15热像仪的原理
热像仪的原理
简介
对于许多使用红外热像仪的用户而言，红外线辐射课题以及热像仪相关技术仍是一门新鲜的学问。在本节中，我们将与您一起探讨热像仪背后的原理。
电磁波谱
电磁波谱可任意划分成许多波长范围，这些波长范围称为“波段”，由产生和探测辐射的方法加以区分。电磁波谱的不同波段辐射之间没有本质区别。它们全部遵循相同的法则，唯一的区别仅在于波长不同。
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图 15.1电磁波谱。 1： X 射线；2：紫外线；3：可见光；4：红外线；5：微波；6：无线电波。热像仪使用红外光谱波段。在短波长一端，其界限为深红色的视觉边界。在长波长一端，它与毫米范围内的微波无线电波长融为一体。
红外线波段通常可进一步划分为四个更小的波段，它们的界限也可任意选定。这四个波段是：近红外线波段 (0.75-3 μm)、近红外线波段 (3-6 μm)、远红外线波段 (6-15 μm) 和超远红外线波段 (15-100 μm)。虽然波长以μm（微米）表示，但仍可使用其它计量单位来测量此光谱范围内的波长，如纳米 (nm) 和 ?ngstr?m (?)。
不同波长测量单位之间的换算关系如下：
15.3黑体辐射
黑体是一个可以吸收以任意波长照射在其上的所有辐射的物体。与发射辐射的物体有关的黑体一词由基尔霍夫定律（以Gustav Robert Kirchhoff，1824-1887 的名字命名）阐明，它指出能够吸收任意波长的所有辐射的物体同样能够发射辐射。
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15.3.1普朗克定律
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图 15.3Max Planck (1858–1947)
Max Planck (1858-1947) 使用下面的公式来描述黑体辐射的光谱分布：
此处：
波长λ的黑体光谱辐射率。
Wλb
光速 = 3 108 m/s
c
普朗克常数 = 6.6 10-34焦耳秒。
h
玻耳兹曼常数 = 1.4 10-23焦耳/°K。
k
黑体的绝对温度 (°K)。
T
波长 (μm)。
λ
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图15.4根据普朗克定律，在不同绝对温度下绘制的黑体光谱辐射率。1:光谱辐射率(W/cm2×103(μm)); 2: 波长 (μm)
15.3.2维恩位移定律
针对λ对普朗克公式求微分并确定最大值，我们可以得出：
这就是维恩公式 (Wilhelm Wien, 1864-1928)，它以算术形式表达随热辐射体温度的增大，颜色由红色到橙色或黄色变化的常见观测数据。颜色的波长与λmax计算所得的波长相同。通过应用近似计算 3 000/T μm，可得出指定黑体温度的一个有效近似λmax值。因此，炽热星体如天狼星 (11 000 K)，发射出青白色的光线，在波长为 0.27 μm 的可见紫外光谱内其光谱辐射率达到峰值。
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太阳（约 6 000 K）发射黄色光，在可见光谱中央约 0.5 μm 处达到峰值。
在室温 (300 K) 下，辐射率在远红外线 9.7 μm 处达到峰值而在液态氮温度 (77 K)下微量辐射率在超远红外波长 38 μm 处达到峰值。
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图 15.6在 100 K - 1000 K 半对数范围下绘制的普朗克曲线。其中虚线表示由维恩位移定律描述的各种温度下的最大辐射率轨迹。 1:光谱辐射率 (W/cm2 (μm)); 2: 波长 (μm)。
15.3.3史蒂芬-玻尔兹曼定律
通过从λ = 0 到λ = ∞对普朗克公式求积分，我们得出黑体的总辐射率 (W b)：
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图 15.7Josef Stefan (1835–1893) 和 Ludwig Boltzmann (1844–1906)
通过使用史蒂芬-玻尔兹曼公式计算温度为 300 °K 及外表面积约为 2 m2下的人体辐射功率，得出值为 1 kW。此功率损失不是一成不变的，还需考虑在与体温相差不远的室温下的周围表面的辐射吸收，当然，还要考虑衣物的影响。
15.3.4非黑体辐射源
迄今为止，我们仅讨论了黑体辐射源和黑体辐射。但是，真实物体在扩展波长范围内几乎从不遵守这些定律 – 虽然在某些波段内它们可能趋近于黑体行为。例如，某种白色涂料在可见光谱内完全显示为白色，但在波长约2μm 时则明显变成灰色，而在超过 3 μm 时更几乎显示为黑色。
真实物体会受三种作用的影响，使之表现与黑体不同的行为。其中，部分入射辐射α可能被吸收，部分ρ可能被反射，部分τ可能被透射。由于所有这些因素不同程度地取决于波长，我们使用下标λ来表示其定义中的光谱相关性。因此：
■光谱吸收比αλ = 物体吸收的光谱辐射功率与入射辐射功率的比率。
■光谱反射比ρλ = 物体反射的光谱辐射功率与入射辐射功率的比率。
■光谱透射比τλ = 从物体透射的光谱辐射功率与入射辐射功率的比率。
对于任意波长，这三个系数之和必须始终等于1，因此我们得出下面的关系式：
对于不透明材料，τλ = 0，所以此关系式可简化为：
一般而言，辐射源存在三种类型，它们由随波长变化的光谱辐射方式加以区分。
■黑体，其ελ = ε = 1
■灰体，其ελ = ε =小于 1 的常数
■选择性辐射体，其ε随波长变化。
根据基尔霍夫定律，任意材料在任意指定温度和波长下的物体光谱辐射比和光谱吸收比相等。即：
从此公式推断，不透明材料的计算公式如下（因为αλ + ρλ = 1):
由于高度抛光材料的ελ趋近于零，因此完全反射材料（即完全镜面）的计算公式如下：
对于灰体辐射源，史蒂芬-玻尔兹曼公式演变成：
这表明灰体的总辐射功率等于同温下黑体的辐射功率乘于灰体的ε值。
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图 15.9三种辐射源类型的光谱辐射比。 1：光谱辐射比；2：波长；3：黑体；4：灰体；5：选择性辐射体。
15.4红外线半透明材料
现在我们研究一下半透明非金属物体，如厚塑料平板。当该平板加热时，其体内产生的辐射必须经材料通向表面，在此过程中部分辐射将被吸收。当到达表面时，部分辐射还会反射回内部。反射回的部分辐射再次被吸收，但其中的一部分会到达其它表面并逸出，而部分辐射再次被反射。虽然此渐进反射过程逐渐变弱，但在计算平板的总辐射率时，所有过程均必须计算在内。将所得几何级数相加，我们得到半透明平板的有效辐射率：
如果平板为不透明材料，则此公式可简化成下面的简单公式：
详解红外热像仪
红外热像仪 由来：1800年英国物理学家F. W. 赫胥尔发现了红外线，红外线是一种电磁波，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，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。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。 著名的普朗克定律表明温度、波长和能量之间存在一定的关系，红外总能量随温度的增加而迅速增加；峰值波长随温度的增加向短波移动。根据斯蒂芬·玻耳兹曼定律，当温度变化时，红外总能量与绝对温度的四次方成正比，当温度有较小的变化时，会引起总能量的很大变化。 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。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。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备320*240像素、分辨率小于0.1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。由于红外热成像技术能够进行非接触式的、高分辨率的温度成像，能够生成高质量的图像，可提供测量目标的众多信息，弥补了人类肉眼的不足，因此已经在电力系统、土木工程、汽车、冶金、石化、医疗等诸多行业得到广泛应用，未来的发展前景更不可限量。 下面对红外热像仪的具体应用情况向您作一个简单介绍： 输电设备：接头、绝缘子、夹板、跳线、高压线、压接套管、瓷瓶引线……变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷器、电容器、电抗器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器……配电系统：配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆……发电厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调节器、发电机马达控制中心电盘、UPS……建设系统：检查外墙空鼓、剥落、屋面渗漏、管道、热桥、建筑节能研究、竣工验收等；公路桥梁：可用于快速扫描公路裂纹、桥梁开裂、渗漏检查、沥青摊铺等；冶金系统：用于大型高炉料面测定、热风炉的破损诊断和检修等；高炉、钢材成型加工和热处理：焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉、鱼雷车、炉壁、金属热处里（退火、回火、淬火）、冷/热轧钢板、钢卷线材等温度量测监控……石化系
红外热成像摄像机原理分析以及应用
红外热成像摄像机原理分析以及应用 随着技术的进步，监控系统已经在各个领域得到了广泛的应用。目前的视频监控系统主要采用可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护，但由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下，很难滤除干扰得到有用的视频图像，因此使得整个安防系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。 同时，由于现在的视频监控系统仍然依托于人工监视，安保人员需要对监控画面进行24小时不间断的监视、人为对视频图像进行分析报警，否则系统就起不到实时报警的功能，而更多的只是事发后取证的作用。从整体上来说，目前的视频监控系统还处于在半天时、半天候和半自动状态。 在伊拉克战争中，美军平均每个士兵拥有1.7台红外热像仪产品 一项统计数据表明，世界上47%的暴力犯罪案件发生在晚6点到早6点之间。原因很简单，在夜幕的笼罩下，犯罪分子容易隐蔽，犯罪场面也不容易被看见——黑暗掩盖了犯罪行为。即使安装了一般的视频监控系统，也有可能让犯罪分子逃之夭夭。因此，如何提高在“夜黑风高”的案件高发时间段的自动报警防范能力，成为安防系统当成亟待解决的难题之一。 在这种情况下，红外热成像技术以其作用距离远、穿透能力强、能识别隐蔽目标等优势被引入安防领域，成为监控领域的一份子。 热成像摄像机的监控原理 在自然界中一切温度高于绝对零度(-273.16摄氏度)的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线，但红外线不论强弱，人们都看不到。 热成像摄像机(又叫热像仪)就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号，经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。利用这种原理制成的仪器为热成像摄像机。它通过探测微小的温度差别，将温度差异转换成实时的视频图像，显示在监视器上。与其他需要少量光线产生影像的夜视系统不同，其完全不需要任何光，这使它成为人们在全黑环境、黑暗的夜晚监控的完美工具。
红外热像仪的原理
红外热像仪的原理 说起红外热像仪，人们的反应是在军事上的应用，尤其是在美国的战争大片中，红外线热像仪几乎成了必备的装备。 实际上，红外热像仪早也是应用于军事领域，在技术逐渐成熟以后才应用于民用工业，并且迅速扩展。 红外线热像仪属于测温仪的一种，由于带了热成像的功能，不仅仅显示某个点的温度示数，而是整个面的温度分布，所以比一般的测温仪更加直观，可以说为技术人员提供了一双能够直接观测温度的眼睛。 目前，在电力系统、土木工程、汽车、化石、冶金等诸多领域都广泛存在红外热像仪的应用，其发展前景十分广阔。 红外热像仪原理的核心是波尔兹曼定律，这位在热学领域贡献颇多的科学家将普朗克的理论进行了延伸，他发现红外线总能量与温度的四次方成正比。 这一关系建立后，通过光敏元件对不同波长红外线的反应值进行数字化处理，可以反演出温度值，就能够得到完整的热像图，图像中颜色的不同就代表了温度的不同。 红外热像仪经常用于工业设备的检测，比如锅炉、电机、变电站等等设备，如果有故障发生，其各部分的温度会出现异常，可以通过热像仪很明显地找到故障位置。 虽然热像仪可以通过遥感的方式很方便地对温度进行测量，但是毕竟属于间接测量方式，精度并没有一般温度仪那么高，当仪器量程比较大时，比如在冶金行业使用的红外热像仪，其量程达到几千度，其测温精度的差别会有±2℃。
但就使用的实际需要而言，这个误差完全在可以接受的范围内。如果将量程缩小，应用一般工业领域中，所测量的温度范围只有几百度左右，那么精度就会上升，测量的误差将减小。 红外热像仪属于便携式设备，单手操作即可，屏幕分辨率通常为240*320。然而不同的品牌在使用起来差别很大。 比如其使用的光敏元件不同，热灵敏度和分辨率也就不同。以Fluke的红外热像仪为例，其热灵敏度能达到0.045℃。再比如对焦是否快速准确，能否录制测量过程，人机界面是否友好等等。 标签: 红外热像仪
FLIR I3红外热像仪讲解
FLIR i3 手持式红外热像仪 红外革新之作，闪耀登场 FLIR Systems革新传统测温理念，隆重推出FLIR i3以满足各阶层的成本预算。 FLIR i3红外热像仪生成的热图像(60 x 60像素红外图像分辨率)所含信息量相当于单点温仪3,600次的读数结果，同时可测量表面热/冷点。 FLIR i3堪称入门级红外热像仪的新引领者。它配置有2.8英寸彩色大型液晶显示屏，仅重340g，采用人体工程学设计，菜单导航界面实现简便操作。 红外图像可存储至可移动SD卡内，具有专利权的标准JPEG格式使用户能够在同事之间实现图像共享。 i3套装 包括： 便携箱(含挂锁) 红外热像仪 电池(置于热像仪内) 标定证书 FLIR QuickReport软件光盘 手带 迷你SD卡和适配器 电源/充电器(欧洲、英国、美国和澳大利亚插头) 入门指南(打印版) USB电缆 用户手册光盘 1.瞄 2.拍 3.测 成功获取热图像的简易三步曲 ●探测暗藏隐患，快速评估损害程度，展开预防性维护 ●确定能源损失量与不尽如人意的隔热状况 ●检测电气故障，防患于未然 ●瞬时生成热图像，即刻呈现检测结果 ●利用操作简便的软件，创建报告、分析并记录检测结果 经济实惠、小巧轻便、操作简单。 这就是FLIR i3 —一款功能强大，60 x 60像素的小型热像仪；价格实惠，完全颠覆红外热像仪在消费者心目中根深蒂固的高价位观念，让您轻松畅享红外技术！ FLIR i3可以快速拍摄温差，产生的图像所含信息量相当于点温仪3,600次的读数结果。
FLIR i3主要技术规格 重量：340g 电池作业时间：5小时 测温范围：-20 .C ~ +250 .C 红外传感器：60 x 60像素 视场角( FOV)：12.5° 高热灵敏度(热灵敏度＜0.15 .C) 2.8英寸高分辨率彩色液晶显示屏 人体工程学设计 精度±2 .C 迷你SD卡可保存超过5000幅图像 一幅FLIR图像胜于千言万语 每幅FLIR i3热图像所含信息量均相当于传统点温仪3,600次的读数结果。FLIR i3可准确显示故障点所在位置，每幅图像均拥有-20 .C ~ +250 .C之间的测温值。 非接触式红外点温仪充其量只能给出某一区域内的平均温度值，且无法显示热点。与之相比，可想FLIR i3红外热像仪的优势之所在！ FLIR i-系列在建筑，电气和管道设施中的应用 建筑物：找出节能省钱的途径。 电气：故障查找愈加简单。15-20 %的工业火灾均由电气故障引发。 公共管道：探测管道堵塞和管道内其他敷设问题 技术规格 图像和光学数据 视场角(FOV) ：12.5°×12.5° 最小调焦距离：0.6 m 空间分辨率（IFOV）：3.7mrad 热灵敏度/NETD ：< 0.15°C 帧频：9 Hz 调焦：免调焦 探测器 探测器类型：非制冷微热量平面阵列(FPA) 波长范围：7.5–13 μm 红外图像分辨率：60 x 60像素 图像显示 显示：2.8英寸彩色液晶显示屏 图像调整：自动调整/图像锁定 测量
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。
红外热像仪和视频报警系统在安防领域的应用讲解
红外热像仪和视频报警系统在安防领域 的应用 一、系统概述随着技术进步，视频监控系统已经在国家公共安全防范的各个领域中开始了广泛使用，这使得人民的安全环境在很大程度上得到了提高。现在的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护。但由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下，很难滤除干扰得到有用的视频图像，因此使得整个安全防范系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。而且现在的视频监控系统必须由安保 一、系统概述 随着技术进步，视频监控系统已经在国家公共安全防范的各个领域中开始了广泛使用，这使得人民的安全环境在很大程度上得到了提高。现在的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护。但由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下，很难滤除干扰得到有用的视频图像，因此使得整个安全防范系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。而且现在的视频监控系统必须由安保人员对视频画面进行24小时不间断的监视、人为对视频图像进行分析报警，否则系统就起不到实时报警的功能只能起到事发后取证的作用。因此整体来说，现在的视频监控系统还处于在半天时、半天候和半自动状态。因此如何提高在“夜黑风高”的案件高发时间段的自动报警防范能力，就成为了国家公共安全防范领域内急需解决的重要问题之一。 红外热像仪及视频报警系统，是基于非制冷红外热像仪或可见光摄像机等硬件系统，采用红外/可见光复合成像、视频图像处理及自动行为分析报警等相关软件与之结合，将现有视频监控系统的良好天气下的人工监视、事后取证功能，提升为全天候条件下的免人为看护、电脑自动实时报警功能。系统可在夜间或者恶劣天气条件下（如大雨、大雾等）工作，不仅能节省大量的人力，同时可实现全天时全天候实时报警。不仅弥补了现有视频监控系统的不足，而且提升了安防系统的自动识别、自动报警等相关自动化程度，具有非常重要的社会作用，具有广阔的市场。 1、非制冷红外热像仪硬件系统
红外热成像仪的原理介绍
红外热成像仪的原理介绍 红外热成像仪原理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。红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃。 利用某种特殊的电子装置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的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热像仪。 红外热成像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）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上，在光学系统和红外探测器之间; 有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感； 因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等。 热像仪在军事和民用方面都有广泛的应用。 随着热成像技术的成熟以及各种低成本适于民用的热像仪的问世，它在国民经济
各部门发挥的作用也越来越大。 在工业生产中，许多设备常用于高温、高压和高速运转状态，应用红外热成像仪对这些设备进行检测和监控，既能保证设备的安全运转，又能发现异常情况以便及时排除隐患。 同时，利用热像仪还可以进行工业产品质量控制和管理。 此外，红外热像仪在医疗、治安、消防、考古、交通、农业和地质等许多领域均有重要的应用。如建筑物漏热查寻、森林探火、火源寻找、海上救护、矿石断裂判别、发动机检查、侦察以及各种材料及制品的无损检查等。 标签: 红外热成像仪
热成像技术原理及其应用
热成像技术原理及其应用(参考) 第一章导言 1 热成像系统技术基础 热成像系统能把物体发射的红外辐射(红外光)转变成可见光，从而将人类的视觉由可见光扩大到不可见红外光。人的眼睛不能响应0.4～0.7μm以外的光，要使人眼在夜间看东西象白天一样，使红外转换为可见景物的视觉判读成为可能，需目标相对背景有显著的发射率、温差和与大气窗口相一致的红外辐射传输通道；还需要一种光电器件能响应物体发射出的红外光子。 人眼是接受可见光辐射的最好敏感元件：眼睛的光谱响应范围0.4～0.7μm，正好符合太阳光源的输出峰值，这个波段集中了38%的太阳辐射能量，且地球上的物体具有良好的反射度；眼睛是一种理想的可见光波段量子噪声限探测器(量子能级的低噪声)；人眼对非可见红外光有很好的滤波功能。 自然可见图像主要是由反射和反射度差产生。相反热像仪对红外光响应所形成的热图像主要是由发射率差产生。 目前热像仪工作的三个红外辐射传输的窗口是1μm~3μm，3μm~5μm，8μm~14μm。 2 热成像系统技术发展简述 最初的热成像系统是circa温度记录仪(1930)；
1952年美国陆军制成第一台自动温度记录仪(采用双轴扫描和测辐射热探测器，照相胶卷记录图像)，以后10年主要是民用； 1956年美国空军研制了第一台实时FLIR航扫仪(AN/A-AS-3)，后发展改进研制了第一台二维图像的热像仪XA-1(单元扫描)； 1960年Perkin-Elmer公司为陆军研制了地面FLIR(锑化铟、双折射棱镜扫描，5°视场、瞬时视场1mrad、帧频0.2)； 1960～1974由空军和德克萨斯仪器公司及海军和休斯飞机公司分别制定扫描FLIR研制计划，研制完成60多种FLIR，产品几百件（试用于对北越轰炸）； 到90年代初扫描型热像仪发展至顶盛，美国发展了采用64元、120元、180元制冷MTC探测器的热成像通用组件(以色列120元，英国32元和8条SPRITE探测器)同期世界上生产了约10万台热像仪(1代)；80-90年代美国的标准组件计划是第一代红外热像仪（扫描型）发展的标志性事件。 九十年代末美国、法国（SOFRADIR）、英国、以色列相继研制并批量生产了非制冷焦平面探测器、制冷焦平面探测器，至此引发了一场热成像技术的革命，进入了2代热成像技术发展阶段。2000年，美国和法国的焦平面红外探测器产业化，这是第二代红外热像仪（凝视型）发展的标志性事件。2015年，低成本非制冷红外探测器产业化。 3 热成像系统工作原理 基本内容 辐射理论和目标识别 目标辐射的大气传输 热像仪指标体系 高效的红外光学系统 探测器及其工作条件(制冷、真空)
红外热像仪的具体应用和选型技术讲解
红外热像仪的具体应用和选型技术 红外热像仪是使用红外线的原理制造而成。最早是用于军事中，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。由于红外热成像技术能够进行非接触式的、高分辨率的温度成像，能够生成高质量的图像，可提供测量目标的众多信息，弥补了人类肉眼的不足，因此已经在电力系统、土木工程、汽车、冶金、石化、医疗等诸多行业得到广泛应用，未来的发展前景更不可限量。下面对红外热像仪的具体应用情况向您作一个简单介绍： 输电设备：接头、绝缘子、夹板、跳线、高压线、压接套管、瓷瓶引线…… 变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷器、电容器、电感器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器…… 配电系统：配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆…… 发电厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调节器、发电机马达控制中心电盘、UPS…… 建设系统：检查外墙空鼓、剥落、屋面渗漏、管道、热桥、建筑节能研究、竣工验收等； 公路桥梁：可用于快速扫描公路裂纹、桥梁开裂、渗漏检查、沥青摊铺等；冶金系统：用于大型高炉料面测定、热风炉的破损诊断和检修等；高炉、钢材成型加工和热处理：焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉、鱼雷车、炉壁、金属热处里（退火、回火、淬火）、冷/热轧钢板、钢卷线材等温度量测监控…… 石化系统：可用于保温隔热材料的破损诊断、加热炉管的温度分布测定等；转动机械设备：马达、马达碳刷、轴承、联轴器、泵浦、汽机叶片、齿轮箱、驱动齿轮、驱动皮带、联轴器、射出成型机、柴油机、空压机…… 机电系统：可用于新产品开发试验研究、大型机电设备温度分布监测等；锅炉反应炉加热炉：炉壁、炉管、烟囱、热交换器、水泥旋窑…… 产品流程设备：安全阀、气体/产品管路（保温、保冷）、热交换器、冷却塔、桶槽、球槽、储存槽、空气干燥机、烘干机、冷冻器…… 电子产品：PC板热分析、电子组件热传导测试、壳散热测试、电路设计、环境评 估…… 消防安保系统：可用于消防科研、火灾救人、安保、走私监控等； 自然科学：采光、温室效应、沙尘暴、植物、采矿等； 医疗：肿瘤、甲状腺、糖尿病、非典、禽流感等； 其它：玻璃、军事、塑料、造纸、纺织、包装、排污、电影广告策划…… 选型指南：怎样选择合适的红外热像仪
红外热成像仪基本原理介绍
红外热成像仪基本原理介绍 原理综述：红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜及光机扫描系统（或者焦平面技术）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反应到红外探测器的光敏元件上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理，转换成标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外图像。 一、什么是红外 为了搞清楚红外热成像仪是如何成像的，我们有必要首先搞清楚什么是红外。那么什么是红外呢？物理学对红外线的解释是：红外或称红外辐射，由物理学家郝歇尔于1800年首先发现，其本质是波长为0.76um~1000um 的电磁波，波长介于可见光和微波之间，其中波长为0.76~3um 的红外称为近红外，波长为3~40um 称为中红外，波长40~1000微米的称为远红外。 二、为什么能用红外进行成像 在明白了什么是红外之后，我们也许会好奇另一个问题：既然红外是波长介于可见光和微波之间的电磁波，是一种无法用肉眼直视的电磁波，那么我们如何能利用它进行成像呢？这要归因于红外的一个重要的物理性质——热效应。事实上，红外频率比较低，能量不高，所以当红外照射物体时只能穿透原子分子的间隙，而不能穿透到原子、分子内部，由于红外只能穿透到原子、分子的间隙，会使原子、分子的振动加快、间距拉大，即增加热运动能量，从宏观上看，物质在融化，沸腾，气化，但物质的本质并没有发生改变，这就是红外的热效应。 三、如何利用红外热效应成像 既然我们可以利用红外的热效应进行成像，那么从技术上如何实现呢？这需要用到一种重要的红外传感器——热探测器。热探测器分为：温差电偶和温差电堆、测辐射热计、高莱管、热电探测器。这里主要介绍热电探测器。热电探测器是利用居里点以下的热电晶体的自发极化强度与温度有关的原理制成的器件。当热电晶体薄片吸收辐射产生温升时，在薄片极化方向产生电荷变换为：DeltaT 式中DeltaQ 为电荷变化量，pT 为温度T 时的热释电系数，A 为吸收辐射的表面的面积，DeltaT 为晶体的温升值，当用调制的辐射照射时晶体的温度不断变化,电荷也随之变化,从而产生电流，它的数值与调制的辐射量有关。在恒温下，晶体内部的电荷分布被自由电子和表面电荷中和,在两极间测不出电压。当温度迅速变化时,晶体内偶极矩会产生变化,产生瞬态电压,所以热（释）电探测器只能探测调制的辐射或辐射脉冲，它的响应时间快，可达纳(10-9)秒数量级,并能在常温下工作。此外它仅由晶体片镀以电极构成探测元,因此机械强度很高,克服了红外探测器容易损坏的缺点，响应的谱段从γ射线到亚毫米波，是目前发展最快的热探测器。热电探测器所用的材料主要有钛酸钡、硫酸三甘肽(TGS)、掺镧的锆钛酸铅(PLZT)、铌酸锂和铌酸锶钡。 四、如何根据热电信号最终成像 ,T pTA Q ?=?
红外热像仪的测温原理
红外热像仪的测温原理 自然界中除了人眼看得见的光（通常称为可见光），还有紫外线、红外线等非可见光。而红外线是自然界中存在最广泛的电磁波，物体只要有温度，无论高低，都会发出红外线。随着科技的日新月异，人们悄然运用红外线这一特性，让一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学应运而生，那就是红外线热成像。而红外线热成像仪又是什么呢？简单的说，红外线热成像仪的操作就是以红外线热成像原理为基础的检测。那红外线热成像仪的检测手段是什么原理呢？红外热像仪的测温原理是什么呢？ 简单来说，红外线热成像仪具有安全、直观、高效、防止漏检4大核心优势。 普通红外线测温仪仅有单点测量功能，而红外线热成像仪则可捕获被测目标的整体温度分布，快速发现高温、低温点，从而避免漏检。各位如果使用过红外线测温仪的工程师，应该深有体会，扫描一个高约1米的电气柜，需要反复来回扫描，生怕漏掉某个高温，造成安全隐患，几分钟是一定要的。而使用红外线热成像仪，几秒钟的时间就可完成，最关键的是一目了然，绝对无遗漏。
其次，普通红外测温仪虽有激光指示器，但仅起提示被测目标作用，并不等于被测温点，而是对应的目标区域内的平均温度，但是大部分的使用者都会误以为屏幕显示的温度值就是激光点的温度，大错特错！而红外线热成像仪则不存在这个问题，由于显示的是整体的温度分布，一目了然，而且市面上的多数红外线热成像仪带激光指示器，以及LED灯，便于现场快速定位识别。对于某些有安全距离限制的检测环境，普通红外测温仪无法满足需求，因为随测量距离增大，即扩大了准确检测的目标面积，自然得出的温度值会受到影响。但是，
红外热像仪在电机检测的应用讲解
红外热像仪在电机检测的应用 电机是工业的骨架。据美国能源部估计，仅仅在美国，工业中就运转着4000万台电机，这些电机耗用了整个工业所消耗的电力的70%，这就足以说明电机的重要性。将热成像作为一种电机状况监视技术而融入到您公司的维护计划中以避免高昂的故障，可为您带来极大好处。通过使用红外热像仪，您可以二维图像的方式来捕获电机的红外温度测量值。电机的热图像可揭示出由其表面温度所反映出来的运转状况。这种状况监视是一种用于避免对生产、商业电机是工业的骨架。据美国能源部估计，仅仅在美国，工业中就运转着4000 万台电机，这些电机耗用了整个工业所消耗的电力的70 %，这就足以说明电机的重要性。 将热成像作为一种电机状况监视技术而融入到您公司的维护计划中以避免高昂的故障，可为您带来极大好处。通过使用红外热像仪，您可以二维图像的方式来捕获电机的红外温度测量值。 电机的热图像可揭示出由其表面温度所反映出来的运转状况。这种状况监视是一种用于避免对生产、商业和机构过程至关重要的系统中电机发生故障的一个重要方法。这种预测性措施非常重要，因为在关键系统出现故障时，不可避免地会增加成本，需要重新分配工人和材料，从而使生产效率降低，如 理想情况下，您应该在正常运行条件下对正在运转的电机进行检查。与只在单点采集温度的红外温度不同，热成像仪可以针对所有关键部件，一次捕获成千上万个点的温度：电机、联轴器、电机与轴的轴承和减速器。 每台电机都在一个特定的内部温度下运转。其它部件的温度不应与电机外壳的温度一样高。所有电机的铭牌上都应列出标准运转温度。虽然红外成像仪无法看到电机内部，但外部表面温度足以指示出内部温度高低。随着电机内部温度的升高，其外表面的温度也升高。因此，通晓电机的有经验的成像人员可以通过热成像来识别不正常状况，如空气流量不足、轴承即将失效、联轴器出现问题以及电机的定子或转子的绝缘性能恶化等。 一般来说，设计一条将所有关键电机/驱动器组合包括在内的定期检查路径是一个非常好的做法。检查之后，将每个设备的热图像保存到计算机上，并随时间跟踪测量结果。这样，您就会获得可用于比较的基础图像，可以帮助您确定一个热点是否正常，并帮助您在维修之后确认维修是否有效。 存在安全问题的设备状况应该具有最高的维修优先级。NETA（国际电气测试协会）提供的指南规定，当相似负载下相似部件的温度差超 过15 °C（27 °F）时，应该立即进行维修。该组织还建议，当部件与环境空气的温度差超过40 °C（72 °F）时，也要立即进行维修。
红外热像仪原理、主要参数和应用
红外热像仪原理、主要参数和应用 红外热像仪原理、主要参数和应用 1. 红外线发现与分布 1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。 红外线的发现标志着人类对自然的又一个飞跃。随着对红外线的的不断探索与研究，已形成红外技术这个专门学科领域。 红外线的波长在0.76--100μM之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，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。 温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。 2. 红外热像仪的原理 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)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上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印等。 简而言之，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。 3. 红外热像仪的主要参数 (1) 工作波段：工作波段是指红外热像仪中所选择的红外探测器的响应波长区域，一般是3~5μm或8~12μm。 (2) 探测器类型：探测器类型是指使用的一种红外器件。如采用单元或多元(元数8、10、16、23、48、55、60、120、180、等)，采用硫化铝(PBS)、硒化铅(PnSe)、碲化铟(InSb)、碲镉汞(PbCdTe)、碲锡(PbSnTe)、锗掺杂(Ge：X)和硅掺杂(SI：X)等。 (3) 扫描制式：一般为我国标准电视制式，PAL制式。
红外线热像仪原理和作用
红外线热像仪原理和作用 一、红外线热像仪原理 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。 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。 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。 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。 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
红外热像仪在电力系统的应用讲解
红外热像仪在电力系统的应用 红外热像仪工作原理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。红外热像仪的使用方法红外热像仪非常容易使用，热成像垂手可得,操作和直观的屏显指南，不需专业培训就可进行准确的测量，只需指向目标，对准焦仪器，它就会自动调整温度范围来显示清晰鲜明 红外热像仪工作原理 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。 红外热像仪的使用方法 红外热像仪非常容易使用，热成像垂手可得,操作和直观的屏显指南，不需专业培训就可进行准确的测量，只需指向目标，对准焦仪器，它就会自动调整温度范围来显示清晰鲜明的图像和需要的温度最高点，一旦用户扣动储存按钮，便会存储图像及相关的测量数据。通过随附的软件分析，用户可以随心更改主要图像参数，从而优化图像和抽取最多的细节，检测报告根据软件程序操作既可。 具体的应用范围分析： 本文针对电力系统、消防系统、汽车检测与维护、供热、通风及制冷行业应用、水泥和石灰窑监测系统、塑料工业解决方案、玻璃工业解决方案、钢铁工业解决方案、食品卫生与安全、煤矿等范围的调查分析，围绕这些范围的使用领域做出的统计如下。 电力系统的应用 电力、电讯设备过热故障预知检测，在电力系统和设备维修检查中，红外线热像仪证明是节约资金的诊断和预防工具。 测量电器设备，非接触红外线热像仪可以从安全的距离测量一个物体的表面温度，使其成为电器设备维修操作中不可缺少的工具。 红外热像仪可以有效防止设备故障和计划外的断电事故的发生。 下面是需要采用红外热像仪进行检查的部分设施：
红外测温仪工作原理及应用(一)
红外测温仪工作原理及应用(一) 摘要：本文结合国内外红外技术的发展和应用，简绍了红外技术的基础理论，阐述了红外 热像仪的工作原理、发展和分类。 1.概述 红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及 节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等 优点。非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算 机软件，每一系列中又有各种型号及规格。在不同规格的各种型号测温仪中，正确选择红 外测温仪型号对用户来说是十分重要的。 红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发 出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红 外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这 种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。目前应 用红外诊技术的测试设备比较多，如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。像红外 热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使 测试效果直观，灵敏度高，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的 发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。 红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的 预防性试验维修(预防试验是50年代引进前苏联的标准)提高到预知状态检修，这也是现代 电力企业发展的方向。特别是现在大机组、超高电压的发展，对电力系统的可靠运行，关 系到电网的稳定，提出了越来越高的要求。随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善， 利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不解体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障(几乎可以覆盖所有电气设备各种 故障的检测)。它备受国内外电力行业的重视(国外70年代后期普遍应用的一种先进状态检 修体制)，并得到快速发展。红外检测技术的应用，对提高电气设备的可靠性与有效性，提 高运行经济效益，降低维修成本都有很重要的意义。是目前在预知检修领域中普遍推广的 一种很好手段，又能使维修水平和设备的健康水平上一个台阶。 采用红外成像检测技术可以对正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测 量任何部位的温度值，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定 量测温等优点，用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。 利用热像仪检测在线电气设备的方法是红外温度记录法。红外温度记录法是工业上用来无 损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式(如热电偶、不 同熔点的蜡片等放置在被测物表面或体内)相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线
什么是红外辐射红外热像仪及其工作原理
什么是红外辐射红外热像仪及其工作原理
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什么是红外辐射？红外热像仪及其工作原理 1800年，英国天文学家弗里德里希?威廉?赫歇尔第一次发现了红外辐射的存在。为了解不同颜色的光所产生的热量有何不同，他将太阳光用三棱镜分解成一个彩虹样的光谱，然后测量了每种颜色的温度。他发现，从光谱的紫罗兰色部分到红色部分，温度呈现逐渐升高的趋势。 在注意到这一现象之后，赫歇尔决定再在没有可见太阳光线的区域测量光谱中红色光之外的部分的温度。令他惊讶的是，这一区域的温度最高。 什么是红外辐射？ 红外辐射介于电磁光谱的可见光辐射和微波辐射之间。红外辐射源主要为热量或热辐射。温度高于绝对零度(-273.15摄氏度或0开尔
文)的任何物体均会发出红外辐射。即使我们认为非常冷的物体(例如冰块)也存在红外辐射。 我们每天都会接触红外辐射，这包括我们从太阳光、火或散热器等处感觉到的热量。尽管肉眼看不到，但皮肤中的神经却可以感受到热量。物体越热，其红外辐射量越大。 红外热像仪及其工作原理 尽管肉眼无法观测红外辐射（IR），但是红外热像仪可将其转化为可见光图像，描绘被测物体或场景的温度变化。所有温度高于绝对零度的物体均可发射红外光，且物体温度越高，红外辐射量越大。 红外热像仪工作原理的简化图 某个物体发出的红外能量通过光学镜头聚焦在红外探测器上，探测器向传感器电子元件发送信息，进行图像处理，电子元件将探测器发来的数据转译成可在取景器或标准视频监视器或LCD显示屏上查看的图像。 红外热成像是一种可将红外图像转换为热辐射图像的技术，该技术可从图像中读取温度值。因此，热辐射图像中的各个像素实际上都是一个温度测量，可实现对物体表面温度的非接触式测量。
红外热像仪使用说明书
红外热像仪使用说明书 在红外热像仪的使用说明书中，以下的指标值得关注： 除了从典型应用的角度之外，还可以快速地从回答3个简单问题，来进行红外热像仪关键指标的选择： 问题一：红外热像仪到底能测多远？ 红外热像仪的检测距离= 被测目标尺寸÷IFOV，所以空间分辨率（IFOV）越小，可以测得越远。例如：输电线路的线夹尺寸一般为50mm，若使用Fluke Ti25 热像仪，其IFOV为2.5mRad ，则最远检测距离为50÷2.5=20m 问题二：红外热像仪能测多小的目标？ 最小检测目标尺寸= IFOV×最小聚焦距离。所以IFOV越小，最小聚焦距离越小，则可检测到越小的目标。举例： 某品牌热像仪Fluke Ti25 热像仪 空间分辨率（IFOV）：2.6mRad 空间分辨率（IFOV）：2.5mRad 像素：320×240 像素：160×120 最小聚焦距离：0.5m 最小聚焦距离：0.15m 最小检测尺寸：1.3 mm 最小检测尺寸：0.38 mm 从对比图看，右侧Fluke Ti25，虽像素稍低，但凭借更小的IFOV 及最小聚焦距离优势，实际可以拍摄到0.38mm微小目标，而另一品牌则只能测到1.3mm 的目标。 问题三：热像仪能看得多清晰？ 因素一：热灵敏度决定热像仪区分细微温差的能力。同样状况下，右图所用热像仪的热灵敏度更低，画面清晰显示花蕊细节的温度分布，而左图同区域只能看到一片红色。
因素二：最小检测尺寸决定了热像仪捕捉细小尺寸的能力。尺寸越小，相同面积的检测目标画面由更多像素组成，画面更清晰。 由右图可见，像素（马赛克）越小越清晰 什么是空间分辨率（IFOV）? 在单位测试距离下，红外热像仪每个像素能够检测的最小目标( 面积)，以mRad 为单位，是一个主要由像素和所选镜头角度所决定的综合性能参数，是热像仪处理空间细节能力的技术指标。 为什么空间分辨率（IFOV）越小越好? 单位距离相同时，IFOV 越小，单个像素所能检测的面积越小，单位测量面积上由更多的像素所组成，图像呈现的细节越多，成像越清晰。