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中波紅外熱像儀的廣泛應用

中波紅外熱像儀采用紅外探測器和光學成像鏡對被測目標的紅外輻射能量分布圖進行接收,並將其反射到感光元件上,得到紅外熱成像圖像。熱量與物體表麵的熱量分布相對應。中波紅外熱像儀把來自物體的不可見紅外能量裝換成可見熱成像。熱圖像上方的不同顏色代表被測對象的溫度。

由高溫物體發射紅外光後,中波紅外熱像儀接收被測物體發出的紅外線,通過彩色圖像顯示被測物體表麵溫度分布情況,根據溫度微小的溫差找到異常溫度,從而起到維修的作用。也叫紅外熱成像。

在大溫差地區,中波紅外熱像儀廣泛應用如下:

工地施工:中波紅外熱像儀檢查空鼓、缺陷、脫落、潮濕、熱橋等。

撲滅:中波紅外熱像儀尋找火源,確定事故原因,在煙霧中搜尋傷員。

汽車製造現場:中波紅外熱像儀可檢測輪胎、空調加熱器、發動機、排氣管等性能。

電器:中波紅外熱像儀能發現缺陷或鬆動連接、負載不平衡、過載、過熱等隱患,並能引起電弧短路、燃燒、著火。

轉換器:隱患包括:接線鬆動、殼體過熱。分接開關接觸不良、過載、三相負荷不平衡、冷卻管堵塞不良。

電動機:當軸承溫度過高、負載不平衡時,發現繞組較短或開大、碳刷、滑環和當前收集環引起軸承問題,損壞磁芯或線圈。

接頭:電氣連接時,接頭會逐漸鬆開,導致重複加熱或膨脹產生熱量,造成積碳、腐蝕。

紅外熱像儀的發展前景有哪些?

紅外熱像儀優點多,應用廣,因而極具發展潛力。

紅外焦平麵陣列探測器有兩種類型:一是製冷型焦平麵陣列探測器;二是非致冷焦平麵陣列探測器。第二種非致冷焦平麵陣列探測器的靈敏度低於製冷型焦平麵陣列探測器,但其性能可以滿足大多數的軍事和幾乎所有的民用。

因此,采用非致冷焦平麵陣列探測器的紅外熱像儀,能真正實現小型化、低價格,是未來小型低成本應用的主流,未來必將大量應用於智能安防監控中,也是最具前途和市場潛力的發展方向。

使用防爆紅外熱像儀的優勢

高效——快速掃描較大的表麵或發現溫差,高效發現潛在問題或故障。

高回報——通過熱成像來執行一個預測性維護程序可以顯著降低維護和生產成本,提高勞動生產率。

防爆紅外熱像儀可一次掃描整個電機、部件或麵板,從不漏掉任何過熱風險。

防爆紅外測溫儀可以對單點進行溫度測量,但是若是掃描大的區域或部件,效率低,且容易漏掉存在故障或者需要修理的關鍵部件。

防爆紅外熱像儀如果分辨率為160×120像素,這就意味著,其相當於同時使用19200台防爆紅外測溫儀。

紅外熱像儀技術在醫療領域的優勢

紅外熱像儀是運用光電技術檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號,將該信號轉換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形,並可以進一步計算出溫度值的技術。紅外熱像儀技術使人類超越了視覺障礙,由此人們可以”看到”物體表麵的溫度分布狀況。

1、技術先進

紅外熱像儀技術可以把人體局部溫度分布的信息進行數字化記錄,並顯示在一張平麵圖上,幾張不同側麵的紅外熱像儀圖即可構成完整的人體熱分布狀態。可進行整體、全麵或單個器官檢査。

2、早期預警

醫用紅外熱像儀儀的測溫靈敏度極高,可直觀地反映出人體異常熱態(溫)區變化,許多疾病的早期,即便是僅有功能性(代謝)改變而沒有形成器質性病變,通過醫用紅外熱像儀儀采集溫度變化的信息,能夠在機體沒有明顯體征情況下解讀出潛在的隱患,能更早地發現問題。有資料顯示,紅外熱像儀圖比結構影像可提前半年乃至更早發現病變,可作為腫瘤及其他重大疾病的預測、篩查診斷的首選。

3、綠色體檢

紅外熱像儀儀工作時不發出輻射,它是通過外探測器被動地接收人體向外發射紅外線,對人體不會有任何傷害和不良反應,同時也不需要標記物,對環境也不會造成任何汙染,為非損傷性、無放射性、綠色環保、低碳、低能耗檢査,而且方便、快捷、靈敏、經濟適合現代人生活快節奏。

4、未病健康體檢

可作為重點篩查健康、亞健康、亞臨床和疾病高危及重大疾病潛在人群的首選方法。在健康普查、整體評估方麵,運用現代醫學、中醫體質學等醫學理論和臨床經驗,對人體各係統及整體健康狀況進行綜合評估,以便製訂相應的醫療、保健、預防和幹預計劃。

5、健康專項檢查

針對各專科係統疾病,以及功能狀態的專項檢查。

6、重大疾病篩查

根據觀測免疫係統、內分泌係統,以及局部組織器官及其相應淋巴區域的異常表現,早期發現心、腦血管及腫瘤等重大疾病,以及突發性流行病、地域性流行疾病的篩查。

7、醫學數字紅外熱像儀技術臨床應用範圍

1)判斷急、慢性炎症的部位、範圍、程度;

2)判斷軟組織疼痛的部位、性質、程度;

3)體檢初篩;

4)腫瘤早期預警;

5)疾病的輔助診斷;

6)監測血管供血功能狀態;

7)治療方法全程監視及療效評估。

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智能化紅外熱像儀市場發展如火如荼

紅外熱像儀技術曾經僅用於國防、軍事等高端應用,但在過去幾十年的發展中,已逐漸變為更為主流的技術。隨著維護和電氣故障排除應用中手持式紅外熱像儀越來越受歡迎,人們對該技術的工業效益的認識日益提升。2020年又遭遇了新冠疫情,大量紅外熱像儀解決方案順理成章地湧入市場。各種紅外熱像儀傳感器技術和相機被用於發熱檢測,盡管從技術上講,紅外熱像儀傳感器僅能測量皮膚表麵溫度。

盡管如此,紅外熱像儀對於許多終端用戶仍然非常神秘。即便是技術嫻熟的機器視覺集成人員也可能對非可見光成像技術束手無策。這並不稀奇,因為人類缺乏視覺感知溫度的視覺能力。

為了更好地了解紅外相機和紅外熱像儀的性能,用戶必須了解紅外熱像儀相機的工作原理和所涉及的物理原理。與在可見光譜(400 nm到700 nm波段)工作的標準機器視覺相機不同,紅外相機和紅外熱像儀技術覆蓋的光譜範圍更為寬廣,該光譜主要細分為三個波段:0.9 μm至1.7 μm波段屬於短波紅外(SWIR),3 μm至5 μm波段屬於中波紅外(MWIR),8 μm至14 μm波段屬於長波紅外(LWIR)。

光譜波段主要由各類相機中的探測器技術的特性來定義。光譜帶則來自探測器材料的敏感波長。根據科學原理,物理學文獻可能會以不同的方式對紅外光譜進行分類。

深入了解短波紅外(SWIR)

許多常見應用可從不同波段的探測中受益,並非所有紅外探測都涉及溫度測量。研究人員利用材料物理特性來探究光譜的選擇性反射率、吸收率和透射率。

例如,通常不透明的塑料包裝在SWIR的透射率比在可見光範圍更高,因此SWIR相機能夠輕鬆探測出塑料桶中對SWIR光波低透射率甚至強吸收率的物質。結果為SWIR圖像的對比度足以完成檢查。

SWIR技術也適用於農業,它可以監測作物和植物健康狀況,檢測碰傷或測量水果的含糖量。這些應用均使用了某種光譜的反射率、吸收率或透射率作為基礎檢查方法。

當用SWIR相機測量溫度時,了解SWIR光譜區域非常重要,該光譜產生的大多數信號是由反射光形成,而非紅外輻射能量所產生。通過可見光標準機器視覺應用可以清晰闡述這一點。

用SWIR相機測量溫度需要大量的熱能來克服反射光,並在傳感器上記錄為輻射能量。因此,在溫度低於400℃情況下,使用搭載SWIR探測器的相機來完成溫度校準,通常沒有任何意義。該特點使得SWIR相機適用於高溫應用(如成像熔融金屬或檢查工藝焊縫等)。

成本降低,接口標準,智能相機

盡管存在這些挑戰和缺點,紅外熱像儀在工業和非工業成像應用中的重要性仍變得越來越突出。多個因素的存在促成了這種增長。成本降低可以說是其中最重要的因素。其次是標準通信協議GenICAM和標準物理接口的引入。GenICam的目標是為所有類型的相機提供統一的編程接口,由歐洲機械視覺協會(EMVA)頒布。最先出現的是FireWire(這是在IEEE-1394標準製定之前,蘋果公司賦予數據傳輸技術的名字),現在是大多數相機都配備的千兆以太網。

不久前,用戶還不得不發揮他們最好的編程技能,並在軟件開發套件的幫助下,來實現專有的通信接口,結果卻發現下一款相機型號並不兼容。相機製造商朝向更統一的通信標準邁進,使相機銷售受益匪淺,同時也促使係統集成商和終端客戶更廣泛地采用這些標準。雖然紅外熱像儀製造商還在繼續努力完全遵守這些標準,但情況確實有所改善。

最近紅外熱像儀智能相機也破土而出。盡管紅外熱像儀與標準機器視覺還存在很大差距,但紅外熱像儀智能相機將進一步推動熱成像的廣泛應用,綻放美麗的“紅外之花”。

紅外熱像儀的工業使用優勢

在如今這個高速發展的社會各種監測設備應運而生,紅外熱像儀就是其中一種應用比較多的設備,紅外熱像儀在許多的領域中都是比較重要的,因為它所具有獨特的優勢。

紅外熱像儀的使用優勢:

隱蔽性強:它完全是被動地接收信號,不主動發射探測信號,這樣就不容易被反偵察手段所發現。

作用距離遠:一般的紅外燈產品隻有不到100米的成像距離,紅外熱像儀對物體輻射的紅外線進行成像,不受環境光和照明光的限製,一般長焦熱成像儀能觀測3千米以上的人員和6千米以上的車輛。

全天候工作能力,抗強光幹擾:紅外熱像儀成像不借助照明光和環境光,而是靠目標與背景的輻射產生景物圖像,因此紅外熱成像係統能24小時全天候工作,並且也不會像其他夜視設備那樣受可見光強光幹擾。而低照度攝像機在沒有環境光的情況下不能成像。

穿透能力強:紅外熱輻射比可見光具有更強的穿透霧、霾、雨、雪的能力,因而紅外熱成像係統在惡劣天氣條件下的成像效果幾乎不受影響。特別是作用於8-14um的長波紅外熱像儀,具有更強的穿透霧能力。

防火監控:一般的火災都是由不明顯的隱火引發的,用現有的普通方法,很難發現這種隱性火災苗頭。由於紅外熱像儀是反映物體表麵溫度而成像的設備,應用紅外熱成像儀透過煙霧發現著火點,做到早知道早預防,早撲滅。

能識別隱蔽目標:普通的偽裝是以防可見光觀測為主,一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中,由於野外環境的惡劣及人的視覺錯覺,容易產生錯誤判斷。紅外熱像儀能透過偽裝和草叢樹葉,探測出隱蔽的熱目標,人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大於草木的溫度及紅外輻射,因此不易偽裝,也不容易產生錯誤判斷。

功耗低壽命長:激光照明或者紅外燈由於需要主動照明,整機功耗比較大,有些特殊供電的場合,必須使用低功耗的紅外熱像儀係統。

紅外熱像儀應用於森林項目監測

1.林火監測

紅外熱像儀進行全天候、遠距離、寬範圍的實時監測,及時準確地發現火情並告警,為滅火行動做快速、有效的指導。

2.穿透煙霧現場救援,指揮救火,減少損失

當火災發生後,尤其是森林火災的情況下,火焰產生的煙霧很大,往往遮蓋了真正的著火點,以及火災的蔓延趨勢。紅外熱像儀有很強的穿透煙霧的能力,可有效地發現真正的著火點,快速搜救被困人員和動物。

3.餘火監測

大火被撲滅之後,有時還會遺留零星的火種,甚至存在非常隱蔽性的地下火,人眼、可見光攝像機是很難發現這些隱火的,而紅外熱像儀能夠快速、準確地發現這些潛在的危險。

4.森林景區監測

通過紅外熱像儀對景區文物、建築及整體環境的防火監測,包括對景區內遊客、工作人員抽煙或其他點火行為的監控。

5.巡邏執法

借助紅外熱像儀對人為火源、偷盜、違規狩獵、違規伐木、違規開墾和違規采石、砂、土等行為的監視,在黑暗裏快速發現遠處目標。

全球紅外熱像儀應用領域拓展

1.前景分析

十四五”期間國防支出有望維持較高增速,紅外熱像儀等武器裝備加速列裝。與美國、俄羅斯等軍事強國相比,我國先進武器裝備技術和普及率仍處於落後地位。當前世界正處於“百年未有之大變局”,國際環境形勢嚴峻,中央強調:“全麵聚焦備戰打仗”;明確提出“確保2027年實現建軍百年奮鬥目標”。2020年國防支出1.3萬億元,同比增長7.5%,國防支出增速長期領先於同期GDP增速,預計“十四五”期間國防支出將加速增長。在軍隊信息化建設及武器裝備現代化建設大背景下,紅外熱像儀將加速列裝。

2、技術趨勢

開發適應性強的非均勻性校正方法是紅外焦平麵探測器發展的一個技術難題。除此之外,紅外焦平麵陣列各敏感元響應不一致、1/f噪聲、紅外光學係統、讀出電路自身及其與探測器耦合的非均勻性、外界環境溫度和紅外焦平麵陣列中無效像元等因素的影響,使得紅外焦平麵探測器得到的圖像容易發生模糊和畸變,致使圖像在空間上呈現不均勻的特征。高精度的紅外熱像儀,需采用非均勻校正技術對圖像進行處理,但是目前沒有適應性較強的非均勻性校正方法,使得這一問題依然是製約紅外焦平麵探測器性能的主要因素,也使得各研究單位和企業將投入更多來開發出更為有效的非均勻性度量方法和校正技術。

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紅相科技TD20U無人機雙光紫外相機,無人機搭載巡邏,全天候在線!

紅相科技針對紫外電暈監測問題,自主研發無人機雙光紫外相機TD20U,解決遠距離紫外巡檢難題,為變電站及高壓線路檢測提供解決方案。

01.雙光模式(紫外+可見光疊加)

在巡檢過程中,利用太陽盲區濾片加紫外光探測器,可以精準顯示紫外圖像,探測到電暈以及電氣放電現象。而在此基礎上疊加可見光圖像,可直觀顯示被測物體區域,從而可以判斷電暈位置與電暈放電的多種可能性,為後續數據記錄和檢修提供便利。

02.高靈敏度,精準定位

輸供電線路和變電配電設備長期在大氣中工作,外部絕緣性能降低、結構缺陷問題日漸突出,防患於未然,需要定期巡檢。TD20U靈敏度高達7.8*10-18watt/cm2,采用高精度圖像融合算法,能夠精準定位電暈、電弧、局部放電的位置,並形成清晰的圖像。

03.全日盲技術

TD20U采用全日盲紫外探測技術,可用於大麵積監測輸電線路隱患,如絕緣子碎裂導致停電等問題。噪聲幹擾小,可以完全不受太陽光的影響,確保全天候在線工作,提升巡檢效率。

04.無人機懸掛

小巧輕便,可搭載無人機進行飛行巡檢,近距離觀測放電區域,發現細小缺陷故障。為變電站繁瑣的巡檢工作,以及高壓輸電線路的監測提供有效幫助。可適配大疆M200、M300無人機機型。

紅相科技G330光學氣體成像儀實現從根源避免VOCs氣體無組織排放

近兩年,隨著大氣汙染防治攻堅不斷深入,VOCs治理逐漸成為一個老生常談的話題。

VOCs,即揮發性有機物,是PM2.5、O3等二次汙染物形成的重要前體,其來源廣泛,常見的有工業廢氣、汽車尾氣、油漆塗料等等,且成因複雜、種類多,沒有固定的排放規律,危害深遠,給大氣汙染管控造成不小的壓力。 因此,在現有體係下,亟需針對VOCs的精細化管控手段出現。

市場雖大,觀望者眾多,從何處著手卻並沒有定論。此時,欧宝娱乐娱乐 (下稱“紅相科技”)迎難而上,抓住了機遇。深耕氣體監測領域十六年,創新和產業化發展兩手抓,紅相科技有核心技術在手,自然不懼考驗。

從需求出發,紅相科技根據不同場景,自主研發出G-SERIES光學氣體成像儀係列、G330E-PTZ在線監測儀器、G330U無人機載荷產品等多類儀器,利用紅外熱成像,可視化VOCs、甲烷、六氟化硫、二氧化碳等氣體,實現同步檢測,精準定位到點,贏得行業內外一致的好口碑。

當然,作為一家有著開拓精神的企業,紅相科技的研發之路還在不斷往縱深處去。麵對市場的風雲變幻,紅相科技敏銳地捕捉到,在石化行業日趨複雜的生產工藝中,產品在安全防爆上應有更高標準,由此,G330 VOCs氣體檢漏紅外熱像儀誕生了。

G330除了秉承核心的紅外快速掃描成像技術外,可實現遠距離定位。作為一款本安型防爆電器,G330的電路自帶安全保障,能有效限製電壓和電流,使其不易被引燃,適用於危險場所和爆炸性氣體、蒸汽混合物環境,比隔爆型儀器又多一層防護。在化工生產中,安全就是重中之重。

G330監測成像

G330選取製冷型高靈敏探測器,靈敏度≤0.01℃;VOCs氣體探測靈敏度≤0.4g/hr(CH4)。同時,G330配備氣體成像檢漏模式以及紅外測溫模式,可觀測到泄漏點溫度,直觀了解泄漏點溫度,以便根據泄漏嚴重情況及時處理。

輕簡智能化是紅相科技的又一標簽。G330僅重2.8kg,擁有自動對焦功能、LED補光燈,結合任務工程原理,讓使用過程無負擔,可通過wifi與手機互聯,也可錄像存儲,方便回看。與VOCs複雜的收集、處理流程相比,從源頭監測,避免逸散無疑是性價比更高。

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