近幾年紅外熱像儀在全球發(fā)展非常迅猛,作為一款高科技的產(chǎn)品,很多人在選擇紅外熱像儀時,有點(diǎn)無從下手,本文將詳細(xì)介紹如何選擇紅外熱像儀。
一、紅外熱像儀的探測器分辨率
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384X288,110萬像素以及640480(300萬像素)。對于手持型紅外熱像儀,160*120是較好的分辨率,具有非常好的性價比。比如CEM紅外熱像儀DT-9875的分辨率就是160*120.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,除非你對分辨率要求很高,可以選擇超過100萬像素的紅外熱像儀。
二、紅外熱像儀的鏡頭焦距
一般的紅外熱像儀的鏡頭都可以更換。但是廠家標(biāo)配一般都是一個鏡頭。而CEM廠家為用戶標(biāo)配了三個鏡頭。長焦鏡頭會提高遠(yuǎn)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。
三、像間距、空間分辨率、視場、辨識距離這幾個指標(biāo)是由探測器分辨率和鏡頭焦距決定的
這四個指標(biāo),很多品牌都在宣傳。其實(shí)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(biāo)就固定,這四個指標(biāo)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??臻g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(yuǎn)。如果使用22mm的標(biāo)準(zhǔn)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=空間分辨率*行像素/17.45,比如160*120的,使用22MM的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,視場為21度。 辨識距離,我們一般默認(rèn)4個像素為客識別的距離,所以辨識距離=目標(biāo)高度/(空間分辨率*4)。 比如160*120的,22MM標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,辨識距離為185米左右。如果鏡頭焦距變成115MM,那辨識距離就變成了將近1000米,當(dāng)然視野也大幅度變小。 所以紅外熱像儀較為重要的指標(biāo)是探測器分辨率,另外上面提及的指標(biāo),都可以通過鏡頭更換進(jìn)行變化。
四、幀頻
幀頻在紅外熱像儀選購中,是第二個較為重要的指標(biāo)。幀頻是指1秒鐘內(nèi)熱像儀可以或許完成圖像拍攝、處理、表現(xiàn)的數(shù)目。相應(yīng)越快,內(nèi)部電路處理速率越高,則可實(shí)現(xiàn)的幀頻越大。高幀頻的熱像儀適合抓拍高速物體的溫度移動,以及高速溫度變化的物體。一般電視幀頻為25Hz。根據(jù)熱像儀的幀頻可分為快掃描和慢掃描兩大類。系統(tǒng)、醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域所用的設(shè)備一般采用快掃描熱像儀,否則就會帶來一些工作不便。一般來說紅外熱像儀的幀頻應(yīng)該達(dá)到30HZ,可以能達(dá)到50HZ,否則在很多工作場合下,紅外熱像儀無法勝任工作。幀頻的高低,直接說明了紅外熱像儀的性能好壞和反應(yīng)速度,也直接影響紅外熱像儀。
五、測溫范圍
這是第三個紅外熱像儀較為重要的指標(biāo)。每種型號的熱像儀都有自己特定的測溫范圍。因此,用戶的被測溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全既不要過窄,也不要過寬。根據(jù)黑體輻射定律,在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化。因此,用戶只需要購買在自己測量溫度內(nèi)的紅外熱像儀。在選擇紅外熱像儀,可以能選擇可選測溫區(qū)的紅外熱像儀。這要即能適應(yīng)各種溫度環(huán)境,又能保證測溫準(zhǔn)確。CEM紅外熱像儀溫度范圍在-20度~400度,新型的產(chǎn)品,強(qiáng)悍的功能,受更多的用戶熱捧。
六、測溫精確度
一般紅外熱像儀的測溫精度都是精度±2℃可能讀數(shù)的±2所以基本上沒有什么可選的。
七、自動搜錄最高、最低、平均溫以及高低溫聲音、顏色報(bào)警,這部分在實(shí)際使用中會非常有用,不少中高端機(jī)型都有這功能,如CEM DT-9875、FLUKE TI125等。
八、是否具有可以移動測溫點(diǎn)和測溫區(qū)域,這是紅外熱像儀第四個非常重要的指標(biāo)
很多紅外熱像儀都沒有這功能,只具有中心點(diǎn)測溫的功能。這種紅外熱像儀無法自動跟蹤最高的溫度點(diǎn),如果鏡頭沒有對準(zhǔn)最高測溫點(diǎn),就無法正確捕捉到問題點(diǎn)。所以是否具有可移動測溫點(diǎn)和測溫區(qū)域非常重要。
九、紅外熱像儀品牌的選擇
紅外熱像儀作為先進(jìn)的高科技產(chǎn)品,指標(biāo)一樣的情況下,不同品牌實(shí)際使用效果差距很大。
紅外熱成像儀已廣泛應(yīng)用于安全防范系統(tǒng)中,并成為安全監(jiān)控系統(tǒng)中的明星。
由于具有隱蔽探測功能,不需要可見光,可以使犯罪份子不知其工作地點(diǎn)和存在,進(jìn)而產(chǎn)生錯誤判斷,導(dǎo)致犯罪行為被發(fā)現(xiàn)。
在某些重要單位,例如:重要的行政中心、銀行金庫、機(jī)要室、檔案室、軍事要地、監(jiān)獄等,用紅外熱成像儀24小時監(jiān)控;
并隨時對背景資料進(jìn)行分析,一旦發(fā)現(xiàn)變化,可以及時發(fā)出警報(bào),并可以通過智能設(shè)備的處理;
對有關(guān)情況進(jìn)行自動處理,并隨時將情況上報(bào),取得進(jìn)一步的處理意見。
紅外熱像儀的原理及其用途:
1.各種電氣裝置:
可發(fā)現(xiàn)接頭松動或接觸不佳,不平衡負(fù)荷,過載,過熱等隱患。這些隱患可能造成的潛在影響是產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。
2.變壓器:
可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動,套管過熱,接觸不佳(抽頭變換器),過載,三相負(fù)載不平衡,冷卻管堵塞不暢。其影響為產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。
3.電動機(jī)、發(fā)電機(jī):
可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高,不平衡負(fù)載,繞組短路或開路,碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱,過載過熱,冷卻管路堵塞。
其影響為有問題的軸承可以引起鐵芯或繞組線圈的損壞;有毛病的碳刷可以損壞滑環(huán)和集流環(huán),進(jìn)而損壞繞組線圈。還可能引起驅(qū)動目標(biāo)的損壞。
4. 電氣設(shè)備維修檢查,屋頂查漏,節(jié)能檢測,環(huán)保檢查,安全防盜,森林防火,無損探傷,質(zhì)量控制,醫(yī)療檢查等等也很有效益。
在科研領(lǐng)域主要應(yīng)用包括:
汽車研究發(fā)展-射出成型、模溫控制、剎車盤、引擎活塞、電子電路設(shè)計(jì)、烤漆;
電機(jī)、電子業(yè)-印制電路板熱分布設(shè)計(jì)、產(chǎn)品可靠性測試、電子零組件溫度測試、筆記本電腦散熱測試、微小零組件測試;
引擎燃燒試驗(yàn)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn);目標(biāo)物特征分析;復(fù)合材料檢測;
建筑物隔熱、受潮檢測;熱傳導(dǎo)研究;動植物生態(tài)研究;模具鑄造溫度測量;金屬熔焊研究;地表/海洋熱分布研究等。
紅外熱像儀一般分光機(jī)掃描成像系統(tǒng)和非掃描成像系統(tǒng)。
光機(jī)掃描成像系統(tǒng)采用單元或多元(元數(shù)有8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多)光電導(dǎo)或光伏紅外探測器,用單元探測器時速度慢;
主要是幀幅響應(yīng)的時間不夠快,多元陣列探測器可做成高速實(shí)時熱像儀。
非掃描成像的熱像儀,如近幾年推出的陣列式凝視成像的焦平面熱像儀;
屬新一代的熱成像裝置,在性能上大大優(yōu)于光機(jī)掃描式熱像儀,有逐步取代光機(jī)掃描式熱像儀的趨勢。
其關(guān)鍵技術(shù)是探測器由單片集成電路組成,被測目標(biāo)的整個視野都聚焦在上面,并且圖像更加清晰,使用更加方便;
儀器非常小巧輕便,同時具有自動調(diào)焦圖像凍結(jié),連續(xù)放大,點(diǎn)溫、線溫、等溫和語音注釋圖像等功能,儀器采用PC卡,存儲容量可高達(dá)500幅圖像。
紅外熱電視是紅外熱像儀的一種。
紅外熱電視是通過熱釋電攝像管(PEV)接受被測目標(biāo)物體的表面紅外輻射,并把目標(biāo)內(nèi)熱輻射分布的不可見熱圖像轉(zhuǎn)變成視頻信號;
因此,熱釋電攝像管是紅外熱電視的光鍵器件,它是一種實(shí)時成像,寬譜成像(對3~5μm及8~14μm有較好的頻率響應(yīng))具有中等分辨率的熱成像器件,主要由透鏡、靶面和電子槍三部分組成。
其技術(shù)功能是將被測目標(biāo)的紅外輻射線通過透鏡聚焦成像到熱釋電攝像管,采用常溫?zé)犭娨曁綔y器和電子束掃描及靶面成像技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。
熱像儀的主要參數(shù)有:
1工作波段;工作波段是指紅外熱像儀中所選擇的紅外探測器的響應(yīng)波長區(qū)域,一般是3~5μm或8~12μm。
2探測器類型;探測器類型是指使用的一種紅外器件。
是采用單元或多元(元數(shù)8、10、16、23、48、55、60、120、180等)光電導(dǎo)或光伏紅外探測器;
其采用的元素有硫化鉛(PbS)、硒化鉛(PnSe)、碲化銦(InSb)、碲鎘汞(HgCdTe)、碲錫鉛(PbSnTe)、鍺摻雜(Ge:X)和硅摻雜(Si:X)等。
3掃描制式;一般為我國標(biāo)準(zhǔn)電視制式,PAL制式。
4顯示方式;指屏幕顯示是黑白顯示還是偽彩顯示。
5溫度測定范圍;指測定溫度的*低限與*高限的溫度值的范圍。
6測溫準(zhǔn)確度;指紅外熱像儀測溫的*大誤差與儀器量程之比的百分?jǐn)?shù)。
7*大工作時間;紅外熱像儀允許連續(xù)的工作時間。