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紅外熱像儀的工作原理
閱讀：1487 發(fā)布時(shí)間：2022-6-29
紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。
現(xiàn)代紅外熱像儀的工作原理是使用光電設(shè)備來(lái)檢測(cè)和測(cè)量輻射，并在輻射與表面溫度之間建立相互聯(lián)系。所有高于絕對(duì)零度（-273℃）的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射。 [2] 紅外熱像儀利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。通過(guò)查看熱圖像，可以觀察到被測(cè)目標(biāo)的整體溫度分布狀況，研究目標(biāo)的發(fā)熱情況，從而進(jìn)行下一步工作的判斷。
你知道紅外熱成像儀的原理是什么嗎？它是如何不通過(guò)接觸就能測(cè)量溫度的？
紅外熱成像儀，是采用紅外熱成像技術(shù)，通過(guò)測(cè)量目標(biāo)物體的紅外輻射，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的熱分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備。
紅外熱成像儀的具體工作過(guò)程是，通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量，然后將其作用到紅外探測(cè)器的光敏元件上，通過(guò)后繼電路和信號(hào)處理后獲得紅外熱像圖。其本質(zhì)就是對(duì)紅外波段的能量進(jìn)行成像，然后通過(guò)偽著色處理，不同顏色表示不同溫度，從而直觀的看到物體表面的溫度分布情況。而且，紅外熱成像儀不僅能實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)溫，且測(cè)量精度可控制在±0.2℃。
紅外熱成像儀技術(shù)相對(duì)成熟，也有一些小缺點(diǎn)，比如因?yàn)榧t外線熱成像儀的測(cè)量方法是非接觸式的，很容易受到外界環(huán)境影響而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，這就需要工作人員在檢測(cè)時(shí)根據(jù)檢測(cè)環(huán)境下對(duì)儀器進(jìn)行校正；而且，紅外熱成像儀內(nèi)部組件所產(chǎn)生的本體輻射也會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。
紅外熱成像儀的優(yōu)點(diǎn)也是非常明顯。因?yàn)榧t外熱成像儀是通過(guò)收集目標(biāo)的紅外輻射能量而成像的，所以不論是在白天還是在黑夜均可正常工作；在惡劣的雨雪天氣環(huán)境下，也可以利用紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特點(diǎn)，使用熱成像儀進(jìn)行觀測(cè)。對(duì)于隱蔽的目標(biāo)，因?yàn)榧t外熱成像儀不是通過(guò)光來(lái)檢測(cè)，所以會(huì)達(dá)到識(shí)別的目的。
雖然我們對(duì)紅外熱成像儀的印象一般停留在體溫檢測(cè)上，但紅外熱成像儀在其他領(lǐng)域也有很多應(yīng)用，比如對(duì)化工企業(yè)高空污染源和罐區(qū)頂部揮發(fā)性有機(jī)物排放的遠(yuǎn)距離檢測(cè)檢查，紅外熱成像儀可以提供溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析，為執(zhí)法人員遠(yuǎn)距離、無(wú)接觸現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法檢提供便利；還比如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，紅外熱成像儀可以通過(guò)熱成像診斷系統(tǒng)采集人體紅外輻射，最后轉(zhuǎn)換成不同顏色的圖像，從而反映疼痛的性質(zhì)、程度、范圍。
人類一直都能夠檢測(cè)到紅外輻射。人體皮膚內(nèi)的神經(jīng)末梢能夠?qū)Φ瓦_(dá)±0.009°C (0.005°F) 的溫差作出反應(yīng)。雖然人體神經(jīng)末梢極其敏感，但其構(gòu)造不適用于無(wú)損熱分析。例如，盡管人類可以憑借動(dòng)物的熱感知能力在黑暗中發(fā)現(xiàn)溫血獵物，但仍可能需要使用更佳的熱檢測(cè)工具。由于人類在檢測(cè)熱能方面存在物理結(jié)構(gòu)的限制，因此開發(fā)了對(duì)熱能非常敏感的機(jī)械和電子設(shè)備。這些設(shè)備是在眾多應(yīng)用中檢查熱能的標(biāo)準(zhǔn)工具。
現(xiàn)代紅外熱像儀的工作原理是使用光電設(shè)備來(lái)檢測(cè)和測(cè)量輻射，并在輻射與表面溫度之間建立相互聯(lián)系。所有高于絕對(duì)零度（-273℃）的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射。 [2] 紅外熱像儀利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。通過(guò)查看熱圖像，可以觀察到被測(cè)目標(biāo)的整體溫度分布狀況，研究目標(biāo)的發(fā)熱情況，從而進(jìn)行下一步工作的判斷。
你知道紅外熱成像儀的原理是什么嗎？它是如何不通過(guò)接觸就能測(cè)量溫度的？
紅外熱成像儀，是采用紅外熱成像技術(shù)，通過(guò)測(cè)量目標(biāo)物體的紅外輻射，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的熱分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備。
紅外熱成像儀的具體工作過(guò)程是，通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量，然后將其作用到紅外探測(cè)器的光敏元件上，通過(guò)后繼電路和信號(hào)處理后獲得紅外熱像圖。其本質(zhì)就是對(duì)紅外波段的能量進(jìn)行成像，然后通過(guò)偽著色處理，不同顏色表示不同溫度，從而直觀的看到物體表面的溫度分布情況。而且，紅外熱成像儀不僅能實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)溫，且測(cè)量精度可控制在±0.2℃。
紅外熱成像儀技術(shù)相對(duì)成熟，也有一些小缺點(diǎn)，比如因?yàn)榧t外線熱成像儀的測(cè)量方法是非接觸式的，很容易受到外界環(huán)境影響而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，這就需要工作人員在檢測(cè)時(shí)根據(jù)檢測(cè)環(huán)境下對(duì)儀器進(jìn)行校正；而且，紅外熱成像儀內(nèi)部組件所產(chǎn)生的本體輻射也會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。
紅外熱成像儀的優(yōu)點(diǎn)也是非常明顯。因?yàn)榧t外熱成像儀是通過(guò)收集目標(biāo)的紅外輻射能量而成像的，所以不論是在白天還是在黑夜均可正常工作；在惡劣的雨雪天氣環(huán)境下，也可以利用紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)的特點(diǎn)，使用熱成像儀進(jìn)行觀測(cè)。對(duì)于隱蔽的目標(biāo)，因?yàn)榧t外熱成像儀不是通過(guò)光來(lái)檢測(cè)，所以會(huì)達(dá)到識(shí)別的目的。
雖然我們對(duì)紅外熱成像儀的印象一般停留在體溫檢測(cè)上，但紅外熱成像儀在其他領(lǐng)域也有很多應(yīng)用，比如對(duì)化工企業(yè)高空污染源和罐區(qū)頂部揮發(fā)性有機(jī)物排放的遠(yuǎn)距離檢測(cè)檢查，紅外熱成像儀可以提供溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析，為執(zhí)法人員遠(yuǎn)距離、無(wú)接觸現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法檢提供便利；還比如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，紅外熱成像儀可以通過(guò)熱成像診斷系統(tǒng)采集人體紅外輻射，最后轉(zhuǎn)換成不同顏色的圖像，從而反映疼痛的性質(zhì)、程度、范圍。
人類一直都能夠檢測(cè)到紅外輻射。人體皮膚內(nèi)的神經(jīng)末梢能夠?qū)Φ瓦_(dá)±0.009°C (0.005°F) 的溫差作出反應(yīng)。雖然人體神經(jīng)末梢極其敏感，但其構(gòu)造不適用于無(wú)損熱分析。例如，盡管人類可以憑借動(dòng)物的熱感知能力在黑暗中發(fā)現(xiàn)溫血獵物，但仍可能需要使用更佳的熱檢測(cè)工具。由于人類在檢測(cè)熱能方面存在物理結(jié)構(gòu)的限制，因此開發(fā)了對(duì)熱能非常敏感的機(jī)械和電子設(shè)備。這些設(shè)備是在眾多應(yīng)用中檢查熱能的標(biāo)準(zhǔn)工具。