紅外熱成像儀

紅外熱成像儀

用紅外熱成像技術,探測目標物體的紅外輻射,並通過光電轉換、信號處理等手段,將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備,我們稱為紅外熱成像儀。我們人眼能夠感受到的可見光波長為:0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長的電磁波,稱為紅外線。自然界中,一切物體都會輻射紅外線,因此利用探測器測定目標本身和背景之間的紅外線差,可以得到不同的紅外圖像,稱為熱圖像。

基本信息

簡介

我們人眼能夠感受到的可見光波長為:0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長的電磁波,稱為紅外線。
紅外熱成像儀紅外熱成像儀
自然界中,一切物體都會輻射紅外線,因此利用探測器測定目標本身和背景之間的紅外線差,可以得到不同的紅外圖像,稱為熱圖像。
同一目標的熱圖像和可見光圖像是不同,它不是人眼所能看到的可見光圖像,而是目標表面溫度分布圖像,或者說,紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標的表面溫度分布,變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。產品參數
解析度
160*120像素
熱敏度
0.08℃@30℃
測量準確度
±0.2%±2個字(滿量程)
空間解析度
2.2mrad
聚焦方式
手動聚焦
調色板
六種(鐵紅/反鐵紅/彩紅/羽紅/白熱/黑熱)
工作波段
8-14um
測溫範圍
-20℃至+300℃(可擴展至1500℃)
測溫精度
±2%或者2℃(兩者取最大值)
工作環境溫度
-15℃至+50℃
存儲環境溫度
-40℃至+70℃
濕度
-95%RH(非凝露)
電源適配器
8V-11V直流輸出
整機重量
<500克(含電池)
產品尺寸
170×160×90mm

特點

自然界所有溫度在絕對零度(-273℃)以上的物體都會發出紅外線,紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙雲等吸收可見光和近紅外線,但是對3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此,這兩個波段被稱為紅外線的“大氣視窗”。我們利用這兩個視窗,可以在完全無光的夜晚,或是在煙雲密布的惡劣環境,能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由於這個特點,紅外熱成像技術可用在安全防範的夜間監視和森林防火監控系統中。

原理

用紅外熱成像技術,探測目標物體的紅外輻射,並通過光電轉換、信號處理等手段,將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備,我們稱為紅外熱成像儀。
紅外熱成像儀大致分為致冷型和非致冷型兩大類。
目前,世界上最先進的紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀),其溫度靈敏度可達0.03℃。
紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)的套用範圍愈來愈廣泛,在科研領域的主要套用包括:汽車研究發展-射出成型、模溫控制、剎車盤、引擎活塞、電子電路設計、烤漆;電機、電子業-印製電路板熱分布設計、產品可靠性測試、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;引擎燃燒試驗風洞實驗;目標物特徵分析;複合材料檢測;建築物隔熱、受潮檢測;熱傳導研究;動植物生態研究;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(熱成像儀或紅外熱成像儀)可以十分快捷準確探測電氣設備的不良接觸,以及過熱的機械部件,以免引起嚴重短路和火災。對於所有可以直接看見的設備,紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)能夠確定所有連線點的熱隱患。那些由於遮蔽而無法直接看到的部分,則可以根據其熱量傳導到外面的部件上的情況,來發現隱患。這種情況對傳統的方法來說,除解體檢查和清潔接頭外,沒有其它的辦法。斷路器、導體、母線及其它部件的運行測試,紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)是無法取代的。紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)可以很容易地探測到迴路過載或三相負載的不平衡。在美國有幾十家公司提供紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)檢查服務,為客戶的所有電氣設備、配電系統,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,進行紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)檢查,以保證客戶的所有運行的電氣設備不存在潛伏性的熱隱患,有效防止火災事故發生

發射率

我們知道:任何物體在高於絕對零度(-273.15℃)的時候,其物體表面就會有紅外能量也就是紅外線發射出來,溫度越高,發射的紅外能量越強!紅外線測溫儀和紅外熱像儀就是根據這個特點來測量物體表面的溫度的,既然我們知道了紅外線測溫儀和紅外熱像儀是測量物體表面的溫度,那么就會免不了被物體表面的光潔度所影響,實驗證明:物體表面越接近於鏡面(反射越強),其表面所發出的紅外能量衰減越厲害,所以我們就需要對不同物體的表面對紅外能量的衰減情況做出補償,也就是設定一個補償係數,這個補償係數就是發射率!
發射率如何得來的呢?
有個很簡單的辦法:就是與標準的接觸式測溫儀進行比對。計算公式為:發射率=實測值\標準值,式中的實測值就是紅外線測溫儀或是紅外熱像儀測得的溫度,而標註值為接觸式測溫儀測得的溫度,由於任何物體都不可能完全沒有反射(黑體),所以往往這個修正係數都會小於1。

套用

下面是需要採用紅外熱像儀(熱成像儀或紅外熱成像儀)進行檢查的部分設施:
1、電氣裝置:可發現接頭鬆動或接觸不良,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生電弧、短路、燒毀、起火。
2、變壓器:可以發現的隱患有接頭鬆動,套管過熱,接觸不良(抽頭變換器),過載,三相負載不平衡,冷卻管堵塞不暢。其影響為產生電弧、短路、燒毀、起火。
3、電動機、發電機:可以發現的隱患是軸承溫度過高,不平衡負載,繞組短路或開路,碳刷、滑環和集流環發熱,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和集流環,進而損壞繞組線圈。還可能引起驅動目標的損壞。
4、電氣設備維修檢查,屋頂查漏,節能檢測,環保檢查,安全防盜,森林防火,無損探傷,質量控制,醫療檢查等等也很有效益。
5:診斷人體疾病,運用經絡學,在人腦的研究工作及在研究疾病治療方法中的套用;特別是在診斷哮喘病,痹症,腰椎間盤突出症,運動病,惡性腫瘤等病症具有無放射性,一次多臟器全身掃描的非接觸測量的優點.是綜合確診人體某種疾病的一種有用手段。
6:建築物外牆的監測。通過表面溫度可以為我們提供有關樓宇結構、管道系統、供暖通風及空調系統以及電氣系統的許多信息。在透過紅外鏡頭觀察時,平日肉眼看不到的問題會突現眼前。使用紅外熱像儀,可以檢測到空氣泄漏、水分積累、管道堵塞、牆壁後面的結構特徵以及過熱的電氣線路等,並對數據進行可視化記錄歸檔。通過用這種工具對表面進行掃描,您可以快速發現通常代表潛在問題的溫度變化,並以詳細的圖形報告的形式對數據進行記錄。
7:紅外熱成像儀在自然環境方面的套用。監控自然環境,如山體滑坡、火山爆發。

分類

此紅外熱成像儀可戴於頭部或安裝在頭盔上,無須手持,使用方便,採用獨特的非製冷焦平面感測器,根據人類環境改造學設計,即使在煙幕繚繞及視野全部被遮擋的情況下,成像效果也不會受到影響。穿戴者通過增大的圖像透鏡可以看見成像。該儀器可以用作搜尋/救援,檢查/海上救助等行動,可極大的提高戰鬥員自身的安全係數,滅火效率、以及提高處置各種緊急事務的能力和拯救生命的能力。
探測器
探測器:長波非製冷
工作波段:8-14um屬於長波段
像元數:160×120
像元尺寸:25um
空間解析度:4.3mrad
光學系統
焦距:待定
視場角:對於視場≮50°
5.7mm38°×29°
圖像顯示
圖像色彩:偽彩色/黑白圖像調節
圖像傳輸:輸出模擬視頻圖像依靠後端COFDM傳輸設備進行壓縮後實時傳輸
圖像輸出:NTSC或PAL
電源
電池配置:可充電鋰電池,可現場更換;
功耗:2.4W左右
電池工作時間:約小3.5時連續工作;
測溫
溫度測量:-20℃~250℃
工作溫度:長時間工作:-20℃~60℃
80°連續工作30分鐘;
150°連續工作15分鐘;
260°連續工作5分鐘
其它
NETD:<120mk
啟動時間:<10S(@30℃)

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