紅外熱成像，人眼能夠感受到的可見光波長(zhǎng)為0.38-0.78微米。通常將比0.78微米長(zhǎng)的電磁波，稱為紅外線。自然界中，一切物體都會(huì)輻射不同波長(zhǎng)的紅外線，因此能夠利用特制的探測(cè)設(shè)備分別檢測(cè)出監(jiān)控目標(biāo)本身和背景之間的紅外線波長(zhǎng)，從而可以得到不同的紅外圖像，這種紅外圖像稱為熱圖像。 同一目標(biāo)的熱圖像和可見光圖像是不同的，熱圖像是目標(biāo)表面溫度分布圖，或者說，紅外熱圖像是人眼不能直接看到的目標(biāo)表面溫度分布圖，只有通過專門的設(shè)備才能轉(zhuǎn)換成人眼可以看到的、表徵目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。
紅外熱成像特點(diǎn)
自然界所有溫度在絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體，都會(huì)發(fā)出紅外線，紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在較為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對(duì)3-5微米和8-14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)可用在安全防范的夜間監(jiān)視和各種場(chǎng)所的防火監(jiān)控系統(tǒng)中。 紅外熱成像儀 采用紅外熱成像技術(shù)，探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備被稱為紅外熱成像儀。
紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類。致冷型的熱靈敏度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般用于軍事用途,而非致冷型靈敏度雖低于致冷型，但其性能已可以滿足多數(shù)軍事用途和幾乎所有的民用領(lǐng)域。由于不需要配備制冷裝置，因此非制冷紅外熱成像儀可靠性及性價(jià)比較致冷型的高。
紅外熱成像儀的應(yīng)用
1、夜間及惡劣氣候條件下的目標(biāo)監(jiān)控 夜晚，需可見光工作的設(shè)備已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明，則容易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，無(wú)論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會(huì)暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長(zhǎng)短，克服障礙的能力差，因而觀測(cè)效果差，但紅外線的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，特別是工作在8-14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較強(qiáng)，因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備仍可以正常地對(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。
2、防火監(jiān)控 由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控使用外，還可以作為有效的防火報(bào)警設(shè)備，在所有的消防火險(xiǎn)發(fā)生初期，災(zāi)害往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)，做到早知道早預(yù)防，早撲滅。
3、偽裝及隱蔽目標(biāo)的識(shí)別 偽裝是以防可見光觀測(cè)為主，犯罪分子作案時(shí)通常會(huì)隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯(cuò)覺，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠(yuǎn)大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。
說起紅外熱像儀，人們的第一反應(yīng)是在軍事上的應(yīng)用，尤其是在美國(guó)的戰(zhàn)爭(zhēng)大片中，紅外線熱像儀幾乎成了必備的裝備。
實(shí)際上，紅外熱像儀較早也是應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，在技術(shù)逐漸成熟以后才應(yīng)用于民用工業(yè)，并且迅速擴(kuò)展。
紅外線熱像儀屬于測(cè)溫儀的一種，由于帶了熱成像的功能，不僅僅顯示某個(gè)點(diǎn)的溫度示數(shù)，而是整個(gè)面的溫度分布，所以比一般的測(cè)溫儀更加直觀，可以說為技術(shù)人員提供了一雙能夠直接觀測(cè)溫度的眼睛。
目前，在電力系統(tǒng)、土木工程、汽車、化石、冶金等諸多領(lǐng)域都廣泛存在紅外熱像儀的應(yīng)用，其發(fā)展前景十分廣闊。
紅外熱像儀原理的核心是波爾茲曼定律，這位在熱學(xué)領(lǐng)域貢獻(xiàn)頗多的科學(xué)家將普朗克的理論進(jìn)行了延伸，他發(fā)現(xiàn)紅外線總能量與絕對(duì)溫度的四次方成正比。
這一關(guān)系建立后，通過光敏元件對(duì)不同波長(zhǎng)紅外線的反應(yīng)值進(jìn)行數(shù)字化處理，可以反演出溫度值，就能夠得到完整的熱像圖，圖像中顏色的不同就代表了溫度的不同。
紅外熱像儀經(jīng)常用于工業(yè)設(shè)備的檢測(cè)，比如鍋爐、電機(jī)、變電站等等設(shè)備，如果有故障發(fā)生，其各部分的溫度會(huì)出現(xiàn)異常，可以通過熱像儀很明顯地找到故障位置。
雖然熱像儀可以通過遙感的方式很方便地對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，但是畢竟屬于間接測(cè)量方式，精度并沒有一般溫度儀那么高，當(dāng)儀器量程比較大時(shí)，比如在冶金行業(yè)使用的紅外熱像儀，其量程達(dá)到幾千度，其測(cè)溫精度的差別會(huì)有±2℃。
但就使用的實(shí)際需要而言，這個(gè)誤差完全在可以接受的范圍內(nèi)。如果將量程縮小，應(yīng)用一般工業(yè)領(lǐng)域中，所測(cè)量的溫度范圍只有幾百度左右，那么精度就會(huì)上升，測(cè)量的誤差將減小。
紅外熱像儀屬于便攜式設(shè)備，單手操作即可，屏幕分辨率通常為240*320。然而不同的品牌在使用起來(lái)差別很大。
比如其使用的光敏元件不同，熱靈敏度和分辨率也就不同。以Fluke的紅外熱像儀為例，其熱靈敏度能達(dá)到0.045℃。再比如對(duì)焦是否快速準(zhǔn)確，能否錄制測(cè)量過程，人機(jī)界面是否友好等等。
這些是需要采用紅外熱像儀（熱成像儀或紅外熱成像儀）進(jìn)行檢查的部分設(shè)施
1、電氣裝置：可發(fā)現(xiàn)接頭松動(dòng)或接觸不良，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(dòng)，套管過熱，接觸不良（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(dòng)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(dòng)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(cè)，環(huán)保檢查，安全防盜，森林防火，無(wú)損探傷，質(zhì)量控制，醫(yī)療檢查等等也很有效益。
5、診斷人體疾病，運(yùn)用經(jīng)絡(luò)學(xué)，在人腦的研究工作及在研究疾病治療方法中的應(yīng)用;特別是在診斷哮喘病，痹癥，腰椎間盤突出癥，運(yùn)動(dòng)病，惡性腫瘤等病癥具有無(wú)放射性，一次多臟器全身掃描的非接觸測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。是綜合確診人體某種疾病的一種有用手段。
6、建筑物外墻的監(jiān)測(cè)。通過表面溫度可以為我們提供有關(guān)樓宇結(jié)構(gòu)、管道系統(tǒng)、供暖通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)的許多信息。在透過紅外鏡頭觀察時(shí)，平日肉眼看不到的問題會(huì)突現(xiàn)眼前。使用紅外熱像儀，可以檢測(cè)到空氣泄漏、水分積累、管道堵塞、墻壁后面的結(jié)構(gòu)特征以及過熱的電氣線路等，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化記錄歸檔。通過用這種工具對(duì)表面進(jìn)行掃描，您可以快速發(fā)現(xiàn)通常代表潛在問題的溫度變化，并以詳細(xì)的圖形報(bào)告的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
7、紅外熱成像儀在自然環(huán)境方面的應(yīng)用。監(jiān)控自然環(huán)境，如山體滑坡、火山爆發(fā)。
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