紅外熱像儀簡介

紅外熱像儀,簡稱熱像儀,是指采用紅外CCD焦平面陣列技術(shù)的凝視型熱像儀。紅外焦平面陣列是指放在光學(xué)系統(tǒng)焦平面上的一塊芯片，在這塊如同郵票大小的芯片上，不僅集成了成千上萬個紅外探測器，而且與各探測器相匹配的信號放大與處理電路也集成在一起，形成一個整體，使第二代熱像儀不僅取消了光機掃描器，能夠像眼睛一樣攝取目標的完整圖像，而且縮小了體積，降低了功耗。不僅如此，由于CCD成像器件具有更高的靈敏度和熱分辨率，使探測距離和識別能力也有明顯提高。熱像儀的工作波段（即紅外探測器的敏感范圍）可達到中、遠紅外區(qū)域，但由于大氣對波長為三到五微米和八到十四微米以外的紅外線有強烈的衰減作用，所以實際上熱像儀主要工作在三到五微米和八到十四微米兩個紅外波段。在沒有任何光亮的情況下,熱像儀可以使用,熱像儀不管白天黑夜都能產(chǎn)生圖像,因為只要存在溫差,就能產(chǎn)生紅外線,它看得見任何發(fā)射紅外線的東西。

紅外熱像儀應(yīng)用范圍

 紅外熱像儀的具體應(yīng)用情況簡單介紹：
輸電設(shè)備：接頭、絕緣子、夾板、跳線、高壓線、壓接套管、瓷瓶引線

變電系統(tǒng)：互感器、隔離開關(guān)、空氣斷線器、油斷路器、少油量斷路器、避雷器、電容器、電抗器、變壓器、總線、套管、整流器、絕緣子、線夾、阻波器

配電系統(tǒng)：配電盤、開關(guān)箱、變壓器、斷電器、接觸器、保險絲、電纜

發(fā) 電 廠：發(fā)電機碳刷繞組裝備、發(fā)電機、變壓器、油枕、發(fā)電機饋電線、電壓調(diào)節(jié)器、發(fā)電機馬達控制中心電盤

建設(shè)系統(tǒng)：檢查外墻空鼓、剝落、屋面滲漏、管道、熱橋、建筑節(jié)能研究、竣工驗收等; 公路橋梁：可用于快速掃描公路裂紋、橋梁開裂、滲漏檢查、瀝青攤鋪等; 冶金系統(tǒng)：用于大型高爐料面測定、熱風(fēng)爐的破損診斷和檢修等;高爐、鋼材成型加工和熱處理：焊接、鑄件、模具、煉鋼爐、轉(zhuǎn)爐、魚雷車、爐壁、金屬熱處里(退火、回火、淬火)、冷/熱軋鋼板、鋼卷線材等溫度量測監(jiān)控

石化系統(tǒng)：可用于保溫隔熱材料的破損診斷、加熱爐管的溫度分布測定等; 轉(zhuǎn)動機械設(shè)備：馬達、馬達碳刷、軸承、聯(lián)軸器、泵浦、汽機葉片、齒輪箱、驅(qū)動齒輪、驅(qū)動皮帶、聯(lián)軸器、射出成型機、柴油機、空壓機

機電系統(tǒng)：可用于新產(chǎn)品開發(fā)試驗研究、大型機電設(shè)備溫度分布監(jiān)測等;鍋爐反應(yīng)爐加熱爐：爐壁、爐管、煙囪、熱交換器、水泥旋窯

產(chǎn)品流程設(shè)備：安全閥、氣體/產(chǎn)品管路(保溫、保冷)、熱交換器、冷卻塔、桶槽、球槽、儲存槽、空氣干燥機、烘干機、冷凍器

電子產(chǎn)品：PC板熱分析、電子組件熱傳導(dǎo)測試、殼散熱測試、電路設(shè)計、環(huán)境評估

消防安保系統(tǒng)：可用于消防科研、火災(zāi)救人、安保、走私監(jiān)控等; 自然科學(xué)：采光、溫室效應(yīng)、沙塵暴、植物、采礦等;醫(yī)療：腫瘤、甲狀腺、糖尿病、非典、禽流感等;其它：玻璃、軍事、塑料、造紙、紡織、包裝、排污、電影廣告策劃

正確使用紅外熱像儀的方法和技巧　 1）調(diào)整焦距 2）選擇正確的測溫范圍 3）了解最大測量距離 4）僅僅要求生成清晰紅外熱圖像，還是同時要求精確測溫 5）工作背景單一 　6）保證測量過程中儀器平穩(wěn)　 　　

1）調(diào)整焦距 　　您可以在紅外圖像存儲后對圖像曲線進行調(diào)整，但是您無法在圖像存儲后改變焦距，也無法消除其他雜亂的熱反射。保證第一時間操作正確性將避免現(xiàn)場的操作失誤。仔細調(diào)整焦距！如果目標上方或周圍背景的過熱或過冷的反射影響到目標測量的精確性時，試著調(diào)整焦距或者測量方位，以減少或者消除反射影響?！?/SPAN>

2）選擇正確的測溫范圍 　　您是否了解現(xiàn)場被測目標的測溫范圍？為了得到正確的溫度讀數(shù)，請務(wù)必設(shè)置正確的測溫范圍。當觀察目標時，對儀器的溫度跨度進行微調(diào)將得到較佳的圖像質(zhì)量。這也將同時會影響到溫度曲線的質(zhì)量和測溫精度?！?/SPAN>

3）了解最大的測量距離 　　當您測量目標溫度時，請務(wù)必了解能夠得到精確測溫讀數(shù)的最大測量距離。對于非制冷微熱量型焦平面探測器，要想準確地分辨目標，通過熱像儀光學(xué)系統(tǒng)的目標圖像必須占到9個像素，或者更多。 如果儀器距離目標過遠，目標將會很小，測溫結(jié)果將無法正確反映目標物體的真實溫度，因為紅外熱像儀此時測量的溫度平均了目標物體以及周圍環(huán)境的溫度。為了得到比較精確的測量讀數(shù)，請將目標物體盡量充滿儀器的視場。顯示足夠的景物，才能夠分辨出目標。與目標的距離不要小于熱像儀光學(xué)系統(tǒng)的最小焦距，否則不能聚焦成清晰的圖像。 　　

4）僅僅要求生成清晰紅外熱圖像，還是同時要求精確測溫 　　這之間有什么區(qū)別嗎？一條量化的溫度曲線可用來測量現(xiàn)場的溫度情況，也可以用來編輯顯著的溫升情況。清晰的紅外圖像同樣十分重要。但是如果在工作過程中，需要進行溫度測量，并要求對目標溫度進行比較和趨勢分析，便需要記錄所有影響精確測溫的目標和環(huán)境溫度情況，例如發(fā)射率，環(huán)境溫度，風(fēng)速及風(fēng)向，濕度，熱反射源等等。 　　

5）工作背景單一 　　例如，天氣寒冷的時候，在戶外進行檢測工作時，你將會發(fā)現(xiàn)大多數(shù)目標都是接近于環(huán)境溫度的。當在戶外工作時，請務(wù)必考慮太陽反射和吸收對圖像和測溫的影響。因此，有些老型號的紅外熱像儀只能在晚上進行測量工作，以避免太陽反射帶來的影響。 　　

6）保證測量過程中儀器平穩(wěn) 　　為了達到可以的效果，在凍結(jié)和記錄圖像的時候，應(yīng)盡可能保證儀器平穩(wěn)。當按下存儲按鈕時，應(yīng)盡量保證輕緩和平滑。即使輕微的儀器晃動，也可能會導(dǎo)致圖像不清晰。推薦在您胳膊下用支撐物來穩(wěn)固，或?qū)x器放置在物體表面，或使用三腳架,盡量保持穩(wěn)定。

   近年來，在多個行業(yè)，出現(xiàn)了一種可以顯示區(qū)域溫度分布的高級型”測溫儀“，即紅外熱像儀。這類儀器可以顯示一個物體的溫度分布，溫度最高點和最低點等；甚至在非典時期，作為人體溫度篩選儀也起到了很大的作用。

  下面我們就熱像儀的定義和行業(yè)應(yīng)用具體介紹一下：

   定義：紅外熱成像技術(shù)是一項前途廣闊的高新技術(shù)。比0.78微米長的電磁波位于可見光光譜紅色以外，稱為紅外線，又稱紅外輻射。是指波長為0.78~1000微米的電磁波，其中波長為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外，波長為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。自然界中，一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測儀測量目標本身與背景間的紅外線差可以得到不同的熱紅外線形成的紅外圖像。

   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可見光圖像，而是表面溫度分布圖像。紅外熱成像使人眼不能直接看到表面溫度分布，變成可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。所有溫度在絕對零度(-273℃)以上的物體，都會不停地發(fā)出熱紅外線。紅外線(或熱輻射)是自然界中存在較為廣泛的輻射，它還具有兩個重要的特性：(1)物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個特點使人們可以利用它來對物體進行無需接觸的溫度測量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，保護環(huán)境等方面提供了一個重要的檢測手段和診斷工具。(2) 大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口” 。利用這兩個窗口，使人們在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的戰(zhàn)場，清晰地觀察到前方的情況。由于這個特點，熱紅外成像技術(shù)在軍事上提供了先進的夜視裝備，并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮了非常重要的作用。

   紅外熱像儀應(yīng)用的范圍隨著人們對其認識的加深而愈來愈廣泛：

   1.用紅外熱像儀可以十分快捷，探測電氣設(shè)備的不良接觸，以及過熱的機械部件，以免引起嚴重短路和火災(zāi)。

   2.對于所有可以直接看見的設(shè)備，紅外熱成像產(chǎn)品都能夠確定所有連接點的熱隱患。對于那些由于屏蔽而無法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳導(dǎo)到外面的部件上的情況，來發(fā)現(xiàn)其熱隱患，這種情況對傳統(tǒng)的方法來說，除了解體檢查和清潔接頭外，是沒有其它的辦法。斷路器、導(dǎo)體、母線及其它部件的運行測試，紅外熱成像產(chǎn)品是無法取代的。然而紅外熱成像產(chǎn)品可以很容易地探測到回路過載或三相負載的不平衡。

   行業(yè)應(yīng)用：

   在紅外熱像預(yù)知維護領(lǐng)域，采用紅外熱像儀對所有電氣設(shè)備、配電系統(tǒng)，包括高壓接觸器、熔斷器盤、主電源斷路器盤、接觸器、以及所有的配電線、電動機、變壓器等等，進行紅外熱成像檢查，以保證所有運行的電氣設(shè)備不存在潛伏性的熱隱患，有效防止火災(zāi)、停機等事故發(fā)生。下面是需要進行紅外熱成像產(chǎn)品檢查的部分設(shè)施：

3. 各種電氣裝置：可發(fā)現(xiàn)接頭松動或接觸不良，不平衡負荷，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。

4. 電動機、發(fā)電機：可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高，不平衡負載，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)，進而損壞繞組線圈。還可能引起驅(qū)動目標的損壞。

    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、烤漆; 電機、電子業(yè)-印制電路板熱分布設(shè)計、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;引擎燃燒試驗風(fēng)洞實驗; 目標物特征分析; 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。

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