Archive for 5月, 2022

紅外熱像儀的原理

紅外熱像儀本身並不發射紅外光,它隻是被動地吸收而已。紅外熱像儀是通過非接觸探測紅外熱量,並將其轉換生成熱圖像和溫度值,進而在顯示器上顯示,並可以對溫度值進行計算的一種檢測設備。紅外熱像儀能夠將探測到的熱量精確量化,能夠對發熱的故障區域進行準確識別和嚴格分析。照相機成像得到照片,電視攝像機成像得到電視圖像,都是可見光成像。

自然界中,一切物體都可以輻射紅外線,因此利用探測儀測定目標的本身和背景之間的紅外線差就可以得到不同的紅外圖像。熱紅外線形成的圖像稱為熱圖。

工作時,紅外熱像儀利用光學器件將場景中的物體發出的紅外能量聚焦在紅外探測器上,然後將來自每個探測器元件的紅外數據轉換成標準的視頻格式,並在標準的視頻監視器上顯示出來,或記錄在存儲器上。

目標的熱圖像和目標的可見光圖像不同,它不是人眼所能看到的目標可見光圖像,而是目標表麵溫度的分布圖像,換句話說,紅外熱像儀使人眼不能直接看到目標表麵溫度的分布情況,變成人眼可以看到的代表目標表麵溫度分布的熱圖像。

由於紅外熱像儀的特殊原理,在研發及生產/流程測試中,紅外熱像儀可用於實時捕捉並記錄熱分布及變化,方便工程人員查看並準確測量設備、產品及流程中加熱曲線或散熱、泄漏以及其他溫度因素。這也是紅外熱像儀可以廣泛應用於諸如微電子、造紙業、汽車行業、塑料注塑成型、家電設計等各個領域的原因所在。

紅外熱像儀在建築管道滲漏中的應用

一般建築物受潮的滲漏源及路徑較隱蔽,常規方法難以發現。采用紅外熱成像技術和紅外熱像儀設備,可有效解決這一問題。

基本原理

自然界中任何溫度在絕對零度以上的物體,都會因自身的分子運動而輻射出紅外線。紅外熱像儀就是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量,並形成可見的紅外熱像圖,這種熱像圖與物體表麵的熱分布場相對應。由於水的熱容比建築材料的熱容大,在同樣的熱輻射條件下,滲漏部位由於水分的存在,使其熱容量增大,其溫度的升高較小,從而在紅外熱圖像上形成“冷點”。依據這一理論,采用以紅外熱成像技術為基礎的綜合檢測方法,能夠有效地使用紅外熱像儀檢測出滲漏源和滲漏途徑。

在實際工程中,建築的滲漏源分為以下3種:

1)建築屋麵和建築外牆的裂縫或施工缺陷造成的雨水滲漏:為能夠準確地檢測出建築屋麵和牆麵的滲漏源,需注意檢測的時機,並要求滲漏處內部充滿水,同時非滲漏處保持表麵幹燥。在雨後(或試水試驗後)檢測時,首先對待檢牆體或屋麵的外表麵進行紅外熱像儀較大麵積掃描,確定可疑部位;然後再對可疑部位相對應的室內進行紅外熱像儀檢測,以確定滲漏點。

2)室內衛生間、廚房等房間的牆麵或地麵出現裂縫或防水層失效造成的滲漏:紅外熱像儀去檢測每次試水結果,以分析確定滲漏源。在多水源和滲漏源存在的情況下,采用排除法,對可疑水源和滲漏源進行檢測,通過對比分析,可準確檢測出滲漏源。

3)室內冷熱水管道破裂造成的滲漏。建築冷熱水管道多埋設在建築樓板或牆體內,管道破裂後,會造成樓板或牆體滲水。由於管道的隱蔽性,其破裂部位用常規方法很難檢測到。紅外熱像儀結合管道係統的水壓試驗方法,可對管道滲漏進行紅外檢測。

采用試水測試模擬滲漏情況時,應注意以下幾點:①試水位置應以測試目標附近的水源為主;②試水時間應模擬該水源的一般使用狀況;③試水後需排除積水,待表麵幹燥後進行測試。對有幹擾的區域,應進行多角度檢測,消除幹擾,從而確保檢測結果的準確性。

醫用紅外熱像儀的優勢

醫學紅外熱像儀技術對人體細胞代謝產生的熱輻射非常敏感。通過獨特的熱成像和“從外到內”的層析成像技術,測量人體內異常熱源的分布、深度、強度、形狀和趨勢,全麵、真實、動態地反映人體代謝熱所表達的整體健康狀況。醫用紅外熱像儀在亞健康、疼痛、中醫藥研究、腫瘤等領域具有很大的優勢。

醫用紅外熱像儀用於治療和預防中醫疾病,將人體的冷、熱、虛、實的數據可視化,擴大了觀察和診斷範圍,增加了對陰陽本質的理解。可用於九種體質識別、個性化體質預防和保健。

紅外熱像儀具有無可代替的絕對優勢

1、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。

2、隱蔽性強

紅外熱像儀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。

3、穿透能力強

紅外熱像儀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。

4、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。

5、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。

6、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,應用紅外熱像儀透過煙霧發現著火點,做到早知道早預防,早撲滅。

7、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。由於紅外燈等主動係統的散熱問題不好解決,而普通紅外燈的壽命隻有1000小時,激光照明的壽命大約為10000小時,但是非製冷紅外熱像儀的壽命可達45000小時。