间更少, 解决问题的时间更充裕。我们先来了解下 IR160P 配备的功能参数。
IR160P 红外线热像仪采用非制冷焦平面微热型的 160x120 像素的探测器。非制冷红外
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