1、紅外熱成像測溫的基本原理

任何物體在任何情況下，只要它的溫度高于零度（約零下273℃）都在不斷的發(fā)射出電磁波。只不過(guò)人的眼睛對這些波長(cháng)熱輻射不敏感而無(wú)法“看到”它，只有依靠熱像儀才能”看到”這些熱輻射，并實(shí)現成像測溫。 紅外熱像儀所看到的圖像不是彩色的，因為熱像儀所探測到的輻射已經(jīng)不在可分辨不同顏色的可見(jiàn)光范圍之內，它只是將物體發(fā)射出的強度不同的紅外輻射轉換成明暗不同的電視信號顯示在屏幕上，看上去很像是黑白電視的圖像。在測量溫度的工業(yè)用熱像儀和測量人體的醫用熱像儀中，為了在溫度測量時(shí)更加直觀(guān)，一般都采用了偽彩色的處理方法，使原來(lái)黑白色的熱圖像轉換成為不同顏色的熱圖像，表示出物體各部分的溫度不同，所發(fā)射出來(lái)的紅外輻射的強度不同而已，經(jīng)過(guò)測溫標定后便可得出物體的各部分溫度。

紅外熱像儀是一種用來(lái)探測目標物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉換、電信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的高科技產(chǎn)品。

                                                                                        FLIR紅外熱像儀

紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學(xué)成像物鏡和光機掃描系統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感元上；紅外熱像儀由探測器將紅外輻射能轉換成電信號，經(jīng)放大處理、轉換成標準視頻信號，通過(guò)電視屏或監測器顯示紅外熱像圖。

任何有溫度的物體都會(huì )發(fā)出紅外線(xiàn)，紅外熱像儀就是接收物體發(fā)出的紅外線(xiàn)，通過(guò)有顏色的圖片來(lái)顯示溫度分布，根據溫度的微小差異來(lái)找出設備溫度的異常點(diǎn)，從而起到顯示溫度與設巷維護的作用。 紅外熱像儀是測量整個(gè)面的溫度，而紅外線(xiàn)測溫儀僅僅是測量到一個(gè)點(diǎn)的溫度。紅外熱像儀有固定式和便攜式兩種，還可以配備望遠鏡頭、顯微鏡頭、魚(yú)眼鏡頭等來(lái)滿(mǎn)足各種測量環(huán)境的需要。 一臺紅外熱成像儀,具有上萬(wàn)個(gè)探測器(點(diǎn))。一般常有多種分辨率可供選用例如160Х120分辨率是80mk;380Х288分辨率是50mK和640Х480分辨率是60mK 。

2、紅外熱像儀的應用

采用紅外熱像技術(shù)應用于石化行業(yè)是對主要設備的定期檢測及故障診斷。這主要是基于紅外輻射測溫的原理，依靠紅外熱像儀可以快速方便地獲得被測設備熱像圖像的特點(diǎn)，對石化帶熱的設備進(jìn)行定期檢測，根據被測物體各部位的溫度差異，以及設備同一部位在不同時(shí)期的溫度差異，再結合設備結構的狀況和工藝過(guò)程的特點(diǎn)，來(lái)診斷設備的運行狀況，有無(wú)故障。如發(fā)現故障，再進(jìn)一步分析診斷故障發(fā)生部位、損傷程度及引起故障的可能原因等，從而為保證設備的安全、長(cháng)期穩定運行和合理經(jīng)濟地進(jìn)行設備維修等提供科學(xué)依據。

紅外熱像儀在石化行業(yè)檢測方面具有廣闊的應用前景，由于它所具有獨特的優(yōu)點(diǎn)，能補充傳統檢測手段的不足。我們可以根據紅外熱像儀具有非接觸無(wú)損傷的特點(diǎn)，方便地查看管道的保溫隔熱層有無(wú)損壞、是否有泄漏；可以很直觀(guān)、很簡(jiǎn)便、非常安全地發(fā)現管道連接處是否有外泄漏或閥門(mén)等內漏發(fā)生；利用它可以對鍋爐或熱交換器等設備進(jìn)行熱損失評估等。

如何閱讀和分析熱像圖是需要經(jīng)驗和專(zhuān)業(yè)知識，和閱讀醫療中的X光影像和CT影像的膠片一樣，醫生個(gè)人的閱歷和經(jīng)驗至關(guān)重要，若忽視某些細微的差別,會(huì )得到不同的病灶判斷，甚至會(huì )影響到整個(gè)醫療方案的制定與實(shí)施。因此，熱像儀制造企業(yè)應通過(guò)熱像儀應用培訓和經(jīng)驗交流會(huì )等多種形式，來(lái)培養各行業(yè)的紅外熱像儀應用工程師是推廣應用的首要任務(wù)之一。

3、熱成像技術(shù)市場(chǎng)需求

紅外熱像儀的發(fā)展始于美國，最開(kāi)始應用于軍事領(lǐng)域，產(chǎn)品以制冷型熱像儀為主，對探測器的性能要求很高，價(jià)格很昂貴。應用于夜視偵查、武器瞄具、夜視導引、紅外搜索和跟蹤、衛星遙感等多個(gè)領(lǐng)域；在現代戰爭條件下，紅外熱像儀已在衛星、導彈、飛機等軍事武器上獲得了廣泛的應用。

目前紅外熱像儀在民用領(lǐng)域中也逐步得到了的應用，而且正展現出更為廣闊的市場(chǎng)需求。紅外熱像儀可以用于材料缺陷的檢測與評價(jià)、建筑節能評價(jià)、設備狀態(tài)熱診斷、生產(chǎn)過(guò)程監控、自動(dòng)測試、減災防災等諸多方面。

紅外熱像儀是一個(gè)發(fā)展前景非常廣闊的新興高科技產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，隨著(zhù)非制冷紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展，尤其是隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中生產(chǎn)成本的大幅度降低，紅外熱像儀已在電力、消防、工業(yè)、醫療、安防等國民經(jīng)濟的各個(gè)部門(mén)得到了非常廣泛的推廣應用。

中國紅外熱像儀的發(fā)展空間巨大，軍隊現代化建設需要大量的紅外熱像儀 ，從長(cháng)期來(lái)看，民用領(lǐng)域的潛在市場(chǎng)需求更大。紅外熱像儀在民用領(lǐng)域內進(jìn)行預防檢測，是一種新型的工業(yè)設備熱故障查尋的安全檢測的設備。我國紅外熱像儀在這些行業(yè)的應用還處于起步階段，故發(fā)展空間巨大。

近幾年來(lái)，紅外熱像儀生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)人才引進(jìn)、技術(shù)攻關(guān)和加大投入，在紅外熱像儀核心零部件（如探測器）的開(kāi)發(fā)以及紅外熱像儀新產(chǎn)品的研發(fā)方面獲得重大的突破，使得我國紅外熱像儀的研究開(kāi)發(fā)制造的能力得到了很大的提高。目前紅外熱像市場(chǎng)實(shí)際年需求與潛在需求還存在著(zhù)較大的差異，造成這種差異的主要原因是：其一，紅外熱像儀中的核心部件——探測器的成品率不高，從而造成探測器乃至紅外熱像儀的成本和售價(jià)居高不下，影響了紅外熱像儀潛在需求市場(chǎng)的應用開(kāi)發(fā)；其二，目前，紅外熱像儀在民用領(lǐng)域中、應用范圍涉及電力、冶金、石化、建筑、醫療、安防、監控、車(chē)載輔助、煤礦、過(guò)程控制及研究等國民生產(chǎn)乃至學(xué)術(shù)研究各領(lǐng)域。它的應用推廣和技術(shù)人員培訓還需要一個(gè)過(guò)程和時(shí)間，來(lái)讓最終用戶(hù)理解紅外熱像儀的使用能帶來(lái)直接的經(jīng)濟效果。 　　

4、紅外熱像儀的美麗明天

未來(lái)十年，預計是熱成像技術(shù)迅猛發(fā)展的十年，它將以排山倒海之勢進(jìn)入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。熱成像測溫技術(shù)與智能網(wǎng)絡(luò )技術(shù)結合的新一代監控系統，將在多個(gè)領(lǐng)域中、全方位的普及應用。其深度和廣度我們已經(jīng)可以看到它的模樣甚至可以觸摸到它的棱角。 如同點(diǎn)溫儀深入尋常百姓家，成為人們日常生活中須臾不可離開(kāi)的熱安全維護工具. 熱像儀需求量將從現在的世界每年數萬(wàn)臺上升至數十萬(wàn)、數百萬(wàn)乃至上千萬(wàn)。這就是紅外界同仁夢(mèng)寐以求的熱成像應用技術(shù)“大普及”時(shí)代。

面對令人興奮不已，千載難逢的歷史機遇即將到來(lái)的新浪潮，企業(yè)與用戶(hù)都應累積制造和應用的經(jīng)驗，促使熱像技術(shù)不斷自主創(chuàng )新。逆水行舟不進(jìn)則退，產(chǎn)品種類(lèi)要齊全，儲備技術(shù)要充足，企業(yè)規模發(fā)展規劃要到位等。供需雙方都充滿(mǎn)了自信 ，但愿紅外熱像儀的明天更美麗。 　　

現就溫度參數而言，從通過(guò)人體對熱量的感受，一直到如今廣泛使用的雙金屬溫度計、熱電偶或熱電阻等，均系接觸式測量方式。只有光學(xué)高溫計和紅外測溫儀的廣泛使用，才進(jìn)入無(wú)接觸無(wú)損傷的測量方式。但是，所有這些測量方法,均只能反應出某點(diǎn)的溫度，而物體的溫度是個(gè)分布參數場(chǎng)。

如今紅外線(xiàn)成像技術(shù)的迅速發(fā)展，逐步解決了這一難題。它能由“點(diǎn)”及“面”地進(jìn)行實(shí)時(shí)的無(wú)接觸的測量，并取得較好的效果。把人類(lèi)的視覺(jué)和感覺(jué)的認知，以熱像圖的形式進(jìn)行顯示和遠傳，提供了完整的溫度分布信息。

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