儀器簡(jiǎn)介

紅外熱像儀早是因為軍事目的而得以開(kāi)發(fā)，近年來(lái)迅速向民用工業(yè)領(lǐng)域擴展。自二十世紀70年代，歐美一些發(fā)達國家先后開(kāi)始使用紅外熱像儀在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行探索。紅外熱像儀也經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成非常輕便的現場(chǎng)測試設備。由于測試往往產(chǎn)生的溫度場(chǎng)差異不大和現場(chǎng)環(huán)境復雜等因素，好的熱像儀必須具備320*240像素、分辨率小于0.1℃、空間分辨率小、具備紅外圖像和可見(jiàn)光圖像合成功能等。由于紅外熱成像技術(shù)能夠進(jìn)行非接觸式的、高分辨率的溫度成像，能夠生成高質(zhì)量的圖像，可提供測量目標的眾多信息，彌補了人類(lèi)肉眼的不足，因此已經(jīng)在電力系統、土木工程、汽車(chē)、冶金、石化、醫療等諸多行業(yè)得到廣泛應用，未來(lái)的發(fā)展前景更不可*。

使用方法

正確使用紅外熱像儀的方法和技巧

1）調整焦距

2）選擇正確的測溫范圍

3）了解大測量距離

4）僅僅要求生成清晰紅外熱圖像，還是同時(shí)要求測溫

5）工作背景單一

6）保證測量過(guò)程中儀器平穩

1）調整焦距

您可以在紅外圖像存儲后對圖像曲線(xiàn)進(jìn)行調整，但是您無(wú)法在圖像存儲后改變焦距，也無(wú)法消除其他雜亂的熱反射。保證時(shí)間操作正確性將避免現場(chǎng)的操作失誤。仔細調整焦距！如果目標上方或周?chē)尘暗倪^(guò)熱或過(guò)冷的反射影響到目標測量的性時(shí)，試著(zhù)調整焦距或者測量方位，以減少或者消除反射影響。（FoRD的意思是：Focus焦距，Range范圍, Distance距離）

2）選擇正確的測溫范圍

您是否了解現場(chǎng)被測目標的測溫范圍？為了得到正確的溫度讀數，請務(wù)必設置正確的測溫范圍。當觀(guān)察目標時(shí)，對儀器的溫度跨度進(jìn)行微調將得到*的圖像質(zhì)量。這也將同時(shí)會(huì )影響到溫度曲線(xiàn)的質(zhì)量和測溫精度。

3）了解大的測量距離

當您測量目標溫度時(shí)，請務(wù)必了解能夠得到測溫讀數的大測量距離。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(guò)熱像儀光學(xué)系統的目標圖像必須占到9個(gè)像素，或者更多。 如果儀器距離目標過(guò)遠，目標將會(huì )很小，測溫結果將無(wú)法正確反映目標物體的真實(shí)溫度，因為紅外熱像儀此時(shí)測量的溫度平均了目標物體以及周?chē)h(huán)境的溫度。為了得到的測量讀數，請將目標物體盡量充滿(mǎn)儀器的視場(chǎng)。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)系統的小焦距，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(shí)要求測溫

這之間有什么區別嗎？一條量化的溫度曲線(xiàn)可用來(lái)測量現場(chǎng)的溫度情況，也可以用來(lái)編輯顯著(zhù)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(guò)程中，需要進(jìn)行溫度測量，并要求對目標溫度進(jìn)行比較和趨勢分析，便需要記錄所有影響測溫的目標和環(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(shí)候，在戶(hù)外進(jìn)行檢測工作時(shí)，你將會(huì )發(fā)現大多數目標都是接近于環(huán)境溫度的。當在戶(hù)外工作時(shí)，請務(wù)必考慮太陽(yáng)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(jìn)行測量工作，以避免太陽(yáng)反射帶來(lái)的影響。

6）保證測量過(guò)程中儀器平穩

現在所有的長(cháng)波NEC紅外熱像儀都可以達到60Hz幀頻速率，因此在拍攝圖像過(guò)程中，由于儀器移動(dòng)可能會(huì )引起圖像模糊。為了達到的效果，在凍結和記錄圖像的時(shí)候，應盡可能保證儀器平穩。當按下存儲按鈕時(shí)，應盡量保證輕緩和平滑。即使輕微的儀器晃動(dòng)，也可能會(huì )導致圖像不清晰。推薦在您胳膊下用支撐物來(lái)穩固，或將儀器放置在物體表面，或使用三腳架,盡量保持穩定。

紅外熱像儀的原理

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(cháng)的電磁波位于可見(jiàn)光光譜紅色以外，稱(chēng)為紅外線(xiàn)或稱(chēng)紅外輻射，是指波長(cháng)為0.78~1000微米的電磁波，其中波長(cháng)為0.78~2.0微米的部分稱(chēng)為近紅外，波長(cháng)為2.0~1000微米的部分稱(chēng)為熱紅外線(xiàn)。自然界中，一切物體都可以輻射紅外線(xiàn)，因此利用探測儀測量目標本身與背景間的紅外線(xiàn)差可以得到不同的熱紅外線(xiàn)形成的紅外圖像。

目標的熱圖像和目標的可見(jiàn)光圖像不同，它不是人眼所能看到的可見(jiàn)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。所有溫度在零度（-273℃）以上的物體，都會(huì )不停地發(fā)出熱紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)（或熱輻射）是自然界中存在為廣泛的輻射，它還具有兩個(gè)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(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來(lái)對物體進(jìn)行無(wú)需接觸的溫度測量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節約能源，保護環(huán)境等方面提供了一個(gè)重要的檢測手段和診斷工具。

（2）大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線(xiàn)，但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線(xiàn)卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱(chēng)為熱紅外線(xiàn)的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口，使人們在*無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的戰場(chǎng)，清晰地觀(guān)察到前方的情況。由于這個(gè)特點(diǎn)，熱紅外成像技術(shù)在軍事上提供了*的夜視裝備，并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統。這些系統在現代戰爭中發(fā)揮了非常重要的作用。

紅外熱像儀應用的范圍隨著(zhù)人們對其認識的加深而愈來(lái)愈廣泛：用紅外熱像儀可以十分快捷，探測電氣設備的不良接觸，以及過(guò)熱的機械部件，以免引起嚴重短路和火災。對于所有可以直接看見(jiàn)的設備，紅外熱成像產(chǎn)品都能夠確定所有連接點(diǎn)的熱隱患。對于那些由于屏蔽而無(wú)法直接看到的部分，則可以根據其熱量傳導到外面的部件上的情況，來(lái)發(fā)現其熱隱患，這種情況對傳統的方法來(lái)說(shuō)，除了解體檢查和清潔接頭外，是沒(méi)有其它的辦法。斷路器、導體、母線(xiàn)及其它部件的運行測試，紅外熱成像產(chǎn)品是無(wú)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(guò)載或三相負載的不平衡。

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

1.各種電氣裝置：可發(fā)現接頭松動(dòng)或接觸不良，不平衡負荷，過(guò)載，過(guò)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)現的隱患有接頭松動(dòng)，套管過(guò)熱，接觸不良（抽頭變換器），過(guò)載，三相負載不平衡，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、發(fā)電機：可以發(fā)現的隱患是軸承溫度過(guò)高，不平衡負載，繞組短路或開(kāi)路，碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱，過(guò)載過(guò)熱，冷卻管路堵塞。其影響為有問(wèn)題的軸承可以引起鐵芯或繞組線(xiàn)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(xiàn)圈。還可能引起驅動(dòng)目標的損壞。

4. 電氣設備維修檢查，屋頂查漏，節能檢測，環(huán)保檢查，安全防盜，森林防火，無(wú)損探傷，質(zhì)量控制，醫療檢查等等也很有效益。

在科研領(lǐng)域主要應用包括：汽車(chē)研究發(fā)展－射出成型、模溫控制、剎車(chē)盤(pán)、引擎活塞、電子電路設計、烤漆；電機、電子業(yè)－印制電路板熱分布設計、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(shí)驗；目標物特征分析；復合材料檢測；建筑物隔熱、受潮檢測；熱傳導研究； 動(dòng)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。

紅外熱像儀用途

紅外熱成像儀已廣泛應用于安全防范系統中，并成為安全監控系統中的明星。由于具有隱蔽探測功能，不需要可見(jiàn)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，導致犯zui行為被發(fā)現。在某些重要單位，例如：重要的行政中心、銀行金庫、機要室、檔案室、軍事要地、等，用紅外熱成像儀24小時(shí)監控，并隨時(shí)對背景資料進(jìn)行分析，一旦發(fā)現變化，可以及時(shí)發(fā)出警報，并可以通過(guò)智能設備的處理，對有關(guān)情況進(jìn)行自動(dòng)處理，并隨時(shí)將情況上報，取得進(jìn)一步的處理意見(jiàn)。

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