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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。

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。

本文來自搜狐網站編輯發布

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。

紅外測溫原理簡介

首先我們先給測溫儀分個類,紅外測溫儀通過物體發出的紅外輻射能量大小來確定物體的溫度。理論上講,任何高於絕對零度的物體都能發出紅外輻射能量。紅外測溫儀按測量波長的多少可分為單色測溫儀、雙色測溫儀、多色測溫儀。

單色紅外測溫儀原理

目前市場上的單色測溫儀,多為窄波段測溫儀。它的測溫原理是通過物體某一狹窄波長範圍內發生的輻射能量,來決定溫度的大小。測溫儀測量的是一個區域內的平均溫度,測量值受發射率、鏡頭的汙染以及背景輻射的影響。

物體發出輻射能量的大小與發射率有一定關係。發射率越大,物體發出的紅外線能量越大。物體的發射率與物體表麵的狀態有一定關係,表麵的粗糙度、亮暗程度、不同材質都會影響發射率。所以在使用單色測溫儀時,常會有一張不同材質的發射率表。

雙色測溫儀原理

比色測溫儀又稱雙色測溫儀。它是利用鄰近通道兩個波段紅外輻射能量的比值來決定溫度的大小。比值與溫度的關係是線性的,這是由探測器的性能決定的。

雙色測溫儀能夠消除水汽、灰塵、檢測目標大小變化、部分被遮擋、發射率變化等的影響,雙色測溫儀測量絕大數灰體材料時不需要修正雙色係數,雙色測溫儀測量一個區域內最高溫度的平均值。

雙色測溫儀與單色測溫儀比較的優勢

雙色測溫不會隨物體表麵的狀態而變化(表麵粗糙程度不一樣或者表麵的化學狀態不一樣),不會影響測溫的準確性,而單色測溫儀就會有影響。

測溫儀的光學部分如玻璃,在使用一段時間後會留下一些灰塵,空氣中有水,氣,油等,都會使發射率係數降低,所以單色測溫儀往往在此時測量溫度會降低。雙色測溫儀是通過測量物體在特定的兩個波段範圍內的比值,當出現灰塵、水汽等,所測得的兩個波段範圍內的信號同時下降,相除以後比值不變。但這並不指使用雙色測溫儀就不需要進行維護,灰塵水汽等太髒時,仍需要擦拭清潔玻璃。

紅外熱像儀可以檢測到空氣溫度的變化

紅外熱像儀是建築質量檢測的有力工具,表麵溫度可以提供有關樓宇結構、管道係統、供暖通風及空調係統以及電氣係統的許多信息。使用紅外熱像儀可以檢測到空氣泄漏、水分積累、管道堵塞、牆壁後麵的結構特征以及過熱的電氣線路等,可以快速發現通常代表潛在問題的溫度變化。

紅外熱像儀是尋找樓宇缺陷快捷的有效檢測工具。它可以用來檢測建築結構的合格情況,並能夠將熱量損失、潮濕和空氣泄露等各種問題快速轉化為可見的彩色熱圖像。電氣故障是一種建築物中常見的故障。大多數情況下,這些電氣問題是肉眼看不見的,但使用紅外熱像儀能立即在紅外圖像上看到熱點。用戶可以對電熱水器、電氣櫃、組件進行掃描,並檢測大量電線、接頭,立刻清楚問題。在真正出現問題之前,即可以檢測並修複問題區域。

黴菌會損壞建築物結構。如果在生活或辦公區域內存在黴菌,還將帶來健康危害和過敏症狀。在外界空氣的水分能夠形成露滴的潮濕區域是適宜真菌生長和快速繁殖的先決條件。牆壁、牆紙和油漆中的礦物質是黴菌的滋生地。帶有特殊的露點可視化功能軟件的紅外熱像儀可自動進行檢測,並對問題區域進行顏色報警。在檢測現場便可早期識別潛在問題。

城市高層建築林立,外牆保溫層脫落存在極大的安全隱患。不僅造成建築物能源損耗,更是危及人身安全,紅外熱像儀不僅能夠檢測房屋內能量損失的位置,也同樣適用於建築物外立麵檢測。隔熱材料缺失、熱橋、漏氣和受潮等都會造成牆麵的溫度變化,紅外熱圖使溫度可視化,快速找到這些問題。

紅外熱成像技術走進智慧農業

傳統的農業耕作方式存在成本高、效益低且環境汙染等諸多問題,由粗放式傳統農業向信息化精準農業轉化是農業發展的必然趨勢。精準農業(Precision Agriculture,簡稱PA),能夠快速獲取作物信息並進行解析,是其發展的必要條件。紅外熱成像技術具有快速響應的優點,並可通過手持或機器搭載的方式,做到無接觸、無損地獲取作物熱像信息。另外,在所有監測作物指標中,作物的表麵溫度被認為是響應最快的指標,能夠在作物出現肉眼可視症狀前察覺到作物的脅迫。因此,紅外熱成像技術被認為是精準農業發展中最有前景的技術手段之一。

幹旱、凍害以及侵染性病害會對農作物的生理造成影響,其中部分生理影響使作物表麵溫度產生的變化相較於正常作物的溫度十分顯著,因此紅外熱成像技術可用於監測作物生長或作物存儲的部分生理狀況,並且有助於實現農業監測方麵的智能化、信息化管理作業。

本文介紹了熱紅外成像技術的基本原理和常用的圖像處理手段,總結了紅外熱成像技術在目前國內外農業中的研究與應用進展(包括水分脅迫、侵染性病害監測、凍害脅迫、產量預測),分析了紅外熱成像技術在農業領域的開發與應用中所麵臨的難題和未來發展趨勢。

紅外熱成像技術在農業中的研究和應用廣泛,以下主要從水分脅迫監測、侵染性病害監測、凍害脅迫監測、測產以及其他等方麵介紹和討論,如表所示。

水分脅迫監測

水具有較高的比熱容、穩定的化學性質、高溶解性以及巨大的汽化潛熱,其性質奠定了蒸騰作用的物理基礎。作物對水分含量十分敏感,水分對其生長趨勢具有顯著的影響。同時作物水分脅迫狀態也是農田灌溉調度、產量預測等方麵的重要指標。因此,在農業熱紅外監測中,水分脅迫狀況是重要的監測指標之一。

侵染性病害監測

病害的監測在農業中占有重要地位,在早期發現病害引起作物生理上的變化,就能進行預防治療,減小其對產量的影響。通常可將作物病害分為侵染性病害與非侵染性病害。非侵染性病害通常由環境因素導致,如水分脅迫。侵染性病害則是由病原生物侵染宿主所引起的病害。對於侵染性病害,在傳統目測監測方法中,如能觀察到葉表發生的變化,則此時大多數作物病害已處於較嚴重的時期。

在病毒監測中,紅外熱成像技術可獲取病毒感染部位的溫度隨時間變化情況,將其與可見光圖片作對比,可驗證將紅外熱成像技術應用於早期檢測中的可行性。紅外熱成像技術在病毒早期監測中具有良好的效果,為基於機器視覺的病毒早期監測提供了較可見光監測更具有時效性的監測手段。

凍害脅迫監測

凍害脅迫指的是作物長時間在0℃以下,植物體內的水因溫度過低而發生固體變化形成冰核導致其喪失生理活性,植物內部的冰晶形成與發展還與一種細菌有關,最終引發植株的死亡。用熱像儀觀察冰核的形成與冰凍傳播特征,有利於更好地探索作物凍害脅迫的實質。通過觀察恢複常溫後的作物生存狀況是一種檢測作物抗凍性的常用方法。用熱像儀研究抽穗後小麥的局部凍害脅迫特征。通過熱成像觀察兩種小麥的莖和麥穗在7種0℃以下氣溫中冰核形成過程。結果表明,這兩種小麥在-5℃時達到承受凍害脅迫的極限,比在其他溫度下更具有抗凍性,並且認為大多數品種的小麥都應具有相似的特點。在基於多元數據的遙感監測中,紅外熱成像遙感反演技術與其他遙感技術相結合可被用於凍害脅迫的監測。

產量預測

基於統計學的抽樣調查測產法具有較高精度的預測結果,但該方法需要消耗大量的人力物力,且效率低下,性價比低。通過獲取作物的紅外熱成像信息特征進行測產,可明顯提高效率。

在產量預測中,由於紅外熱成像提取的特征與某種脅迫有關,因此基於紅外熱成像技術產量預測的實質是研究預測產量與脅迫之間的關係,脅迫通常是水分脅迫。有學者最早通過紅外熱成像技術提取特征值測產,利用脅迫積溫指數(Stress Degree Day,簡稱SDD)來調度灌溉量,並發現該指數與產量成負相關關係。假設將衡量水分脅迫狀況的指數作為產量預測的特征值,則在作物的哪個生長階段獲取該特征值便是第2個研究點。用紅外熱成像技術研究不同的轉基因玉米,發現在玉米籽粒形成期的水分脅迫指數與玉米的產量存在負相關關係,且相關性達到了顯著水平。

紅外熱像儀的優點

紅外熱像儀是一種利用紅外熱成像技術,通過對標的物的紅外輻射探測,並加以信號處理、光電轉換等手段,將標的物的溫度分布的圖像轉換成可視圖像的設備。紅外熱像儀將實際探測到的熱量進行量化,以麵的形式實時成像標的物的整體,因此能夠識別正在發熱的疑似故障區域。那麼,它有怎樣的優點呢?下麵就來一起了解下吧。

1、由於紅外熱成像技術是一種對目標的被動式的非接觸的檢測與識別,因而隱蔽性好,不容易被發現,從而使紅外熱像儀的操作者更安全。

2、紅外熱像儀的探測能力強,作用距離遠。利用紅外熱像儀,可在敵方防衛射程之外實施觀察,其作用距離遠。手持式及裝於上的熱成像儀可讓使用者看清800m以上的人體;且瞄準射擊的作用距離為2~3km;在艦艇上觀察水麵可達10km,在15km高的直升機上可發現地麵單兵的活動,在20km高的偵察機上可發現地麵的人群和行駛的車輛,並可分析海水溫度的變化而探測到水下潛艇等。

3、紅外熱像儀能真正做到24h全天候監控。紅外輻射是自然界中存在輻射,而大氣、煙雲等可吸收可見光和近紅外線,但是對3~5μm和8~14μm的紅外線卻是透明的,這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。因此,利用這兩個窗口,可以在無光的夜晚,或是在雨、雪等煙雲密布的惡劣環境,能夠清晰地觀察到所需監控的目標。正是由於這個特點,紅外熱像儀能真正做到24小時全天候監控。

4、紅外熱像儀能直觀地顯示物體表麵的溫度場,不受強光影響,可在有如樹木、草叢等遮擋物的情況下進行監控。紅外測溫儀隻能顯示物體表麵某一小區域或某一點的溫度值,而紅外熱成像儀則可以同時測量物體表麵各點溫度的高低,直觀地顯示物體表麵的溫度場,並以圖像形式顯示出來。由於紅外熱成像儀是探測目標物體的紅外熱輻射能量的大小,從而不像微光像增強儀那樣處於強光環境中時會出現光暈或關閉,因此不受強光影響。

紅外熱像儀在LED企業中的應用

1、檢測LED燈芯片溫度分布

LED的實際壽命與工作溫度往往成反比,如LED使用壽命在工作溫度為74℃為10000小時,63℃為25000小時,小於50℃時,則可為50000小時。根本原因是LED的光電轉換率極差,大約隻有15%至20%,其餘轉換為熱能,因此對LED燈芯溫度的控製非常重要。但LED燈的芯片較小,用熱電偶布點檢測其表麵溫度很不方便,利用紅外熱像儀則可以非常便捷的檢測到其表麵溫度。

2、檢測LED燈散熱片溫度

由於LED的功率在不斷提高,及空間的局限性,散熱成了比較明顯的問題。LED散熱需要更加專業的散熱開發才能滿足今後對於LED燈具的更高需求。

為了降低LED的工作溫度,目前普遍采用散熱片進行散熱,但散熱的效果是否理想,是否有散熱不均的想象,傳統的數據采集器很難進行全麵的溫度檢測,利用紅外熱像儀則可以徹底解決該問題。

3、檢測LED燈罩溫度

隨著LED的功率不斷提高,LED燈具的燈罩表麵溫度也逐步升高,而燈罩的材料通常是PC、PMMA、塑料、亞克力等,故燈罩表麵不能承受太高的溫度,否則會影響燈罩的結構強度;此外,燈罩表麵的溫度分布也反映出LED燈具內部的發熱狀態,以此可以對散熱係統的設計的優劣程度進行評估。

4、電路元器件溫度

分析當前,電子設備主要失效形式就是熱失效。據統計,電子設備失效有55%是溫度超過規定值引起,隨著溫度增加,電子設備失效率呈指數增長。一般而言電子元器件的工作可靠性對溫度極為敏感,器件溫度在70-80℃水平上每增加1℃,可靠性就會下降5%。

紅外熱像儀能夠全麵檢測電路板上每個元器件的溫度,這是其他測溫工具所做不到的;把空調器控製板上每個元器件的溫度控製在限度範圍內,將可以大大提高空調器運行穩定性和產品壽命。

5、負載分析,節能設計

傳統空調耗能巨大,而在能源緊張的今天,節能省電是電器產品的主流課題,在電路研發過程中,進行負載分析是必須的;紅外熱像儀提供了通過溫度檢測進行負載分析的手段,通過熱圖您可以很直觀的辨識出高功耗部位,為工程師完善電路,提高轉換效率、減少功耗、減少電路內部溫升提供強有力依據。

6、整個電路溫度場分布分析

整個電路溫度場分布分析采用合理的器件排列方式,可以有效的降低印製電路的溫升,從而使器件及設備的故障率明顯下降。產品返修率降低,可以為公司節省大量的售後服務成本;客戶的滿意度將會形成良好的品牌效應。

7、快速分析問題

在某些研發維修場合,如對短路板的快速檢修時,通過紅外像儀無須使用線路圖即可快速定位板內短路點在何處,以便進一步處理;紅外熱像儀還可以迅速的檢測出虛焊和元器件損壞。

8、加快新產品開發速度

加快新產品開發速度新產品地開發意味著更多的未知數、更多的嚐試,可能需要反複對某塊電路板、某個元器件進行測試,紅外熱像儀提供了一種快速便捷的檢測手段,它可以加快產品的開發速度。時值盛夏,更趕上家電下鄉大好時機,正是產品推陳出新的良機。

9、PCB散熱設計

電路板上某些元器件發熱厲害,則要對它進行散熱設計,這時紅外熱像儀拍攝的熱圖將可以提供有力的依據;空調器裏麵的散熱模塊對整個空調器的穩定運行至關重要,通過紅外熱像儀的全麵檢測,我們可以清楚了解其散熱效果,並可進行合理優化。

10、LED條產品線上質量控製

在LED產品的生產過程中,可以利用紅外熱像儀對LED的質量進行評估,相同的生產條件下,如環境溫度,測試電流,測試電壓,光強等,但檢測溫度有較大的差別,通過溫度的差別,可以發現LED燈條上的LED生產工藝上(焊接,如虛焊)或原料本身的出現質量問題,提高產品穩定性。

11、LED產品大屏幕的研發與質量控製

產品大屏幕的研發與質量控製在LED大屏幕的研發、生產、質量控製中,紅外熱像儀通過對產品的電路分析,生產過程中LED溫度差異,以及大屏幕本身的溫度均勻性和老化性試驗,改善產品的穩定性和可靠性,提高產品的質量,提升品牌的價值。

12、一台儀器,多個部門共享

無論在研發部、品保部,還是設備維修部,紅外熱像儀都是一款有力的的檢測工具;它具有很好的公用性,每個部門使用時隻需配備一個自己的內存卡。

紅外熱像儀在植物研究方麵的應用

我們知道,植物會釋放熱量,散熱是植物自我保護的一種機製,所以,測量熱量差異可以反應植物的一些生理變化,紅外熱像儀不僅可以反映熱耗散的變化,更重要的是它能反映出光合能力的高低。

溫度是物體自身熱量輻射的體現,無論是動物植物,它們的異常生長狀態或病變都會引起局部的溫差。高熱靈敏度的紅外熱像儀甚至可以作根絡、葉脈成像,對於分析篩管堵塞,病蟲侵害影響等研究很有幫助。

這幾年隨著國家在農業等生物領域投入的加大,好多單位也配備了紅外熱像儀用於農業生態等植物研究。

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