红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
工作原理
红外热像仪是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能(电磁波)在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射,并在辐射与表面温度之间建立相互联系。所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射。红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像,可以观察到被测目标的整体温度分布状况,研究目标的发热情况,从而进行下一步工作的判断。
人类一直都能够检测到红外辐射。人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C (0.005°F) 的温差作出反应。虽然人体神经末梢极其敏感,但其构造不适用于无损热分析。例如,尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物,但仍可能需要使用更佳的热检测工具。由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制,因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。这些设备是在众多应用中检查热能的标准工具。
设备构成
红外热像仪的构成包5大部分:
1、红外镜头: 接收和汇聚被测物体发射的红外辐射;
2、红外探测器组件: 将热辐射型号变成电信号;
3、电子组件: 对电信号进行处理;
4、显示组件: 将电信号转变成可见光图像;
5、软件: 处理采集到的温度数据,转换成温度读数和图像。
应用范围
红外热像仪的应用范围极其广泛,并且随着红外技术的不断发展及普及,新的应用被不断开发,目前主要有一下几个应用大类。
科学研究
材料研究:有机材料、无机材料、复合材料、3D打印材料、纳米材料、弹性材料等。
机械与动力:新能源动力系统、制动系统、液压系统、牵引系统、传动系统、加热系统、精密加工等。
电子与电气:微电子、芯片、电子元器件、强电设备等。
土木工程:桥梁、隧道、大坝、建筑物等基建设施的渗漏、空鼓、缝隙问题、地质勘探等。
化学与化工:化学反应过程监测、反应设备监测、产品性能测试等。