红外技术基础与应用_远红外加热技术及应用简述

《红外技术基础与应用》

课程结题论文

题目远红外加热技术及应用简述

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2011年12月

远红外加热技术及应用简述

摘要：本文从红外辐射的机理出发，探讨了红外辐射的光谱特性、吸收机制与吸收条件，论述了辐射与吸收的匹配的重要性，重点对染整工艺应用过程原理及辐射换热详尽地阐述远红外加热要旨，最后结合远红外加热食物等的应用实际，阐明了远红外加热技术的特点，指出了远红外加热技术工业用或民用的庞大市场和广阔前景。

关键字：远红外加热；辐射；原则；节能；应用

Far-infrared Heating Technique and Application

Abstract: In the paper, we point out that the characteristic of the far-infrared heating technique in terms of the theory of infrared radiation; the principle of far-infrared heating technique is outlined. As a result, the far-infrared heating become more important in the future.

Key words: far-infrared heating; radiation； energy conservation； principle；application

1.前言

远红外加热技术，就是利用远红外辐射热能加热物品的工艺过程，其能量传递方式是热辐射，这种热能传递方式具有以下特点①：

1)辐射能在辐射源与被加热物体之间以光速行进传播，能量传递速度极快，为3×108m/s，

介质损耗很小，远红外辐射能量被物质的分子吸收，不受物质表面层的阻滞作用，加热速度高。

2)远红外辐射加热过程中，能保持物体中挥发物的扩散方向一致，从而保证加热质量。

3)红外线和可见光一样，都作为横波在空间传递，都是按直线传播行进的。

上述特点决定了该项技术具有耗能低、加热速度快、加热质量高等特点，引起人们的高①热辐射传递特点参考胡亚范的《远红外辐射加热技术节能原理与应用》

度重视，因此研究远红外辐射特性和应用开发有着广阔的前景。本文重点讨论远红外加热技术的基本原理及其应用。

2.远红外加热的基本原理

2.1.红外辐射的定义

红外辐射也称作红外线，是介于可见光红光端与微波之间的电磁辐射，其波长范围是从0.75μm-1000μm之间，是人眼看不到的部份②。远红外线又称长波红外线，其波长范围从5.6μm 至1000μm③。

2.2.红外吸收光谱

红外吸收光谱是一种分子吸收光谱④。

分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。

几乎所有的有机化合物在红外光谱区均有吸收，凡是具有结构不同的两个化合物，一定不会有相同的红外光谱。

2.3.红外辐射吸收机制与吸收条件⑤

质点的运动都有自己的固定频率。当遇到具有某个频率的红外线辐射时，如果红外线的频率与基本质点的固有频率相等，则会发生与共振学中共振运动相似的情况，质点会吸收红外线，并使运动进一步激化；如果二者的频率相差较大，那么红外线就不会被吸收而可能穿过。基本质点吸收红外线由一个能级跃迁到另一个能级，必须满足玻尔的量子条件，即：

E m - E n = hv mn

上式中E m为高能级能量、E n为低能级能量、v mn为红外线频率。

基本质点不具备上式的能级，则不会吸收频率为v mn的红外线。

对红外线敏感的物质，其分子、原子吸收红外线后，不仅会发生能级的跃迁，也扩大了以平衡位置为中心的各种运动的幅度，质点的内能量加大。微观结构质点运动加剧的宏观反映就是物体温度的升高，即物质吸收红外线后，便产生自发的热效应。由于这种热效应直接

②红外辐射的定义引用自侯峙云的《红外技术基础与应用-1》

③远红外线的定义参考孙永茂等的《传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析》

④红外吸收光谱引用自百度百科的《红外光谱》

⑤红外辐射吸收机制与吸收条件参考百度百科的《红外线》

产生于物体的内部，能快速有效地对物质加热。

2.4.物质对远红外辐射的选择性吸收

1)物质只对能满足其分子产生高、低两个能级跃迁的远红外辐射产生吸收，其频率不能满

足条件的远红外辐射则不被吸收而穿过。

2)由于物质分子的吸收能级很多，各个能级的跃迁差异不等，因此实际的吸收不是单一的，

而是复杂的，并伴有多种能级跃迁的吸收过程。

2.5.红外辐射与吸收的匹配

1)选择性辐射：辐射加热需要辐射源，辐射源产生的辐射不是所有波长的辐射强度都相等，

辐射能力按不同波长而有所变化的辐射称为选择性辐射。

2)匹配辐射加热：当物料的选择性吸收与辐射源的选择性辐射一致时，称为匹配辐射加热。

3)日本学者细川秀克等曾提出过理想匹配的模型。所谓理想匹配是指辐射源与被加热物料

具有完全相对应的光谱，这样，辐射能将全部被物料所吸收，成为无损失的理想辐射加热。理想匹配模型如下图所示：

2.6.远红外加热技术的加热效率

2.6.1.红外线的吸收、反射与透射性

红外线遵循可见光的传播规律，它也是按直线传播，并服从反射、透射和吸收定律。当红外线辐射到物体表面时，一部分在物体表面被反射，其余就射入物体内部。而射入物体的

红外线中，一部分透过物体，其余部分为物体所吸收⑥。

2.6.2.物体表面吸收率

通常的物体，表面吸收率不高，在被加热时，吸收辐射能的能力低，因而在热能传递的三种基本方式中，辐射能传递的比例较低。红外辐射的基本原理就是提高被加热表面吸收率，增大辐射能传递比例，远红外辐射材料对其它能量的有效转换和被加热物质的分子振动所吸收，而达到加热、干燥等目的。且当发热体的辐射光谱与吸收体的吸收光谱曲线相匹配时，热效率最高⑦。

利用这项技术提高加热效率，重要的是要提高被加热物料对辐射线的吸收能力，使其分子振动波长与远红外光谱的波长相匹配。因此，必须根据被加热物的要求来选择合适的辐射元件，同时还应采用不同的选择性辐射涂层材料，并要改善加热体的表面状况。

2.6.

3.远红外加热的节能

远红外加热与传统的蒸汽、热风和电阻等加热方法相比，具有加热速度快、新产品质量好、设备占地面积小、生产费用低和加热效率高等许多优点⑧。用它代替电加热，其节电效果尤其显著，一般可节电30%左右，个别场合甚至可达60%～70%。为此，这项技术已广泛应用于油漆、塑料、食品、药品、木材、皮革、纺织品、茶叶、烟草等很多种制品或物料的加热熔化、干燥、整形、消费、固化等不同的加工要求。一般认为，对木材、皮革、油漆等有机物质、高分子物质及含水物质的加热干燥，其效果最为显著。

2.7.远红外加热要旨（以染整工艺应用为例⑨）

远红外辐射加热的应用理论在于研究如何使热能最有效地辐射；传输损失最小；使受热物吸收效率最高。因地制宜根据最佳光谱匹配、定向集中辐射和最佳综合效益三大原则，调制改进加热系统，以进一步充分发挥辐射加热的效益。

2.7.1.最佳光谱匹配原则

到物料上的辐射量并不等于织物实际吸收的热量，因为有一部分被反射，一部分透过织物。因此，只有物料吸收得愈多，反射和透过得愈少，则吸收率愈高。研究吸收波长是加热技术的重点。由不同厚度水层的红外吸收光谱可知，含水物料由于液态水的存在，对1.2μm 以上的辐射波将全部吸收，而在水的OH基振波长2.7μm附近，以及6-11μm段出现强烈吸收带。

⑥红外线的吸收等参考百度百科的《远红外加热技术简介》

⑦物体表面吸收率的接受参考李工一等的《红外加热30年》

⑧远红外加热节能的介绍参考胡亚范的《远红外辐射加热技术节能原理与应用》

⑨远红外加热要旨参考陈立秋《染整应用远红外加热要旨(一)》

如果红外线传送的振动数与基本质点的固有频率相等，则会发生与振动学中共振运动相似的情况，质点会吸收红外线能量并使运动进一步激化。如果两者频率相差较大，那么红外线就不会被吸收而可能是反射或穿过。由此可见，物料对辐射热量的吸收率与光谱密切相关，应确立合理的远红外加热辐射实效光谱区段，以达到与加热制品的最佳匹配。由于辐射的单色光谱与吸收的单色光谱不可能做到绝匹配，因此实际采取对远红外辐射器和辐射温度的最优选择，使辐射器的区间辐射率与被加热制品与该入射区相对应的区间吸收率相配合。

2.7.2.定向集中辐射原则

提高热量的传输效率，要求做到传播速度快；中途损失少；定向到达加工物料。与对流加热相比，辐射加热这三点都较优。辐射以光速在空气中传输时损失较少，物料升温往往快于空气升温。辐射遵循光的传播有关法则，可以通过反射、聚焦等装置实现这一要求。定向集中辐射原则的要点在于：以辐射为主、定向辐射、热量集中于织物。对系统而言，充分收集透过织物的辐射能的再利用。

2.7.

3.最佳综合效益原则⑩

在远红外辐射加热中，通过采取定向集中和最佳匹配措施，辐射的有效转移率可以达到很高。因此，受热制品获取的总热量中，辐射是占主要的，但这并不等于经对流传输给织物的热量可以忽视。许多制品脱水烘干的实践表明，一定的介质流动速度是加速水分汽化蒸发的必须条件。

要获得加热系统的最佳总热效率，必须设法将织物表面的气膜及辐射加热布道中的水蒸汽排除，适当降低或调和均匀布道中的温度。织物在远红外辐射加热烘干工艺中，正确发挥辐射与对流作用，以辐射为主，兼顾对流，以获得最佳总热效率是相当重要的。

总之，应用远红外加热技术获得最佳总热效率，必须因地制宜地根据光谱匹配、定向集中辐射和最佳综合效益三大原则改进加热系统。使之在最佳辐射温度下和节能的前提下，提高产品质量，降低生产成本，以获得最佳的综合效益。

2.8.远红外加热器

远红外辐射器品种繁多，主要有板状、管状、灯状和灯口状几种。常用的有乳白石英玻璃管辐射器和远红外多孔陶瓷板等。

3.远红外加热技术的应用

⑩最佳综合效益原则参考陈立秋《染整应用远红外加热要旨(二)》

3.1.用于食品的加热应用

食品中的很多成分在3-10 m的远红外区有很强的吸收，因此在食品加热中，往往选择远红外进行加热。下面给出几种食品材料的电磁波吸收频率图

从该吸收频率图可以看出，一般食物中富含的水、淀粉和纤维素等成分对其对应红外谱线的吸收率都比较大。

下面给出一些有机高分子物质和食物的吸收光谱。

3.1.1.食品远红外熟成

远红外熟成是利用远红外线照射食品时，引起食品内部水分及有机物质分子振动，导致蛋白质、碳水化合物等物质变化，因而达到熟成的效果。利用远红外对食品进行熟成处理可以缩短熟成时间。远红外可用于酿造食品、鱼肉炼制品、蒸蛋等食品的熟成。

1)鸡蛋的远红外加热熟成：熟度一致，破壳率低。

2)远红外加速酒类的快速陈酿：远红外可以使陈酿周期由数年缩短至数小时。刚酿出的芦

荟酒，第二天经约20min的远红外照射，可以达到相当于一年的自然陈酿效果。

3.1.2.食品远红外干燥

食品远红外干燥的应用效果明显，下面给出几种食品的干燥效果：

1)远红外干燥菠菜：70℃下，经3～10 m波长的远红外干燥，V c残存率是一般电热干燥产

品的2倍。

2)水产品：远红外干燥具有缩短干燥时间和提高营养成分保存率及降低酶活的效果。经远

红外线干燥的竹筴鱼呈味成分比晒干的约高1倍，而酸性磷酸酶活性只有晒干的一半。

3)面条：传统热风干燥的面条表面粗糙，低温干燥干燥时间长、所需设备较大。远红外干

燥的产品表面较光滑，干燥时间大大缩短，含菌率大大降低。

3.1.3.红外加热技术还不能充分的应用到食品加工中的原因

1)物料在红外加热过程中其物理化学性质将发生变化，同时其物料含水量的变化也影响辐

射特性；

2)红外辐射能量在食品加工中应用受到局限的原因是人们对红外辐射光谱特性的了解还

不深入。

例如，红外辐射不能穿透厚的豆类种子，这就使得红外热量不适合深床物料的加热。红外加热能降低产品水分含量和质量，红外加热已经成为第二位的加热选择，仅次于对流和热传导的方法。

3.1.

4.其它

利用远红外加热技术设计的一加热饭盒11，其具有携带方便、实用、加热快、能耗小、不破坏食物营养成分的特点。其结构剖面图如下所示：

其工作原理是：电阻丝通电后产生热能，传递给涂有红外辐射陶瓷涂料的内层，电能转变为光能，向外辐射红外线，然后被容器内的食物吸收。

而远红外加热技术，辐射线以光速射向物料表面，不需要介质，故能量损失小，且电磁波有一定的穿透能力，可以使物质受热均匀。远红外辐射陶瓷涂料多为几种辐射材料的复合物，用于红外加热辐射源的高辐射率红外辐射材料有金属氧化物、碳化物和硼化物。其加热特点是高效节能，热转换效率大于50%，效果远高于一般的电加热器件。

3.2.用于物料的干燥应用

加热干燥是许多工业生产工艺过程中必不可少的工序，能源消耗量颇大。有人估计仅加11红外加热饭盒的说明参考叶莎的《便携式远红外辐射节能型加热饭盒》

热干燥制品一项，，消耗的能量就占工业化国家燃料用量的10%-15%。因此，采用加热效率高、能源耗量少的远红外加热设备意义重大。

用远红外干燥水分的理由：水由一个氧原子和两个氢原子组成，三个原子不是排成一条直线。在基态时，O-H两原子之间的距离为0.096nm，两个O-H键之间的夹角为104.5度。当水分子受到吸收波长为2.663μm，2.738μm和6.270μm的远红外线时，可引起三种振动形式，如下图所示：

3.3.用于建筑物供暖的应用

广州汇安科技有限公司研制的一款远红外加热地板产品是一款模块化节能保健取暖产品12。其运作是以碳分子晶体在交变电磁场中做布朗运动，相互摩擦、碰撞而产生远红外线为原理，使热量以远红外线辐射方式向地面传递，具备能迅速升温、电热转换率高达98%，且几乎不产生热损耗等显著优势。

远红外加热保暖的应用有着模块化设计、超高电热转化率、热稳定性好、智能化控制、保健功能、环保供暖、经济节能、安装简便、热启动快、节约空间、美化居室、使用寿命长的特点，应用越来越广泛。

4.结语

远红外加热有着热辐射率高、热损失小、容易进行操作控制、加热速度快，传热效率高、有一定的穿透能力、产品质量好、热吸收率高等优点13。本文从红外辐射的机理出发，探讨了红外辐射传热的特点，重点对染整工艺应用过程原理及辐射换热详尽地阐述远红外加热要旨，结合远红外加热食物等的应用实际，论述了远红外加热技术工业用或民用的庞大市场和广阔前景。

12远红外加热地板产品的介绍引用自陈佳旖的《远红外加热地板：科技引领新生活》

13远红外加热的优点结合李工一等的《红外加热30年》

5.参考文献

[1]胡亚范. 远红外辐射加热技术节能原理与应用[J]. 红外技术, 2002,(05):58-62.

[2]侯峙云.《红外技术基础与应用-1》.华南师范大学.

[3]孙永茂 ,仲树琦. 传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析[J]. 医药工程设计杂

志, 2001,(22):19-21.

[4]百度百科,《红外光谱》,https://www.wendangku.net/doc/f811078993.html,/view/139957.htm(2012年1月3日)

[5]百度百科,《红外线》,https://www.wendangku.net/doc/f811078993.html,/view/1813.htm(2012年1月3日)

[6]百度百科,《远红外加热技术简介》,https://www.wendangku.net/doc/f811078993.html,/view/1332362.html(20

12年1月3日)

[7]李工一,秦伟,葛世名. 红外加热30年[J]. 红外技术, 2003,(06):73.

[8]陈立秋. 染整应用远红外加热要旨(一)[J]. 印染, 2004,(11):35-38.

[9]陈立秋. 染整应用远红外加热的要旨(二)[J]. 印染, 2004,(12):35-36.

[10]叶莎. 便携式远红外辐射节能型加热饭盒[J]. 电子产品世界, 2008,(02):21.

[11]

远红外加热技术对人体的保健作用

远红外加热技术对人体的保健作用 远红外加热技术是一门新兴科学，近几年随着远红外生产品种和数量的不断增多，它的应用领域也不断扩大，远红外加热技术日益引起人们的重视，因此研究远红外辐射材料和应用于发有着广阔的前景。远红外辐射材料的节能原理为：远红外辐射材料对其它能量的有效转换和被加热物质的分子振动所吸收，而达到加热、干燥等目的，它具有节能、加热升温快，无污染，热效率高等特点，可广泛应用于纺织、印染、机电、印刷、玻璃退火、食品加工和医疗保健、民用炊具、取暖设备等方面，我们所研制的远红外陶瓷辐射材料用在铝制品的涂层上，其节时率达40%以上，热利用率增量为35%左右，节能率80%以上，是一种理想的高效节能材料。 远红外加热理论：发热体的辐射光谱与吸收体的吸收光谱曲线相匹配时，热效率最高。只有当被加热物的厚度在红外光谱测量厚度时，远红外的匹配吸收理论才正确。 在保健领域方面，远红外对于人体有什么好的作用？ 1、基因方面的，它可以校正使其保持健康，比如野生动物他们生病时一般靠晒太阳来康复，如果一个人在一个黑暗的山洞里住上一个月，那么他们的身体就会变形，生病。 2、细胞方面的，远红外和人体的频率有一部分是同频的，同频就产生共振，一共振就象筛米一样使细胞排列有序，振振振就把细胞内的水分子变小分子使细胞毒素排出，细胞内通畅，细胞吸收营养就充分细胞就健康。 3、血管方面的，共振产生热量，热胀冷缩血管扩张，血循环加快血管畅通，微循环畅通，微循环是人的第二心脏，是百病之源，中医讲疼则不通，通则不疼，一通百通，很多微循环疾病如，高血压高血脂糖尿病等自然就好了。 4、神经方面的，人的神经分中区神经和自律神经，中枢神经支配我们的肢体语言，自律神经支配我们的脏腑器官和内分泌，由于振动的不断刺激使神经通畅可以有效的控制我们的肢体语言和内分泌。 5、纤维方面，远红外纤维可发射8-15微米远红外线，称之为生命光线，在医学中的主要效应是热作用。穿着远红外服装，可起到阵痛，活化细胞组织，使血行良好，促进人体血液的微循环，增进新陈代谢，加强免疫力、亦有防臭、干燥、除湿、抑菌等作用。 扶元远红外保健器材对人体具有特定的生理调节作用，有助于维持和增进人体健康，普遍适应男女老幼强身保健和慢性病调养，能促进生长发育，维持活力与精力，增强身体防御功能和调节生理功能。是家居，美容，养生，康复，保暖

红外光谱技术及其应用进展

红外光谱技术及其应用进展 苏雄200910835319 集宁师范学院化学系09级化学3班内蒙古乌兰察布市 012000 摘要 波数13000~10cm-1或波长0.75~1000μm之间称为红外区，在此范围内的物质吸收红外辐射后，因分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化，形成可观测的红外光谱。红外光谱技术的发展进程和红外光谱技术分析速度快，分析效率高，分析成本低，测试重现性好等特点。红外光谱技术在制浆造纸工业中木素的定性和结构分析、木素的定量分析、研究纤维素的结晶结构、测定纸浆Kappa 值等，以及在临床医学和药学方面，农业方面，以及食品方面在食品中农药残留检测、环境科学中水环境监测、固体环境监测、气体环境监测，石油工业中对于油品成分，含量等方面的分析有广泛应用。 关键词 红外光谱；特点；应用 引言 分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化，形成可观测的红外光谱。红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域, 对有机化合 物的定性分析具有鲜明的特征性。因此，红外光谱有化合物“指纹”之称，是鉴定有机化合物和结构分析的重要工具。由于其专属性强各种基因吸收带信息多，固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[1]。由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理，且不破坏和消耗样品，自身又无环境污染，因而被广泛运用，目前红外光谱广泛已应用于制浆造纸工业、临床医学和药学方面、农业方面、食品方面、环境科学、石油工业等学科领域，并随着技术和研究的深入越来越受到重视。 1、红外光谱法的基本原理 红外吸收光谱是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生的，因此，红外光谱的吸收峰是有一定宽度的吸收带。物质吸收红外光应满足两个条件，即辐射应具有刚好能满足物质振动能级跃迁时所需的能量；辐射与物质之间有偶合作用。因此当一定频率的红外光照射分子时如果分子中某个基团的振动频率与其一致，同时分子在振动中伴随有偶极矩变化，这时物质的分子就产生红外吸收。

远红外电暖器的原理及优势

远红外电暖器的原理以及优势 远红外电暖器通过采用远红外原理，通过特殊材质以热辐射的形式，使室内温度升高。它可以提高电能转换率，并通过红外热辐射使加热的过程缩短，让产品鞥个具有节能性。 该产品不发光，不发红、无风、无味、无噪音，它不破坏空气中的有益成分，室内空气清洁，舒适度高，从而解决了传统取暖装置使人感觉口干舌燥上火的弊端。将电能转变为热能，通电后它能发出6-15微米的红外线波，以辐射的方式将热能传导给人和物体，以到达取暖目的。 它的电热转换率高达98%以上，红外辐射率可达90%以上；在制热和散热过程中，远红外热能或被物体吸收，或被反射，几乎没有损失。模拟“太阳温暖地球”的原理，采用先进的纳米碳纤维发热板及特种铝镁合金等离子喷涂工艺，以远红外辐射方式传热，达到采暖目的。可安装在墙壁或天棚上，运行安全稳定，不占室内面积。是一种卫生性、安全性和舒适性都非常高的全新低碳节能供热产品。 相比其他供暖产品，该产品有突出优势。 节能功能：因电能全部转化成热能，本身无损耗，比其他供暖产品节能60%以上； 环保功能：辐射方式只是给人和物体加热，不耗空气，因此克服了由于对流取暖造成的内空气污染，同时无噪音。 理疗功能：远红外线在医学领域被称为“生命之光”，远红外电暖暖器在通电后，能发出6-15微米的远红外线，可辐射人体3-5厘米，被吸收后给人体细胞供氧，从而加速血液循环，促进代谢功能，激活细胞、舒筋活血、延缓衰老，消除微循环障碍，调整和平衡神经系统，促进新陈代谢，对人体起到了理疗保健的功效。 美容功能：远红外线被皮肤吸收后，与皮下组织产生共振，能杀死皮下的各种细菌，祛除小皱纹，增强皮肤的弹性。

远红外线加热技术原理

首先介绍一下热传递的三个方式 热高温低。这是一个原则。方法有三种传热方式(传导，对流和辐射)。传热实际执行的形式，这三种方法的组合比例。 ①传导传热（需要介质） 热逐渐铁棍的一端被加热时，并最终变得炙手可热。它被称为传导传热，热传输是通过这种方式的材料。热导率是由不同的材料。金属是热的良导体。气体一般是低的热传导体。因此有许多小孔的材料，热传导变得较低。 ②对流传热（需要介质） 当从底部加热液体和气体，例如水和空气的对流换热，温暖的一部分上升，因为它的密度，扩大减轻。另一方面，冷上部下降。多次执行这些操作，总的温度上升。在这种方式中，移动液体和气体的传热方法被称为对流。 ③辐射传热（不需要介质） 传热的方法，不需要介质，被称为辐射传热，太阳能经过太空真空，又经过地球大气层，热直接到达地球温暖地面。这种方式的传热方式就是辐射传热，热量被直接吸收材料在电磁波的形式和材料的温度升高。 远红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量，因为没有介质，中间不需要损耗能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吕量吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振"——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。

烧烤炉的远红外加热方式有两种：一是燃气远红外加热方式：另一种是电热管远红外加热方式。只是能源不同，而产生的远红外线都是同一种特殊物质。远红外线本身是一种能量传递的电磁波。在红色光谱的外侧，介于红色与不可见光谱之间,所以谓之远红外线。波长在0.47—400微米之间。远红外线的传热形式是辐射传递热能，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一小部分射线被反射回来，绝大部分渗透到被加热的物体之中。由于远红外线本身是一种能量，当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体内分子或原子吸收远红外线能量，产生强烈的振动并处使物体内部分子和原子发生“共振.物体分子或原子之间的高速磨擦产生热量而使其温度升高。从而达到了加热的目的。 科学实验证明，远红外线加热时不需要传热介质。其具有很强的穿透能力，这样，远红外线加热与常规传导方式相比，具有热传递直接简单,生产热效率高，卫生环保,杀菌消毒,烧烤食物快捷，干净，卫生，质量佳，口感好。大大节省能源，制造简单，易推广等优点。 辐射传递的热量与温度成四次方正比，加热时不需要传热介质，具有一定的穿透能力，这样，远红外线加热与常规传导方式相比，具有生产效率高，干燥质量好，省能量，安全，卫生，设备简单，易推广等优点。 参考：中国远红外网https://www.wendangku.net/doc/f811078993.html, （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。）

红外热成像技术应用与发展

红外热成像摄象机在智能视频监控中的应用与发展 一、引言 1672年，牛顿使用分光棱镜把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光，证实了太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成。1800年，英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，偶然发现放在光带红光外的一支温度计，比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验，这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。这种红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78～1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ～1.5μm 的部分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外，波长为10～1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。 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。这种红外线辐射是，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。 在自然界中，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的图像。或者可以说，它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。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，并可进行智能分析判断。 众所周知，海湾战争已成为展示高科技武器使用先进技术的平台。在这些新科技中，红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。红外热成像技术(Infrared thermal imaging technology)是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射，再进行光电信息处理，最后以数字、信号、图像等方式显示出来，并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标，探测伪装

红外线的治疗功能

红外线的生理治疗功能和作用 定义： 在光谱中将日光分离，发现红光的外侧必定存在看不见的光线，波长自0.76至400微米的一段称之为红外线，是不可见光线，又称热射线；现广泛地用于医疗上。 分类： 1. 近红外线又称短波红外线,波长0.76—1.5微米之间,穿透人体组织较深,约5-10mm。 2. 远红外线又称长波红外线，波长1.5-400微米之间，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2MM 治疗原理及作用： 红外线治疗的作用基础是温热效应，在红外线照射下，组织温度升高，毛细血管扩张，血流加快，物质代谢增强，组织细胞活力及再生能力提高； 1>治疗慢性炎症: 改善血液循环，加强细胞的吞噬功能，消除肿胀，促 进炎症消散 2>镇痛：红外线可降低神经系统的兴奋性，有阵痛，解除横纹肌和平滑 肌痉挛以及促进神经恢复等作用， 3>减少烧伤创面渗出的作用：在治疗慢性感染伤口和慢性溃疡时，改善 组织营养，消除肉芽水肿，促进肉芽生长，加快伤口愈合。 4>还常用于治疗扭挫伤，促进组织肿胀和血肿消散以及减轻术后粘连， 促进瘢痕软化，减轻瘢痕，挛缩等。 适应症： 风湿性关节炎，慢性支气管炎，胸膜炎，慢性胃炎，肠炎，神经根炎，神经炎，多发性末梢神经炎，痉挛性麻痹，慢性伤口，冻伤，烧伤创面，褥疮，慢性静脉炎，注射后硬结，术后粘连，湿疹，皮肤溃疡等 禁忌症：有出血倾向，高热，活动性肺结核，重度动脉硬化，闭塞性脉管炎。 操作方法： 1>患者取适当体位，裸露照射部位 2>检查照射部位对温热感是否正常, 3>将灯移至照射部位的上方或侧方,功率500W以上,灯应在50-60CM 功率250—300W 灯距30—40CM 200W以上,灯距20CM左右 4>15—30分钟每次, 每日1—2次 5>治疗结束时,将照射部位的汗液擦干,患者应在室内休息10—15分钟可外出。

红外隐身原理及其应用技术

课程（论文）题目：红外隐身原理及其应用技术 内容： 1 背景 光电隐身技术可分为可见光隐身、红外隐身和激光隐身三大类。光电隐身起源于可见光隐身，成熟于红外隐身，发展于激光隐身。而现代红外隐身技术经历了探索时期(2 0世纪60年代以前)、技术全面发展时期(20世纪60～70 年代)和应用时期(20世纪80年代至今)。红外隐身技术于20世纪70年代末基本完成了基础研究和先期开发工作，并取得了突破性进展，已由基础理论研究阶段进入实用阶段。从20世纪80年代开始，国外陆海空三军研制的新式武器已经广泛采用了红外隐身技术。 红外隐身技术通过降低或改变目标的红外辐射特征，实现对目标的低可探测性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量，使红外探测设备难以探测到目标。 2 红外隐身原理 概述 从红外物理学可知, 物体红外辐射能量由斯蒂芬-玻耳兹曼定律决定： 式中W——物体的总辐射出射度; σ——玻耳兹曼常数； ε——物体的发射率； T——物体的绝对温度。 温度相同的物体，由于发射率的不同，在红外探测器上会显示出不同的红外图像。鉴于一般军事目标的辐射都强于背景，所以采用低发射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。另一方面，为降低目标表面的温度，红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力，以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度，从而降低目标和背景的辐射对比度，减小目标的被探测概率。 红外侦察系统能探测目标的最大距离R为： 式中J——目标的辐射强度； ——大气透过率； N A——光学系统的数值孔径； ——探测器的探测率； ω——瞬时视场； ——系统带宽； ——信号电平； ——噪声电平。 红外隐身的主要目的是减少公式中第一项的各项取值,也就是说,目标的红外隐身应包括三方面内容,一是改变目标的红外辐射特性,即改变目标表面的发射率;二是降低目标的红外辐射强度,即通常所说的热抑制技术;三是调节红外辐射的传播途径(包括光谱转换技术)。 改变目标红外辐射特性采用的技术 (1) 改变红外辐射波段改变红外辐射波段,一是使目标的红外辐射波段处于红外探测器的响

远红外对人体的好处及理疗作用

远红外对人体得好处及理疗作用 远红外在医学领域被誉为“生命之光”,就是所有生命保持最佳健康得必须条件。远红外属于零副作用得清洁能源,发达国家广泛使用在医疗病房,婴儿监护室远红外线对身体得好处: A.延缓衰老提高免疫 令水份子活性化,提高身体得含氧量。人体约7０%就是水分。血液得水分比率更高达8０％若血气不足,血液中得水分子便集结成惰性水(即四个氢分子与一个氧分子结合),不能通过细胞膜、远红外线能使水分子产生共振,变成独立水分子(即两个氢分于与一个氧分子结合),提高身体得含氧量,细胞因而能恢复活力,精神更畅旺、头脑更灵活.进而能提高抗病能力,延缓衰老。 Ｂ. 调节血压治疗关节 远红外能改善微循环系统,独立水分子可自由出入细胞之间,再透过共鸣共振,转化为热能,令皮下深层得温度微升,血流速度加快,微丝血管扩张;微丝血管开放愈多,心脏得压力便可减少,微丝血管得功能就是向人体60兆个细胞供应氧气与营养,同时将新陈代谢产生得废物排出体外、若微循环系统出现毛病,会导致多种毛病,包括高血压、心血管疾病、肿瘤、关节炎、四肢冰冷麻痹等。成年人微丝血管得总长度可围绕地球三周,被称为人体得第二个心脏,可见其重要。 C.深层排毒强化肝肾 微循环系统若得到改善,新陈代谢产生得废物便可迅速排出体外,减轻肝脏及肾脏得负担。这些废物包括引致癌症得重金属:引致疲劳及老

化得乳酸、游离脂肪酸与皮下脂肪;引致高血压得铀离子,以及引致疼痛得尿酸。 D.净化血液预防疾病 远红外线能净化血液,改善皮肤质素、预防因尿酸过高而引致骨络关节疼痛,平衡身体得酸碱度。 主要得功能就是促进身体不同部位得得血液循环,预防酸痛不适,消除疲劳,以及预防疾病,例如风湿性关节炎、骨质增生、肩周炎、颈椎炎、腰痛、手脚麻痹等。 有出血倾向者应禁用:怀疑有恶性肿瘤得部位应慎用远红外线治疗;心血管功能不全者穿着有远红外线得保暖内衣,还有可能引发心律不齐或心绞痛:新伤疤疤痕也要避免接触远红外线,否则会促进其增生。E。护肤美容塑身减脂 远红外线照射人体产生共鸣吸收,能将引起疲劳及老化得物质,如乳酸、游离脂肪酸、胆固醇、多余得皮下脂肪等,籍毛囊口与皮下脂肪得活化性,不经肾脏,直接从皮肤代谢。因此,能使肌肤光滑柔嫩。远红外线得理疗效果能使体内热能提高,细胞活化,因此促进脂肪组织代谢,燃烧分解,将多余脂肪消耗掉,进而有效减肥。 通过科学检测,远红外线得热效应与使人体共振吸收后主要产生以下几方面功能: １、激活了生物大分子得活性。 2、使生物体得分子能够被激发而处于较高振动状态。 这样便激活了核酸蛋白质等生物大小分子得活性,从而发挥了生物大

薄膜技术发展历程

薄膜技术发展历程(一)：镀膜发展史 化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。随后，1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃，偶然第一次获得减反射膜，1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜它们是最先在世界上制备的光学薄膜。后来，人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。50年代，除大快窗玻璃增透膜的一些应用外，化学溶液镀膜法逐步被真空 镀膜取代。 真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今在工业撒谎能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。它们大规模地应用，实际上是在1930年出现了油扩散泵---机械泵抽气系统之后。 1935年，有人研制出真空蒸发淀积的单层减反射膜。但它的最先应用是1945年以后镀制在眼镜片上。1938年，美国和欧洲研制出双层减反射膜，但到1949年才制造出优质的产品。1965年，研制出宽带三层减反射系统。在反射膜方面，美国通用电气公司1937年制造出第一盏镀铝灯。德国同年制成第一面医学上用的抗磨蚀硬铑膜。在滤光片方面，德国1939年试验淀积出金属—介质薄膜Fabry---Perot型干涉滤光片。 在溅射镀膜领域，大约于1858年，英国和德国的研究者先后于实验室中发现了溅射现象。该技术经历了缓慢的发展过程。1955年，Wehner 提出高频溅射技术后，溅射镀膜发展迅速，成为了一种重要的光学薄膜工艺。现有两极溅射、三极溅射、反应溅射、磁控溅射和双离子溅射等 淀积工艺。 自50年代以来，光学薄膜主要在镀膜工艺和计算机辅助设计两个

方面发展迅速。在镀膜方面，研究和应用了一系列离子基新技术。1953年，德国的Auwarter申请了用反应蒸发镀光学薄膜的专利，并提出用离子化的气体增加化学反应性的建议。1964年，Mattox在前人研究工作的基础上推出离子镀系统。那时的离子系统在10Pa压力和2KV的放电电压下工作，用于在金属上镀耐磨和装饰等用途的镀层，不适合镀光学薄膜。后来，研究采用了高频离子镀在玻璃等绝缘材料上淀积光学薄膜。70年代以来，研究和应用了离子辅助淀积、反应离子镀和等离子化学气相等一系列新技术。它们由于使用了带能离子，而提供了充分的活化能，增加了表面的反应速度。提高了吸附原子的迁移性，避免形成柱状显微结构，从而不同程度地改善了光学薄膜的性能，是光学薄膜制造 工艺的研究和发展方向。 实际上，真空镀膜的发展历程要远远复杂的多。我们来看一个这个 有两百年历史的科技历程： 19世纪 真空镀膜已有200年的历史。在19世纪可以说一直是处于探索和预研阶段。探索者的艰辛在此期间得到充分体现。1805年, 开始研究接触角与表面能的关系(Young)。1817年, 透镜上形成减反射膜(Fraunhofer)。1839年, 开始研究电弧蒸发(Hare)。1852年, 开始研究真空溅射镀膜(Grove;Pulker)。1857年, 在氮气中蒸发金属丝形成薄膜(Faraday;Conn)。 1874年, 报道制成等离子体聚合物(Dewilde;Thenard)。1877年,薄膜的真空溅射沉积研究成功(Wright)。1880年, 碳氢化合物气相热解(Sawyer;Mann)。1887年, 薄膜的真空蒸

传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析

传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析 复合砂石头垫层中砂石应为天然级配砂卵石或 中粗砂,级配良好,含泥量小于5%,且不得含有植 加筋复合砂垫层详图 物残体及垃圾等杂物。 4加筋复合砂石垫层施工技术要求 (1)严把材料关,施工前应取得质量检验部门出 具的土工织物性能鉴定书。 (2)铺设筋带前,应将其下砂卵石界面上棱角明 显的颗粒剔出,并用中砂平整均匀。 (3)土工筋带应有一定的松紧度,但不得出现扭 曲、皱褶及重叠现象,端头回折锚固严格按设计施 工。 (4)土工筋带铺设操作时应连续进行,避免因暴 晒或长时间暴露而造成材料性能降低。 (5)砂石垫层应分层碾压、夯实,压实系数大于 0.93。且第一层砂石垫层采用水撼法施工,避免振 动、碾压对软弱下卧层淤泥质土造成扰动。 5结束语 哈尔滨三联药业有限公司综合制剂大楼实测最 大沉降量为4.3cm,最小沉降量为2.9cm,平均沉降 量为3.6cm,相邻基础最大沉降差1.84cm,满足规 范要求(0.003e=2.4cm)。 另外我院加筋复合砂石垫层法还用于山西恒源 药业制剂大楼高灵敏度黄土软弱地基处理及山西忻 州云中制药厂制剂大楼填土地基处理等工程设计 中,从我们的工程设计实践证明,土工筋带复合砂石 垫层处理软弱粘性土、杂填土及淤泥质土等软弱地 基本工资确实一种安全合理,经济可行的处理方法。 参考文献 15建筑地基处理技术规范6JGJ79-91及1998年局部修订条文 25建筑地基基础设计规范6.GBJ7-89 3刘景政、杨素春、钟冬波编著.5地基处理与实例分析6.中国建筑 工业出版社1998,5p.61-104 收稿日期:2000-08-25 传统加热与远红外加热技术的应用对比及浅析 山东新华医药设计院(255005)孙永茂仲树琦 摘要通过山东新华制药股份公司四车间双烯开环罐运用远红外加热技术的实例,将其与传统电加热方式进行了各方 面的对比与分析,归纳出远红外加热技术的优点,同时详细阐述了其在应用中应

红外线的基本原理介绍

红外线的基本原理介绍 自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动，其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波，它的波长范围为0.78 --1000um，不为人眼所见。红外成像设备就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备。它反映物体表面的红外辐射场，即温度场。 注意：红外成像设备只能反映物体表面的温度场。 对于电力设备，红外检测与故障诊断的基本原理就是通过探测被诊断设备表面的红外辐射信号，从而获得设备的热状态特征，并根据这种热状态及适当的判据，作出设备有无故障及故障属性、出现位置和严重程度的诊断判别。 为了深入理解电力设备故障的红外诊断原理，更好的检测设备故障，下面将初步讨论一下电力设备热状态与其产生的红外辐射信号之间的关系和规律、影响因素和DL500E的工作原理。 一．红外辐射的发射及其规律 （一）黑体的红外辐射规律 所谓黑体，简单讲就是在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都等于1的物体，也就是说全吸收。显然，因为自然界中实际存在的任何物体对不同波长的入射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1)，所以，黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型。但黑体热辐射的基本规律是红外研究及应用的基础，它揭示了黑体

发射的红外热辐射随温度及波长变化的定量关系。 下面，我着重介绍其中的三个基本定律。 1．辐射的光谱分布规律-普朗克辐射定律 一个绝对温度为T(K)的黑体，单位表面积在波长λ附近单位波长间隔内向整个半球空间发射的辐射功率(简称为光谱辐射度)Mλb (T)与波长λ、温度T满足下列关系：Mλb (T)=C1λ-5[EXP(C2/λT)-1]-1 式中C1-第一辐射常数，C1=2πhc2=3.7415×108w·m-2·um4 C2-第二辐射常数，C2=hc/k=1.43879×104um·k 普朗克辐射定律是所有定量计算红外辐射的基础，介绍起来比较抽象，这里就不仔细讲了。 2．辐射功率随温度的变化规律-斯蒂芬-玻耳兹曼定律 斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb(T)(简称为全辐射度)随其温度的变化规律。因此，该定律为普朗克辐射定律对波长积分得到： Mb(T)=∫0∞Mλb(T)dλ=σT4 式中σ=π4C1/(15C24)=5.6697×10-8w/(m2·k4)，称为斯蒂芬-玻耳兹曼常数。 斯蒂芬-玻耳兹曼定律表明，凡是温度高于开氏零度的物体都会自发地向外发射红外热辐射，而且，黑体单位表面积发射的总辐射功率与开氏温度的四次方成正比。而且，只要当温度有较小变化时，就将会引起物体发射的辐射功率很大变化。 那么，我们可以想象一下，如果能探测到黑体的单位表面积发射的总辐射功率，不是就能确定黑体的温度了吗？因此，斯蒂芬-玻耳兹曼定律是所有红外测温的基础。 3．辐射的空间分部规律-朗伯余弦定律 所谓朗伯余弦定律，就是黑体在任意方向上的辐射强度与观测方向相对于辐射表面

红外线加热原理

红外线加热原理 工业加热与干燥的方法很多，自能源危机以来，世界各国为提高能源使用效率与发展能源多元化，纷纷研发各种节约与替代能源技术，其中辐射加热干燥由於方法的特殊性，被证实为最有效率的加热与干燥技术之一，而被广泛地用于取代传统的热风式加热与干燥系统。 辐射加热与干燥包括红外线、紫外线、微波/射频、电子束与雷射等，其中红外线加热干燥是利用电磁辐射热传原理，以直接方式传热而达到加热干燥物体的目的，从而避免加热热传媒体导致的能量损失，有益能源节约，同时红外线因有产生容易，可控性良妤等特质，而有加热迅速、干燥时间短、生产力提高，产品品质改进及设备空间节省等优点 红外线的波长区间大致為0.75nm至1000nm，因其波长位于红色光波长(0.6nm 至0.75nm左右)外而得名。在低於2000℃的常规工业热工范围内，红外线是最主要的热射线。人们有时将红外线又划分为「近红外」、「中红外」、「远红外」等若干小区间，所谓的远、中、近，是指其在电磁波谱中距红色光的相对距离远近而言。 采用红外线加热是否有效，主要取决于被加热物体的吸收程度，吸收率越高，红外线辐射效果就越好。而吸收率取决於被加热物质的类别、表面状态、红外线辐射源的波长等。物质反射的辐射能量与入射能量的比值叫反射率，不同材料和不同表面状况的反射率各不相同。物质透过的辐射能量与入射能量的比值叫穿透率，穿透率随材料的性质及厚度不同而变化。不同材料的有效穿透范围也不一样。通常把非透明材料的穿透率看作零。一般金属晶体十分緻密，透过表面的电磁辐射能在很短的距离内迅速衰减，因此热辐射对金属的穿透深度在微米数量级上。而非金属材料分子结构不很緻密，在常温下不同非金属物质各自具有特徵振动频率，因此当入射的电磁波到达界面时，电磁波很少被反射，较易穿过界面进入表层，有些激起共振变為热量，有些不能激起共振的则受到折射、散射和反射作用。由於实际物体都不是单一结构的单纯物质，故有些未被表层吸收的辐射波，在深入过程中还会被其它物质的共振而不同程度地加以吸收。只有在穿过全部厚度时，未破吸收的那部分辐射能量才能透过。因此非金属的穿透深度比金属的要高。红外线加热优势及效率,红外线乾燥加热方式在近几年来则以惊人的发展速度被接受，并被实际使用於各层次，主要是红外线乾燥方式有下述之优点： 1. 具有穿透力，能内外同时加热。 2. 不需热传介质传递，热效率良好。 3. 可局部加热，节省能源。 4. 提供舒适的作业环境。 5. 节省炉体的建造费用及空间，组合、安装及维修简单容易。 6. 乾净的加热过程。 7. 温度控制容易、且升温迅速，并较具安全性。 8. 热惯性小，不需要暖机，节省人力。 因為红外线加热其有上述优点，因比获得高效率高、均一性的加热是可能的，进而获得高品质的产品。

红外技术的发展现状与发展趋势

红外技术的发展现状与发展趋势 第一部分红外技术的发展及主要应用领域 红外技术的发展 1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射，从那时起，人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中，以下事件具有重要意义： 上世纪70年代，热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。 上世纪末以焦面阵列（FPA）为代表的红外器件被成功地应用。 红外技术的核心是红外探测器。 红外探测器 单元红外探测器：如InSb（锑化铟）、HgCdTe（碲镉汞）、非本征硅，以及热电等探测器。 线列：以60元、120元、180元和256元等，可以拼接到1024元甚至更多元。 4N系列扫描型焦平面阵列：如211所的研制生产的4x288。 凝视型焦平面阵列(IRFPA)： 致冷型256x256、320x240、384x288，更大规模的如640x512，1024×1024和1280×720 元阵列也已有了； 非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中，384x288、640x480也已开始应用。 红外探测器按其特点可分为四代： 第一代（1970s－80s）：主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像； 第二代（1990s－2000s）：是以4x288为代表的扫描型焦平面； 第三代：凝视型焦平面； 第四代：目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片，具有高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段探测与识别能力。 目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计，根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。 非制冷焦平面阵列探测器的发展，其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域，真正实现了小型化、低价格和高可靠性，成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。 氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功，目前其专利授权BAE、L-3/IR、 FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的 CEA/LETI/LIR实验室在九十年代末研发成功，目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。 目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力，其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握，日本和以色列则由美国取得技术许可，在其国内生产和有限制地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制，如大家遇到的帧频限制。

红外线光控开关电路图及工作原理

红外线光控开关电路图及工作原理一、特点 该装置采用锁相环单音检测电路ＬＭ５６７构成自发射自接收的闭环控制形式。就是说，把ＬＭ５６７产生的方波电信号调制在红外线光信号上并发射出去，红外线光敏二极管接收该信号，并把其变为电信号，经放大，又被该ＬＭ５６７自身检测。这样，ＬＭ５６７自身的振荡频率与要接收的信号频率永远相同，即使由于某种原因使ＬＭ５６７的振荡频率发生了变化。在一定的频带宽度内，由于ＬＭ５６７只对与自身振荡频率非常接近的信号产生响应，而对其他频率的干扰信号不响应，所以，该装置具有可靠性高、抗干扰性强、安装调试简单的特点。该装置可应用于自动门、自动水龙头、防盗报警、危险区域误入报警、警戒区域侵入报警等控制。 二、工作原理 电路原理图见图１。红外线光敏二极管ＰＨ检测到由红外线发射二极管ＬＥ发出的红外线光信号，并将其转换成电信号。该信号经由ＩＣ１Ａ构成有源高通滤波器，滤除外界低频干扰信号；再经ＩＣ１Ｂ、ＩＣ１Ｃ两级固定增益放大器的放大、以及ＩＣ１Ｄ可调增益限幅放大器的放大，进入锁相环单音检测电路 ＩＣ２的第③脚。ＩＣ２检测到与自身振荡频率相同的信号后，其第⑧脚输出低电平，使继电器ＤＬ吸合，触点Ｓ１、Ｓ２接通，控制其他设备。ＩＣ２第⑧脚的最大吸入电流为１００ｍＡ。ＩＣ２第⑤脚输出的方波信号，经Ｃ８、Ｒ１６组成的微分电路和Ｎ１、Ｎ２驱动电路，使红外线发射二极管发出该频率调制的红外线光信号。微分电路使正方波信号变为低占空比的方波信号。用低占空比方波调制红外线发射管，可提高红外线发射管的工作效率，即其峰值电流很大，而平均工作电流却很小。这样，有利于红外线光敏二极管的接收。电阻Ｒ１２、Ｒ１３和电解电容Ｅ３是集成电路ＩＣ１的中点电位偏置电路，使ＩＣ１工作于单电源方式。该装置有两种工作方式。一种是：红外线发射二极管和红外线光敏二极管都在同一侧，构成反射检测方式，见图２。另一种是：红外线发射二极管在一侧，而红外线光敏二极管在另一侧，构成对射式检测方式，见图３。一般情况下，反射式控制距离可达两米，对射式控制距离可达五米。控制距离的远近可由调节电位器Ｗ来控制，Ｗ的阻值越大，ＩＣ１Ｄ放大器的增益越大，控制距离越远。反之，控制距离越近。如果给红外线发射二极管或光敏二极管一方加上光学透镜，可增加控制距离；给双方都加上光学透镜，更可增加控制距离。红外线发射二极管的外面要套上长度为５０ｍｍ左右的金属管，以防止其散射光干扰红外接收管。 电解电容Ｅ５的容量越大，抗干扰性越好，但响应的时间也越长，一般Ｅ５的选取范围是１０μＦ～１００μＦ。由于该装置工作在闭环状态，所以对ＩＣ２工作频率的稳定度要求不严格，并且可在很宽的范围内设定频率值，范围可达５ｋＨｚ～４０ｋＨｚ，频率由电

什么是远红外线

什么是远红外线？ 远红外线是一种电磁波，类似于微波和X射线，但不同的是每一种波所携带的能量的不同，其中远红外线占据太阳辐射能量的72%。远红外线的波长范围为4μm-1000μm(日本远红外协会定义为3μm-1000μm)，科学家将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域，称为近红外线、中红外线及远红外线。远红外线是红外线范围波段最宽的。（如下图所示） 远红外线：在太阳光谱中波长自0.76至1000微米的称为红外线。其中，0.76至2微米是近红外线，2至4微米的是中红外线，4至1000微米的是远红外线. 太阳光线大致可分为可见光及不可见光。可见光经三棱镜后会折射出紫、蓝、青、绿、黄、橙、红颜色的光线(光谱)。红光外侧的光线，在光谱中波长自0.76至400微米的一段被称为红外光，又称红外线。 红外线属于电磁波的范畴，是一种具有强热作用的放射线。红外线的波长范围很宽，人们将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域，相对应波长的电磁波称为近红外线、中红外线及远红外线。 几十年前，航天科学家对处于真空、失重、超低温、过负荷状态的宇宙飞船内的人类生存条件进行调查研究，得知太阳光当中波长为8~14微米的远红外线是生物生存必不可少的因素。因此，人们把这一段波长的远红外线称为“生命光波”。8~14微米的远红外线这一段波长的光线，与人体发射出来的远红外线的波长相近，能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，同时具备了渗透性能，有效地促进动物及植物的生长。

医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。近红外线或称短波红外线，波长0.76～1.5微米，穿入人体组织较深,约5～10毫米;远红外线或称长波红外线，波长1.5～400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。(但在实际应用中通常把2.5微波以上的红外线通称为远红外线。) 热是如何来的呢?三种方法(传热)? 热高温低。这是一个原则。方法有三种传热方式(传导，对流和辐射)。传热实际执行的形式，这三种方法的组合比例。 ①传导传热 热逐渐铁棍的一端被加热时，并最终变得炙手可热。它被称为传导传热，热传输是通过这种方式的材料。热导率是由不同的材料。金属是热的良导体。气体一般是低的热传导体。因此有许多小孔的材料，热传导变得较低。 ②对流传热 当从底部加热液体和气体，例如水和空气的对流换热，温暖的一部分上升，因为它的密度，扩大减轻。另一方面，冷上部下降。多次执行这些操作，总的温度上升。在这种方式中，移动液体和气体的传热方法被称为对流。 ③辐射换热 传热的方法，不需要介质，被称为辐射传热，太阳能热直接到达地球温暖地面。热量被直接吸收材料在电磁波的形式和材料的温度升高。(激活构成物质的原子振动)传热远红外线辐射传热本身。当有气体氮气(N2)和氧气(O2)，作为一个中间介质，不被吸收的远红外线，但它被吸收气体如二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)的极性。

红外技术应用及发展前景

红外技术应用及发展前景

目录 一、摘要 (2) 二、红外技术的起源与发展 (3) 三、红外技术的应用 (4) 1、红外热像仪 (4) 2、红外光谱仪 (4) 3、红外传感器 (5) 四、红外技术的发展前景 (5) 1．红外技术的发展及主要应用领域 (5) 2．红外技术产业的主要领域方向 (6) 五、对红外技术课堂的意见及建议 (7)

摘要 红外技术的英文名称是：Infrared Technique。红外技术的内容包含四个主要部分，红外辐射的性质，红外元件、部件的研制、把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械、红外技术在军事上和国民经济中的应用。 红外技术发展的先导是红外探测器的发展。60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展，促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式，推动红外技术向更先进的方向发展。 红外应用产品种类繁多，应用广泛。红外线自1800年被发现以来，人们对她的研究从来没有停止过，目前已经开发出了众多的应用产品，从医疗、检测、航空到军事等领域，几乎处处都能看到红外的身影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔，在军用和民用领域都有着极其广阔的应用。按应用领域可分为：安防领域、消防领域、电力领域、企业制程控制领域、医疗领域、建筑领域、遥感领域等。 最后，提出对这门课程的意见及建议。我认为每节课都应有具体的任务，明确的目的和要求，每节课都给学生留有思考的空间。课堂教学的形式是多样的，教学形式是实现教学目的一种手段，是为课堂教学服务的。 关键字：红外辐射外探测器红外线

红外对射原理｜红外线对射的工作原理

红外对射报警器工作原理 红外栅栏报警器 一、红外栅栏报警器工作原理 红外栅栏（也叫“红外栏杆”）是主动红外对射的一种，采用多束红外光对射，发射器向接收器以“低频发射、时分检测”方式发出红外光，一旦有人员或物体挡住了发射器发出的任何相邻两束以上光线超过30ms 时，接收器立即输出报警信号，当有小动物或小物体挡住其中一束光线时，报警器不会输出报警信号。 二、红外栅栏报警器的优点 低频红外发射对家用电器（遥控系统）绝无干扰； 智能光强检测降低功耗、减少误报； 多种安装方式表面和嵌入安装皆可，无须精确对齐； 交叉红外对射完全避免阳光直射干扰（独有技术）； 外观高贵典雅追求与现代家庭装修完美结合。

三、红外栅栏报警器的应用 红外栅栏是取代“铁堡笼”和传统技术防范所采用的门窗磁控开关、幕帘探测器等产品的新型家庭防盗看护窗户和阳台的前端产品，与各类防盗报警控制器构成功能强大的防盗报警系统。根据其工作原理，还可以扩展多种用途，如室内停车场出入口车辆探测。 红外栅栏报警器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。 『红外栅栏报警器-产品特点』 ▼性能优采用CPU 微处理数码智能控制技术，技术领先，性能卓越▼高灵敏灵敏度高，室内室外全天候工作 ▼抗干扰进口滤光片配合增益自动调节 ▼防破坏优质铝合金外壳，防拆、防剪、防移动功能设计 ▼误报低双束识别原理有效防止小动物、飞鸟引起的误报

▼品种全有线/无线兼容，多光束，多高度 ▼外观靓银白色外壳，流线形设计，造型别致，简洁美观 ▼易安装360度无级旋转，实现精确快速对焦 ▼规格2光束～12光束 主动红外技术一般使用在周界红外对射系统中，有多种距离规格的。被动红外探测器，又可分双鉴、三鉴等等！多使用在室内报警系统中。 红外对射系统是由发射和接收设备构成，发射端主动发射红外波，在接收端接收！被动红外是被动感应人体所发出的红外波！也就是说能发射红外信号的称为主 动红外，本身不发射红外信号而是探测人体或物体的红外波成为被动红外。电子脉冲围栏系统主要由集脉冲发射，报警与一体的控制器、电子围栏二大部分组成。通常，电子围栏在室外，沿着原有围墙（例如砖墙、水泥墙或铁栅栏）安装，近端连接探测器。在外观上是有形的，类似于电网。红外对射是利用红外线经LED 红外光发射二极体, 再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离, 由受光器接受。当光线被遮断时就会发出警报。

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。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160*120像素、分辨率