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紅外熱像儀的選購指南
紅外熱像儀被廣泛應(yīng)用到安全監(jiān)控、車載夜視、測溫檢測、品質(zhì)管理、設(shè)備維護、及國防安全等領(lǐng)域。面對紅外熱像儀型號、品牌眾多，價格差異巨大的現(xiàn)實局面，很多人在選購...[查看全部]
紅外熱像儀是通過紅外探測器和光學成像物鏡，把被測物體所發(fā)出的紅外輻射能量分布圖形，傳送到紅外探測器上，再通過光敏元件轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外熱像圖，這種熱像圖上面的不同顏色所反映的就是被測物體的不同溫度。
紅外熱像儀是什么紅外熱像儀是一種利用紅外熱成像技術(shù)，通過對標的物的紅外輻射探測，并加以信號處理、光電轉(zhuǎn)換等手段，將標的物的溫度分布的圖像轉(zhuǎn)換成可視圖像的設(shè)備。
紅外熱像儀將實際探測到的熱量進行精確的量化，以“面”的形式實時成像標的物的整體，因此能夠準確識別正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。操作人員通過屏幕上顯示的圖像色彩和熱點追蹤顯示功能來初步判斷發(fā)熱情況和故障部位，同時嚴格分析，從而在確認問題上體現(xiàn)了高效率、高準確率。
1800年，英國物理學家赫胥爾發(fā)現(xiàn)了紅外線，從此開辟了人類應(yīng)用紅外技術(shù)的廣闊道路。在第二次世界大戰(zhàn)中，德國人用紅外變像管作為光電轉(zhuǎn)換器件，研制出了主動式夜視儀和紅外通信設(shè)備，為紅外技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
二次世界大戰(zhàn)后，首先由美國德克薩蘭儀器公司經(jīng)過近一年的探索，開發(fā)研制的第一代用于軍事領(lǐng)域的紅外成像裝置，稱之為紅外尋視系統(tǒng)(FLIR)，它是利用光學機械系統(tǒng)對被測目標的紅外輻射掃描。由光子探測器接收兩維紅外輻射跡象，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及一系列儀器處理，形成視頻圖像信號。這種系統(tǒng)、原始的形式是一種非實時的自動溫度分布記錄儀，后來隨著五十年代銻化銦和鍺摻汞光子探測器的發(fā)展，才開始出現(xiàn)高速掃描及實時顯示目標熱圖像的系統(tǒng)。
20世紀60年代早期，瑞典AGA公司研制成功第二代紅外成像裝置，它是在紅外尋視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以增加了測溫的功能，稱之為紅外熱像儀。
開始由于保密的原因，在發(fā)達的國家中也僅限于軍用，投入應(yīng)用的熱成像裝置可的黑夜或濃厚幕云霧中探測對方的目標，探測偽裝的目標和高速運動的目標。由于有國家經(jīng)費的支撐，投入的研制開發(fā)費用很大，儀器的成本也很高。以后考慮到在
... 查看全文紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。紅外熱像儀可以應(yīng)用在科學研究、電氣設(shè)備、機電設(shè)備、建筑檢測、軍事及安防等領(lǐng)域。
紅外熱像儀的工作原理紅外熱像儀本身并不發(fā)射紅外光，它只是被動地吸收而已。紅外熱像儀是通過非接觸探測紅外熱量，并將其轉(zhuǎn)換生成熱圖像和溫度值，進而在顯示器上顯示，并可以對溫度值進行計算的一種檢測設(shè)備。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化，能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進行準確識別和嚴格分析。照相機成像得到照片，電視攝像機成像得到電視圖像，都是可見光成像。
自然界中，一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測儀測定目標的本身和背景之間的紅外線差就可以得到不同的紅外圖像。熱紅外線形成的圖像稱為熱圖。
工作時，紅外熱像儀利用光學器件將場景中的物體發(fā)出的紅外能量聚焦在紅外探測器上，然后將來自每個探測器元件的紅外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準的視頻格式，并在標準的視頻監(jiān)視器上顯示出來，或記錄在存儲器上。
目標的熱圖像和目標的可見光圖像不同，它不是人眼所能看到的目標可見光圖像，而是目標表面溫度的分布圖像，換句話說，紅外熱像儀使人眼不能直接看到目標表面溫度的分布情況，變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。
由于紅外熱像儀的特殊原理，在研發(fā)及生產(chǎn)/流程測試中，紅外熱像儀可用于實時捕捉并記錄熱分布及變化，方便工程人員查看并準確測量設(shè)備、產(chǎn)品及流程中加熱曲線或散熱、泄漏以及其他溫度因素。這也是紅外熱像儀可以廣泛應(yīng)用于諸如微電子、造紙業(yè)、汽車行業(yè)、塑料注塑成型、家電設(shè)計等各個領(lǐng)域的原因所在。
紅外熱像儀的結(jié)構(gòu)紅外熱像儀通常由掃描系統(tǒng)及顯示單元等組成，其主要構(gòu)結(jié)說明如下：
掃描系統(tǒng)：
紅外掃描器。它是紅外熱像儀里最重要的組成部分，它通過光子檢測器吸收物體發(fā)出的紅外輻射能量，并且將其轉(zhuǎn)換成電子視頻信號，該信號經(jīng)過前置放大器放大后，傳送至顯示單元。
紅外熱像儀掃描系
... 查看全文紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射，將其能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。通俗地講智能紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。
紅外熱像儀的使用步驟1、參數(shù)設(shè)定：
紅外熱像儀測量前，需要對參數(shù)進行設(shè)置。發(fā)射率的設(shè)定最為關(guān)鍵，對測量拍攝的結(jié)果影響最大。保證精度最重要的就是正確選擇被測物體的發(fā)射率，它對測溫結(jié)果的精度影響最大。除此之外，還有溫、濕度及距離等設(shè)置項。
2、尋找焦點：
一般先用紅外熱像儀對所有應(yīng)測部位進行全面掃描，找出異常發(fā)熱部位，然后對溫度異常部位和重點檢測，進行精確測溫。將異常點溫度與歷史運行溫度做相應(yīng)比對，確實溫度變化較大則拍攝圖譜記錄進一步去分析。
3、分析異常：
對溫度異常點應(yīng)從不同的方向進行檢測，找到最熱點并選取最佳角度進行拍攝。紅外熱像儀拍攝時，最好在一張圖譜內(nèi)既有想要拍攝的異常點，又包含正常點。這樣就為判斷提供一些參照和依據(jù)。
4、數(shù)據(jù)記錄：
針對不同的檢測對象選擇不同的環(huán)境溫度參照體，并記錄環(huán)境參照溫度。拍攝時，應(yīng)至少拍攝兩張圖譜，一張包含同類兩相或者三相設(shè)備，以便進行同類對比;另一張針對發(fā)熱相在保證安全的前提下近距離拍攝，以求得真實的溫度值。除此之外，紅外熱像儀還應(yīng)合理選擇拍攝距離，盡量讓設(shè)備充滿整個畫面。同時，應(yīng)拍攝相應(yīng)的可見光照片。對于紅外熱像儀，除了記錄圖譜還需記錄了數(shù)據(jù)，為后期的分析提供依據(jù)。
紅外熱像儀使用注意事項紅外熱像儀在使用過程中，操作不夠規(guī)范的話，就容易導致數(shù)據(jù)不夠精準，甚至使得紅外熱像儀應(yīng)用的使用壽命減短。那么，在紅外熱像儀應(yīng)用時，到底有哪些需要注意的?
1、調(diào)整焦距：
過紅外熱像儀應(yīng)用時，如果被測目標周圍背景的溫度過冷或者過熱，就會影響到目標溫度測量的精準度。而一般情況下，紅外熱像儀應(yīng)用
... 查看全文紅外熱像儀在軍民兩方面都有應(yīng)用，最開始起源于軍用，逐漸轉(zhuǎn)為民用。在民用中一般叫熱像儀，主要用于研發(fā)或工業(yè)檢測與設(shè)備維護中，在防火、夜視以及安防中也有廣泛應(yīng)用。
紅外熱像儀常見故障分析紅外熱像儀作有著同類型的其他產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)勢和特色，紅外熱像儀性能卓越，效果顯著。但是，高科技的產(chǎn)品紅外熱像儀也需要科學的使用，如果在使用過程中不加以愛護和保養(yǎng)，或是經(jīng)常以不正確不規(guī)范的方式進行操作，也會影響儀器的精度和使用壽命，使儀器發(fā)生不同程度的故障。
1、紅外熱像儀時而工作時而停止，測量過程不穩(wěn)定：
這可能是由于紅外熱像儀線路連接不當或接觸不良而造成。隨著使用時間和次數(shù)的增加，線路連接處可能沉積灰塵等異物，金屬也可能在長時間暴露于空氣中的情況下發(fā)生氧化反應(yīng)，這些都會對線路連接形成障礙，從而出現(xiàn)短路等狀況。
紅外熱像儀如果出現(xiàn)這種情況，一定不能掉以輕心，因為如果處理不當，不但會嚴重影響設(shè)備的使用性能，甚至可能造成不可逆轉(zhuǎn)的損害，給用戶帶來損失和不便。
2、監(jiān)視器畫面抖動，無法穩(wěn)定成像：
這種情況多數(shù)由紅外熱像儀傳輸信號受到干擾或傳輸線纜信號傳遞受損而引起。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，在人們生活的空間范圍內(nèi)，單位密度中幾乎充斥著不同傳輸頻段的信號，相互之間必然產(chǎn)生干擾，影響設(shè)備的穩(wěn)定和安全。而傳輸線纜作為整個系統(tǒng)中相當重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不同的介質(zhì)和設(shè)備其傳遞可靠性也呈現(xiàn)差異，如果現(xiàn)場環(huán)境惡劣，將會受到不同程度的影響。
建議在紅外熱像儀操作過程中采用相應(yīng)措施盡量排除周圍信號的干擾，同時根據(jù)實際情況選擇想適應(yīng)的配置，避免影響成像質(zhì)量。
3、圖像質(zhì)量不清晰或錯位：
在紅外熱像儀的整體運作過程中，涉及到主機、監(jiān)視器及傳輸設(shè)備等多個環(huán)節(jié)的聯(lián)動作用，如果出現(xiàn)這種情況，就需要對每一個環(huán)節(jié)逐一排查，找出問題的關(guān)鍵所在。比如，檢查儀器的參數(shù)設(shè)置是否正確規(guī)范，主機運作是否在正常，監(jiān)視器是否有線路
... 查看全文紅外熱像儀就是利用某些特殊的材料對紅外光輻射能產(chǎn)生某些物理量的變化特性，然后把這種變量轉(zhuǎn)化成電信號，調(diào)制后再轉(zhuǎn)變成圖像并測溫。這些特殊的材料多為碲鎘汞、銻化銦、鉑化硅、氧化釩、硅摻雜(或多晶硅)等。
紅外熱像儀的分類紅外熱像儀就是探測這種物體表面輻射的不為人眼所見的紅外線的設(shè)備，它反映物體表面的紅外輻射場，也就是溫度場。并根據(jù)物體表面的溫度場，定量的測量物體的某一部分的平均溫度。
一般常用的紅外熱像儀分別工作在中紅外(3~5um)或遠紅外(8~14um)波段。中紅外(3-5um)的紅外熱像儀主要用于冶金、化工等高溫領(lǐng)域，電力系統(tǒng)也有應(yīng)用;遠紅外(8-14um)波段主要用于工業(yè)狀態(tài)檢測。
紅外熱像儀應(yīng)用于汽車行業(yè)
汽車行業(yè)領(lǐng)域中運用到多種生產(chǎn)流程，有些會涉及需要進行監(jiān)控及質(zhì)量檢測的熱生成和熱模式生成。紅外熱像儀就用來幫助研發(fā)汽車的各個零部件以及整體，包括：①發(fā)動機，排氣管系統(tǒng);②冷凝系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng);③車輛電子系統(tǒng);④整車測試;⑤模具鑄造;⑥金屬鑄造;⑦剎車片，輪胎研發(fā);⑧配件等研發(fā)。
汽車行業(yè)使用紅外熱像儀的優(yōu)點：①減少數(shù)據(jù)損失;②無損檢測，表面不需要或者僅僅需要少量準備處理工作;③安裝使用方便;④可用于生產(chǎn)過程也可以用于實驗室研發(fā);⑤動態(tài)彩色圖像分析，非常直觀;大量數(shù)據(jù)可供離線參考處理。
紅外熱像儀應(yīng)用于電子行業(yè)
電路研發(fā)工程師利用紅外熱像儀根據(jù)電路中元器件發(fā)熱、電路板熱分布情況，可以分析出電路原設(shè)計存在的不足或隱患，能夠避免許多潛在的風險。這將大大提高產(chǎn)品研發(fā)成功率和產(chǎn)品穩(wěn)定性。
1、現(xiàn)有的溫度分析工具
許多工程師都會抱怨現(xiàn)有的手段難以支持他們進行一個細致而全面的溫度場描繪，同時操作不方便、而且可能改變原溫度場分布，如：
①數(shù)據(jù)采集器
使用接觸式數(shù)據(jù)采集器可能會遇到如下問題：電路板斷電，貼片熱電偶不夠多，操作不方便，反應(yīng)時間較慢(
... 查看全文紅外熱像儀被廣泛應(yīng)用到安全監(jiān)控、車載夜視、測溫檢測、品質(zhì)管理、設(shè)備維護、及國防安全等領(lǐng)域。面對紅外熱像儀型號、品牌眾多，價格差異巨大的現(xiàn)實局面，很多人在選購紅外熱像儀時，有點無從下手的感覺。
紅外熱像儀的探測器分辨率選擇紅外熱像儀的探測器分辨率現(xiàn)在主流的是160*120(19.2萬像素)，主流款的基本上都是這個像素。另外還有更低分辨率如60*60(3.6萬像素)，80*60(4.8萬像素)，100*100(10萬像素)。還有384*288(110萬像素)以及640*480(300萬像素)。
對于手持型紅外熱像儀，160*120是最黃金的分辨率，具有非常好的性價比。低于這個分辨率的紅外熱像儀，在很多場合就無法使用了。而超過100萬像素的紅外熱像儀售價又大幅上升，除非對分辨率要求很高，可以選擇超過100萬像素的紅外熱像儀。
一般的紅外熱像儀的鏡頭都可以更換。長焦鏡頭會提高遠距離的辨識率，但是會大大縮小視野。相反短焦鏡頭，大大提高視野范圍，但是會降低辨識率。
紅外熱像儀的像間距、空間分辨率、視場、辨識距離像間距、空間分辨率、視場、辨識距離這幾個指標是由探測器分辨率和鏡頭焦距決定的。這四個指標，很多品牌都在宣傳。其實紅外熱像儀的探測器分辨率和鏡頭焦距固定了，這四個指標就固定，這四個指標是算出來的。所以選購時不用過多的關(guān)注。
像間距：160*120的像間距都是51um，320*240的像間距都是25.4um，以此類推，分辨率越高，像間距越小。
空間分辨率：空間分辨率=像間距/鏡頭焦距。所以空間分辨率越小，能夠辨識的距離越遠。如果使用22mm的標準鏡頭。160*120的空間分辨率為2.3mrad左右。如果用長焦鏡頭，空間分辨率就會更小。
視場：視場=空間分辨率*行像素/17.45，比如160*120的，使用22MM的標準鏡頭，視場為21度。
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