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紅外熱像儀讓熱量無處隱藏

野外搜索與營救專業人員的主要任務是找到遇難、失蹤、生病或受傷的人員,包括較遠或難以接近的區域,如山區、沙漠或森林,或在無論是否接近海岸的海上區域。進行搜索時可采用多種方式,有時可以使用空中支援。

在搜索的直升飛機上搭載紅外熱像儀,可以無縫地探測其他遠距離的人為活動,以便在事故發生前找到受害者。紅外熱像儀能夠在夜間、陸地、空中或海上出色的完成任務。

每當有人被困在寒冷的山腰,茂密的樹林或漆黑的夜晚時,時間至關重要,那麼就需要紅外熱像儀的幫助了,我們這款便攜式紅外熱像儀是專為戶外運動和搜救理想工具。

應用案例

船隻受損、人員落水等水域意外事故發生時,由於水域麵積較大,通過肉眼難以搜尋。但人體溫度與水溫差異較大,紅外熱像儀能迅速發現水麵的落水者,快速定位,立即展開救援工作。同時紅外熱像儀不受完全無光的夜間和大霧等惡劣天氣影響,可全天候開展水域搜索和救援工作。

在野外等開闊的區域展開搜救工作時,由於麵積開闊,導致的搜索任務遇到困難,不能及時的發現遇難人員,那麼,紅外熱像儀擁有廣泛的視野,可在完全黑暗的環境中加強夜視能力,在第一時間發現遇難人員。而且緊湊,輕巧且易於使用,即使在降低能見度的情況下,也可以清晰地看到周圍的環境。

許多溫血動物大多在夜間活動,它們利用黑暗的掩蓋保持未被發現的狀態,但即使在完全黑暗的環境中,紅外熱像儀清晰的熱成像功能,在完全黑暗的情況下快速檢測動物,清晰地顯示在熱圖像中。

本文來自知乎網站編輯發布

紅外熱像儀基本原理及分類

紅外熱像儀原理

紅外熱像儀是把物體發出的不可見紅外能量轉變為可見熱圖像的儀器,它利用的是紅外探測器以及光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上,從而取得紅外熱像圖,熱像圖與物體表麵的熱分布場互相對應,熱圖像上麵的不同顏色代表著被測物體的不同溫度值。

紅外熱像科技在軍民兩方麵都有應用,最開始起源軍用,逐漸轉為民用。在民用之中一般叫紅外熱像儀,主要用在研發或工業檢測與設備維護中,在安防、夜視以及防火中也有廣泛應用。

人眼能夠感受到的可見光波長為0.38-0.78微米。通常將比0.78微米長的電磁波,稱為紅外線。在自然界中,一切物體都會輻射不同波長的紅外線,因此可以利用特製的探測設備分別檢測出監控目標本身和背景之間的紅外線波長,從而可以得到不同的紅外圖像,這種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的,熱圖像是目標表麵溫度分布圖,紅外熱圖像是人眼不能直接看到的目標表麵溫度分布圖,隻有通過專門的設備才能轉換成人眼可以看到的、表徵目標表麵溫度分布的熱圖像。

紅外熱像儀分類

紅外熱像儀就是探測這種物體表麵輻射的不為人眼所見的紅外線的設備,它反映物體表麵的紅外輻射場,也就是溫度場。並根據物體表麵的溫度場,定量的測量物體的某一部分的平均溫度。一般常用的紅外熱像儀分別工作在中紅外(3~5um)或遠紅外(8~14um)波段。中紅外(3-5um)的紅外熱像儀主要用於冶金、化工等高溫領域,電力係統也有應用;遠紅外(8-14um)波段主要用於工業狀態檢測。

本文來自維科網編輯發布

紅外熱像儀在刹車片溫度檢測中的應用

汽車在人們的生活中已經越來越普及了,每天發生的車禍有很多是跟車的性能有關係,比如刹車片的性能。我們如何能知道目前刹車片的性能?用到的就是紅外熱像儀,可以完全知道它的整溫度個變化過程。

刹車片的質量直接關係到汽車停車過程或者應急刹車過程的有效性和可靠性,對駕駛和乘坐人員的生命有直接的影響。利用紅外熱像儀可以完全知道整個的刹車片的工作後溫度變化過程,從而檢驗刹車片製動性和耐磨性。

為什麼要對刹車片進行溫度監測?

高性能的製動能力出自完美的刹車係統。汽車刹車係統一般包括刹車踏板、液壓回路、卡鉗、刹車片和刹車盤。當駕駛者踩下踏板時,液壓回路將力量施加於裝有刹車片的卡鉗,卡鉗合攏抱住車輪中的刹車盤,實現減速。對於刹車片而言,最重要的就是摩擦材料的選擇,它基本決定了刹車片的製動性能。

溫度是影響刹車片性能的一個重要的環境變量。一方麵,溫度製約著刹車片的製動性、耐磨性等各方麵的性能。另一方麵,它又體現了刹車的製動性和耐磨性等性能。所以,溫度采集在刹車片材料的研究中是至關重要的。

紅外熱像儀在刹車片溫度檢測中的應用

刹車片如果溫度過高,它的效率就會降低。急刹車時,強烈的摩擦會使刹車盤和刹車片的溫度高達1000℃!如果摩擦材質過硬會導致製動盤加快磨損,緊急製動時還有可能讓製動摩擦片開裂或脫落,最終導致刹車失靈。

使用紅外熱像儀,工程師可以完全知道整個的刹車片以及製動係統這個溫度變化趨勢。根據這個溫度變化趨勢,可以分析出刹車片製動狀況,以及耐磨性。

如果刹車片摩擦材質過軟,在連續刹車後刹車片溫度急劇升高,製動力會明顯下降。相反,如果摩擦材質過硬,溫度變化趨勢較緩,則會導致刹車片製動盤加快磨損,緊急製動時還有可能讓製動摩擦片開裂或脫落,最終導致刹車失靈。

紅外熱像儀溫度檢測獨特優勢

現有溫度測量手段分三種:

1、接觸式熱電偶

接觸式熱電偶反應速度較慢,而且無法顯示整個刹車片的整體溫度分布情況,同時操作過於複雜,工程師的效率難以提高。

2、紅外點溫儀

紅外點溫儀反應速度快,又是非接觸測溫,但紅外點溫儀同樣不具備整個刹車片溫度分布的功能。

3、紅外熱像儀

紅外熱像儀彌補了接觸式熱電偶和紅外點溫儀的缺點,操作簡捷,反應速度快,非接觸測溫,同時能夠反映刹車片的溫度分布,是目前最理想的檢測工具

紅外熱像儀拍攝時可能會遇到哪些問題?

1、刹車片工作後,溫度比較高(大於600℃),選用的熱像儀時需要注意測溫範圍;

2、表麵比較光亮時,非常容易將附近高溫輻射源反射進紅外熱像儀,造成嚴重幹擾,在拍攝時要注意避開附近高輻射物體。

紅外熱像儀助力法醫

血液在其自身的紅外光譜中不可見,但在沾有血跡的樣品上噴灑水蒸氣可以創建熱信號,這種紅外熱像儀的檢測方法可以在法醫檢測中替代魯米諾的方法,成為新的檢測方案。

傳統魯米諾存在的問題

魯米諾本身是一種粉末,在混合了雙氧水後用於織物表麵進行測試。如果存在血,血紅蛋白中的鐵會催化魯米諾和雙氧水之間的反應,將電子釋放為對藍光可見的光子。但是,魯米諾還能與鐵之外的其它物質反應,很可能導致判斷錯誤。

魯米諾會與芳香胺、銅鹽、漂白劑等多種物質發生反應。此外,它還有一個問題,它還可能會對DNA檢測產生潛在影響:雖然它不會直接破壞DNA,但是它可能會影響某些遺傳標記。

當向血跡上噴灑魯米諾時可能會模糊或衝掉血跡,這樣就會失去識別織物上指紋的所有機會。過度稀釋血跡還會導致隨後樣本的DNA檢測成為泡影。

紅外熱像儀+水蒸氣,血印無所遁形

“指紋”來自一塊定製的橡皮章,這些“指紋”被弄濕且印到三塊不同類型的染色織物。每塊織物印上兩個指紋血印,其中一個指紋印稀釋10倍,另一個指紋印未稀釋。然後,讓血印風幹24小時。

當需要對血印成像時,研究人員讓樣本暴露在蒸汽掛燙機的去離子水蒸氣中。在很長一段時間裏,他們每隔三秒蒸一次布塊,在每次噴蒸汽間隔中暫停記錄。

向樣本噴水蒸氣會直接產生熱量,我們將這一過程比作是走出幹燥的空調房來到濕熱的戶外。您穿的每一件衣服會立即吸收水蒸汽,溫度略微上升,這種升溫在紅外熱像儀中顯而易見。

正像增加水分產生熱量一樣,撤去蒸汽源會導致冷卻。但是,像腈綸或滌綸這樣的疏水性織物隻能保持極少量水分並很快達到平衡。因此,血跡區域將比布料其它區域冷卻得更慢,這樣就產生溫差,在紅外熱像儀中很容易識別。

紅外熱像儀具有短曝光時間和高速窗口幀頻,使其成為記錄快速熱事件和快速移動目標的理想之選。紅外熱像儀能定格移動對象運動並準確測量其溫度,以及執行各種各樣的無損測試。具有327,680(640×512)像素的紅外分辨率和高靈敏度,能生成清晰的圖像,非常適合用於精密儀器的檢查。

紅外熱像儀的故障分析及維護保養

紅外熱像儀在軍民兩方麵都有應用,最開始起源於軍事,後逐漸轉為民用。在民用中一般叫熱像儀,主要用於研發或工業檢測與設備維護中,在防火、夜視以及安防中也有廣泛應用。

紅外熱像儀常見故障分析

紅外熱像儀作有著同類型的其他產品無法比擬的優勢和特色,紅外熱像儀性能卓越,效果顯著。但是,紅外熱像儀也需要科學的使用,如果在使用過程中不加以愛護和保養,或是經常以不正確不規範的方式進行操作,也會影響儀器的精度和使用壽命,使儀器發生不同程度的故障。

1、紅外熱像儀時而工作時而停止,測量過程不穩定:

這可能是由於紅外熱像儀線路連接不當或接觸不良而造成。隨著使用時間和次數的增加,線路連接處可能沉積灰塵等異物,金屬也可能在長時間暴露於空氣中的情況下發生氧化反應,這些都會對線路連接形成障礙,從而出現短路等狀況。

紅外熱像儀如果出現這種情況,一定不能掉以輕心,因為如果處理不當,不但會嚴重影響設備的使用性能,甚至可能造成不可逆轉的損害,給用戶帶來損失和不便。

2、監視器畫麵抖動,無法穩定成像:

這種情況多數由紅外熱像儀傳輸信號受到幹擾或傳輸線纜信號傳遞受損而引起。隨著信息技術的快速發展,在人們生活的空間範圍內,單位密度中幾乎充斥著不同傳輸頻段的信號,相互之間必然產生幹擾,影響設備的穩定和安全。而傳輸線纜作為整個係統中相當重要的關鍵環節,不同的介質和設備其傳遞可靠性也呈現差異,如果現場環境惡劣,將會受到不同程度的影響。

建議在紅外熱像儀操作過程中采用相應措施盡量排除周圍信號的幹擾,同時根據實際情況選擇想適應的配置,避免影響成像質量。

3、圖像質量不清晰或錯位:

在紅外熱像儀的整體運作過程中,涉及到主機、監視器及傳輸設備等多個環節的聯動作用,如果出現這種情況,就需要對每一個環節逐一排查,找出問題的關鍵所在。比如,檢查儀器的參數設置是否正確規範,主機運作是否在正常,監視器是否有線路連接問題,傳輸設備是否完好無損等。

紅外熱像儀屬於高技術含量的產品,往往價格不菲,在使用過程中一定要細致謹慎,以免給自己帶來經濟損失。如果遇到故障也不用驚慌,可以根據常見的故障排除法做出初步的處理措施,必要時向專業技術人員尋求幫助。

紅外熱像儀的保養方法

紅外熱像儀在使用中是會產生一定的磨損以及汙垢的,這些問題都會導致熱像儀的性能下降。所以對於熱像儀的日常保養是必要的,可以減少汙垢以及磨損的產生,還可以有效的增加熱像儀的使用年限。

1、為了避免損壞紅外熱像儀,首先使用壓縮空氣清除熱成像儀內側和外側附著的大顆粒灰塵,然後用一塊幹淨細軟的布擦拭幹淨,不能太用力,這樣能夠減少對熱成像儀造成的損壞。

2、清潔紅外熱像儀鏡頭可用材質較軟的棉布沾取一點點非腐蝕性溶液或是溫和的稀釋肥皂溶液輕輕擦拭鏡頭,禁止將棉布完全浸入液體中。鏡頭是信息傳遞窗口,關於鏡頭的保養非常重要。

3、使用幹淨略濕的棉布輕輕擦拭紅外熱像儀機身,如有需可用水加少量溫和肥皂配成的溶液將布浸濕,但千萬不能沾取強酸或是強堿性洗滌劑進行清洗。

4、當使用完成後,應盡快將紅外熱像儀蓋上鏡頭蓋,入攜帶箱內保存,避免落上灰塵。切勿放在陰冷潮濕的地方。

5、紅外熱像儀使用一定的年限後,需要做校準,一般在正常使用的情況下,需要在2年左右做校準。

6、紅外熱像儀軟件的升級。

7、為了避免損壞紅外熱像儀,要確保工作環境不超出熱像儀設備的工作承受界限。

紅外熱像儀檢測技術在軍事上的運用

隨著技術的革新,紅外熱像儀具有體積小、精度高、測溫快、範圍廣、非接觸等優點,故而在當今被很多企業所選用,如監測高爐、爐渣傳輸帶,在機場和高鐵、地鐵站對乘客進行測溫等,在軍事上,它也扮演著重要的角色。

夜間可見光很微弱,但是肉眼直接看不見的紅外線卻很豐富。盡管人們早就發現了紅外線,但是受到紅外元器件的限製,紅外遙感技術發展的很慢。從上世紀中葉開始,國外的軍隊就開始研究夜視係統,先進入人們視線的是主動紅外夜視技術,通過主動照射並利用目標反射紅外源的紅外光來實施觀察,成像清晰,製作簡單;50年代前期均采用主動式紅外熱像儀,一般用紅外變像管作為接收器,工作波段為1μm左右。夜間可觀察到100米處的敵人、1公裏內的坦克車輛、10公裏遠的艦船,但是存在著致命的弱點:紅外探照燈的紅外光會被對方探測到。隨著技術的發展,人們研製出了被動式的紅外熱像儀(紅外夜視儀),它不發射紅外光,並且具有透過雨雪、大霧等天氣進行觀測的能力。

當前,我國的軍事實力也在突飛猛進,科技化水平也日益加大,對於紅外檢測技術的應用也是越來越多,在導彈、無人機、坦克等領域的紅外技術也日趨成熟。紅外熱像儀對於軍事,正如槍械之於戰士,能非常有效地提升實力。和許多的其他技術一樣,紅外熱成像技術也是從軍事用途走向的民用,因其體積小、精度高、範圍廣、功耗小、非接觸、測溫迅速等優點,在日常生活中的應用也有很多,比如說機場車站的人體測溫、鐵路上的電氣設備監測、工廠設備的溫度監測、電力線路的日常維護等,能夠直接顯示監測畫麵的各點溫度,而非傳統測溫方式的單點溫度。民用紅外熱像儀的應用也越來越廣泛,對生產生活的幫助也是越來越大。

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