红外热像仪发展历程
红外线与红外成像技术的发展应用综述
红外线与红外成像技术的发展应用综述由于红外线近距离通讯不受干扰、成本低、实时监测等特点，红外线与红外成像技术得到了越来越广泛的应用。
红外线及红外成像技术国内外发展状况：国外研究较早，拥有许多不外传的关键性技术;国内虽起步较晚，但随着热像仪在我国各行业的普及，对红外成像技术各方面的研究也呈现逐年上升的趋势，红外产品与应用市场日趋成熟，正逐渐普及。
本文综述了红外成像技术的发展和应用，并对其发展和应用提出了新展望。
经过分析，目前红外热像技术还存在不能检测仪器内部缺陷问题，本文也提出了针对问题解决的方案。
预测未来红外成像技术将会朝着高检测力、智能化的方向继续发展。
标签：红外线;红外成像技术;红外热像仪红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。
红外热成像技术利用红外热像仪将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布。
红外热像仪广泛应用于地质、医疗、公安、交通、农业等领域。
如森林火灾探测、建筑热漏搜索、海上救援、火源搜索、矿石断裂鉴定、导弹发动机检查、公安侦察、各种材料和产品的无损检测等。
以下介绍红外线与红外成像技术的发展与应用。
1 国内外研究发展情况1.1国内红外线与红外成像技术的研究发展情况1.1.1国内红外线与红外成像技术的历史发展情况我国的红外技术研究工作是在新中国成立后开展的。
改革开放以来，红外技术得到了迅速发展，探测器的研究工作从单元、线阵到红外胶接面都在进行。
上世纪90年代初，我国研制出第一台热像仪。
其技术性能与国外相当，对我国红外技术的升级起着重要作用。
我国对电力设备红外检测诊断技术始于70年代，主要检查运行中电气设备的外露过热接头。
1990年，有人在国际大电网会议上指出，该技术在电力设备状态预测维修中发挥了重要作用。
08年修订、颁布的《带电设备红外诊断应用规范》（DL/T 664 2008）对电气设备各部分的校准、操作、检测和诊断标准进行明确规范，进一步推动了红外热像仪在电力系统中的应用。
红外成像系统
• 大气对 1～15µm红外线的透过率曲线
大气透过率/%
100 80 60 40 20
2
4
6
8
10
12
14
16
18
• 大气窗口: 1～2.5 µm 、 3～5 µm , 8～14 µm
20 波长/ µm
§ 1 红外辐射的基本概念
六、红外辐射在介质中的传输
• 红外光学材料的透过率曲线
§ 1 红外辐射的基本概念
一、黑体－－理想的辐射体：全部吸收或全部辐射
红外电磁波的辐射率、吸收率与波长、表面温度无关，并且等于1 。
• 一般物体的辐射率和吸收率都小于1
• 物体的比辐射率 ： ε = I / Ib
石墨及黑色漆面：ε ≈ 0.98； 抛光的铝表面： ε ≈ 0.05 砖、混凝土： ε ≈ 0.92～0.93 人体 : ε ≈ 0.98 水、冰: ε ≈ 0.96
§ 1 红外辐射的基本概念
• 可见光：＝ 0.38～0.78 µm • λ< 0.38 µm: 紫外辐射、x 射线、γ射线和宇宙射线， • λ>0.78 µm: 红外辐射、微波和无线电波。 • 红外的三个区域：
近红外: 0.78～3.0 µm 中红外: 3.0～20 µm 远红外: 20～1000 µm • 任何高于绝对零度的物体都在不停地发生红外辐射。
露。
绿色草木
粗糙混凝土
100
80
暗绿色漆
பைடு நூலகம்
60
40
20
反射比/%
0.2
0.4
0.6
0.8 1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
红外热成像仪介绍
BEYOND COMPARE
关于FLIR
FLIR、Agema和Inframetrics代表了红外热像仪产品60多年的公司， 1999年收购了美国的Inframetrics公司
这些并购为FLIR带来了绝对积极的影响，因此，FLIR商用红外热像仪的市场占 有率位居首位。FLIR的制冷和非制冷ThermaCAM系列红外热像仪已经为红外检测和 分析设立了标准，并已成为全球最广泛使用的非接触红外测温系统。
1995年推出了第一台摄象机大小的焦平面（FPA） 红外热像仪。
1997年推出首台非制冷红外热像仪Agema 570.
浙江咸亨国际通用设备有限公司
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FLIR 拥有的技术
探测器 稳定性 镜头
激光器
软件
电子部件
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3
生产、培训和技术支持
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The Global Leader in Infrared Cameras
客户认为最重要:
– 最高的性能同时拥有最好的图像质量 – 使用方便 – 灵活地用于不同的应用 – 用标准格式创建专业报告
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ThermaCAM系列红外热像仪包括三条产品线：
• P系列红外热像仪：为预防性维护领域和状态监测领域特别设计 的坚固、高性能的红外热像仪。功能强大的P系列红外热像仪能够自 动收集、报告红外图像和检测数据。 E系列红外热像仪：创新设计的超小便携式红外热像仪，仅重 1.5lbs。内置液晶显示器，具有温度测量和图像存储功能，E系列红 外热像仪绝对经济，易于操作。适用于建筑诊断，电气检测，海上勘 测，动物医疗，安防警用等等。 S系列红外热像仪：主要为科研领域的热分析应用设计的高性能 红外热像仪，具备非凡的热灵敏度和广泛的测温范围。火线数字输出 可实现高速图像和数据传输，功能强大的软件可进行深入的实时热分 析。
红外测温技术发展历史论文
红外测温技术发展历史论文红外测温技术是一种利用物体辐射出的红外辐射来测量其温度的技术。
在红外测温技术出现之前，人们通常使用接触式温度计或者热电偶来测量物体的温度。
然而，这些方法在一定程度上存在着不便利性和测量不准确的问题。
因此，随着科学技术的发展，人们开始研究和发展红外测温技术。
红外测温技术的发展可以追溯到20世纪20年代初，当时物理学家发现了物体在辐射热量时会发出红外波长的辐射。
这一发现为后来的红外测温技术的发展奠定了基础。
随着红外技术的进一步研究，20世纪50年代，科学家们开始利用红外辐射来测量物体的温度。
他们设计出了第一台红外测温仪，并成功地实现了对物体温度的测量。
这标志着红外测温技术正式进入实用化阶段。
随着科学技术的不断进步，红外测温技术也得到了迅速发展。
在20世纪70年代，红外测温技术开始应用于工业生产领域，成为工业温度测量的重要手段。
随后，红外测温技术还被应用于医疗诊断、电力设备维护等领域，为人们的生产生活带来了诸多便利。
今天，随着红外技术的不断创新和发展，红外测温技术已经变得更加精确和高效。
非接触式测温、红外热像技术等新技术不断涌现，为红外测温技术的应用领域拓展提供了更多可能。
同时，随着成本的不断降低，红外测温技术也逐渐被广泛应用于各个领域，成为人们生产生活中不可或缺的重要工具。
可以预见，随着科学技术的不断进步，红外测温技术将会继续发展壮大，为人们的生产生活带来新的变革和便利。
红外测温技术的发展历程是科技创新不断探索的历史脉络，也是人类不断追求进步和改善生活条件的体现。
红外测温技术的发展历程可以看作是人类对热量和温度测量需求的回应，同时也是红外技术在不同领域应用的一个缩影。
随着工业自动化水平的提高和对温度测量精度要求的增加，红外测温技术在工业控制、无损检测、安防监控等领域得到了广泛的应用。
其非接触式的特点使得它在测量高温、难以接触的物体温度时具有独特的优势，同时也解决了传统测温方法的不便之处，受到了广泛的关注和青睐。
分享红外热像仪的发展史
作为最先进的热成像技术，红外热像仪在近40年得到了长驻的发展，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。
红外热像仪被广泛应用于工程技术，楼宇检查，军队实战等领域，特别是最近10年，红外热像仪的发展更为迅猛，以年20%的增长比例增长。
一．红外热像仪的发展红外热像仪从功能上划分，可以分为手持式红外热像仪和望远式红外热像仪。
二者的使用领域不同，前者被广泛应用于电力，建筑，桥梁等等领域，后者则多使用于户外和军队使用。
手持式红外热像仪和望远式红外热像仪的原理完全一样，但是手持红外热像仪一般屏幕外置，镜头的放大倍率小，配备了各种测温方式及软件分析。
而望远式红外热像仪，将屏幕内置，为了有远的观测距离，一般配备大倍率和大口径的镜头，更像夜视仪。
红外热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。
自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。
全球最早研发红外热像仪的公司是RNO,作为红外热像仪的鼻祖，RNO拥有上百种红外热像仪的专利，其研发了首台望远式红外热像仪，同时首台手持式红外热像仪也是RNO研发的。
RNO在红外热像仪技术的领先得益于美国军方的支持，美国军方每年都投入上亿美元与RNO共同开发望远镜式红外热像仪，目前RNO的望远镜式红外热像仪仅供美国军方使用，市面上是购买不到的。
据说其售价高达近10万美元一台。
正是由于RNO在望远镜式热像仪研发技术的领先性，成就了RNO拥有更为卓越的手持式红外热像仪，RNO在北美市场占据了将近60%的手持红外热像仪的市场份额，其传统 PC160，PC384红外热像仪风靡全球。
下图就是RNO PC160红外热像仪.红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。
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。
红外热成像仪的发展历程及工作原理
红外热成像仪的发展历程及工作原理“红外线”一词源于“pastred”，是超出红色之外的意思，表示该波长在电磁辐射频谱中所处的位置。
“thermography”一词是采用同根词生成的，意思是“温度图像”。
热成像的起源归功于德国天文学家SirWilliamHerschel，他在1800年使用太阳光做了一些实验。
Herschel让太阳光穿过一个棱镜并在各种颜色处放置温度计，利用灵敏的水银温度计测量每种颜色的温度，结果发现了红外辐射。
Herschel发现，当越过红色光线进入他称为“暗红热”区域时，温度便会升高。
“暗红热”即是现在人们所说的红外热能，处于被称为电磁辐射的电磁波频谱区域。
二十年后，德国物理学家ThomasSeebeck发现了温差电效应。
在该发现的基础上，意大利物理学家LeopoldoNobili于1829年发明了热量倍增器（即早期版本的热电偶）。
这种简单的接触式设备的工作原理是两个异种金属之间的电压差会随着温度的变化而变化。
过了不久，Nobili的合作伙伴MacedonioMelloni把热量倍增器改进为热电堆（以串联方式安装热量倍增器）并将热辐射集于热电堆上，这样，他可以检测到9.1米（33英尺）远处的人类体热。
1880年，美国天文学家SamuelLangley使用辐射热检测仪探测到304米(1000英尺）以外的牛的体热。
辐射热检测仪测量的不是电压差异，而是与温度变化有关的电阻变化。
SirWilliamHerschel的儿子SirJohnHerschel于1840年使用名为“蒸发成像仪”的设备制作出第一幅红外图像。
热图像是薄油膜的蒸发量差异形成的，可以借助油膜上反射出的光线进行查看。
热像仪是一种无需与设备直接接触便可检测出红外波长频谱中的热图案的设备。
早期型号的热像仪称为“光导探测器”。
从1916年至1918年，美国发明家TheodoreCase利用光导探测器做实验，通过与光子（而不是热能）直接交互作用产生信号，最终发明了速度更快、更灵敏的光导探测器。
红外线热像仪使用培训
1997年 世界上第一台非制冷、长波,焦平面热像仪 (THV570) 誕生 (AGEMA)。是红外技术领域一次革命性 转变, 将世界红外检测技术推向一个崭新的阶段。
启动速度由原来 5分钟 降到 45秒
第一代探测器
2000年, 世界上第一台全自动的、集红外和可见光 图像为一体的、第三代非制冷、长波、焦平面的红 外热成像仪 Therma CAM PM695 (FLIR)。
新功能！
仪器镜头和高温率片内置并自动校准，更换时不用拆卸原有 镜头，仪器自动识别
80度 45度 24度 (标准) 12度 7度 显微镜头
自動選擇測溫範圍和色板,並有較寬的測溫段選擇
(-40 °~ +120 °; -10~55; 0 ~ +500 °; up to +1500 or+2000°)
全自動對焦
1958年 AGA 第一台純軍事用途的紅外線熱成 像儀诞生 (AGA/Bofors).
60年代初, 世界上第一台用於工業檢測領域的紅外線 熱成像儀(THV651)誕生(AGA)，尽管体积庞大而笨重，但 很快作为一种检测工具在各种应用中找到了它的位置，特 别是在电力维修保养中体现了它的重要价值，首次用于动 力线检测。
红外线（红外辐射）
红外线是一种电磁波(是肉眼看不见的)。 波长在0.75µm ~ 1000µm之间。
近红外线 -- 0.75µm ~ 3µm； 中红外线 -- 3µm ~ 6µm； 远红外线 -- 6µm ~ 15µm； 极远红外线 -- 15µm ~ 1000µm。
自然界任何物体只要温度高于绝对零度 (-273.16 C˚)就会产生电磁波(辐射能)。
在極佳的動態效果下(50禎/每秒 )，具有相当 高的热灵敏度(0.08˚C)。
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红外热像仪发展历程
红外热像仪是一种能够将目标物体的红外辐射转换为可视化的热像的仪器。
它具有无触发和非接触的特点，广泛应用于军事、医疗、消防、石油、电力等领域。
下面就为大家介绍一下红外热像仪的发展历程。
20世纪初，人们开始意识到红外辐射的存在，并且试图开发
出能够观测和探测红外辐射的仪器。
然而，在当时的技术条件下，红外热像仪的发展还受到了制约。
直到20世纪50年代，随着红外探测器和电子显示器件的发展，红外热像仪才开始进入实用化阶段。
50年代末，美国斯普拉格公司在红外探测器和光电传感器方
面取得了重要突破，实现了实时热像的观测。
这也使得红外热像仪从此成为军用领域的重要设备，在战术侦察、目标识别和夜间作战中发挥了重要作用。
70年代，随着热成像探测材料和光学系统的改进，红外热像
仪的性能进一步提高。
热像仪的分辨率得到了显著提高，能够实现更高的目标识别能力。
同时，红外热像仪的体积和重量也得到了大幅减小，使得其适用于更多的应用场景。
80年代末和90年代初，随着微机技术的快速发展，红外热像
仪的数字化和智能化特性开始得到广泛应用。
微处理器的引入使得红外热像仪能够实现图像处理、数据存储和分析等功能。
而智能算法的引入则进一步提高了红外热像仪的目标识别和跟踪能力。
21世纪初，随着红外探测器技术的突破，红外热像仪进一步实现了高分辨率和高灵敏度。
同时，红外热像仪的成本也得到显著降低，使得其逐渐普及到商业领域。
红外热像仪被应用于建筑、安防、电力、医疗等领域，为人们的生活和工作带来了便利。
现如今，红外热像仪正朝着更高的分辨率、更低的功耗和更智能的方向发展。
新的探测材料、光学材料和图像处理算法的不断涌现，使得红外热像仪的性能不断提高。
同时，红外热像仪的应用领域也在不断扩大，如无人机、自动驾驶、机器人等。
总之，红外热像仪经过多年的发展，从最初的实验阶段逐渐成熟起来。
它的发展离不开红外探测器、光学系统和图像处理算法等多个领域的进步。
红外热像仪的应用领域也越来越广泛，为人们的生活和工作带来了诸多便利。