紅外熱像儀是一種非接觸式的通過探測器探測物體紅外(熱)能的測溫設(shè)備,并將其轉(zhuǎn)化成電子信號加以處理,進而在視頻顯示器生成熱圖像。那么,紅外線熱成像儀測溫范圍是多少?使用時有哪些誤區(qū)呢?讓我們詳細了解下。
一、紅外熱像儀特性
紅外熱成像使人眼不能直接看到表面溫度分布,變成可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。所有溫度在絕對零度(-273℃)以上的物體,都會不停地發(fā)出熱紅外線。紅外線(或熱輻射)是自然界中存在較為廣泛的輻射,它還具有兩個重要的特性:
(1)物體的熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個特點使人們可以利用它來對物體進行無需接觸的溫度測量和熱狀態(tài)分析,從而為工業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,保護環(huán)境等方面提供了一個重要的檢測手段和診斷工具。
(2) 大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線,但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此,這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口” 。利用這兩個窗口,使人們在完全無光的夜晚,或是在煙云密布的戰(zhàn)場,清晰地觀察到前方的情況。由于這個特點,熱紅外成像技術(shù)在軍事上提供了先進的夜視裝備,并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮了非常重要的作用。
二、紅外熱像儀功能
1、紅外熱像儀和紅外夜視儀能夠穿透墻壁嗎?
所有的紅外測溫及成像產(chǎn)品都只能實時反映物體表面的熱分布情況,都是無法穿透物體的!電影中很多用紅外熱成像儀穿墻偵測,那只是藝術(shù)渲染,并不是真實的!有些看似可以“穿透”的現(xiàn)象,例如用手貼在一張薄紙的背面,熱像儀會“透過紙張”顯示出人手的紅外熱圖,但那只是人手的溫度傳遞到紙張的結(jié)果,最終檢測的還是紙張表面的溫度,而不是人手的溫度。希望大家清楚一點:紅外熱成像儀是無法穿透任何物體表面的,即便是一張紙或是一片樹葉!
2、紅外熱成像儀可以對任何物體進行熱成像并精確測溫嗎?
紅外熱成像儀可以很好的實時顯示當前環(huán)境中任何物體的表面熱分布情況,這一點是其他測溫產(chǎn)品無法比擬的!但是他也有局限性,對于一些表面反光或是光潔度較高的物體來說,紅外熱像儀就有些力不從心了,總的來說就是:被測物表面越接近于鏡面,紅外熱成像儀檢測的可靠性也就越差!
3、紅外熱成像儀能對任何大小的物體進行成像嗎? 這個問題如果深究下來是比較復雜的,對于海外熱成像儀能測多大的東西,能測多遠?我想,這是每個客戶都比較關(guān)心的。這里就概括的給大家解釋一下:被測物體積越小,紅外熱像儀的紅外像素分辨率就要求越高、空間分辨率則需要更小。換言之,同一大小的被測物體,紅外熱像儀的紅外像素分辨率越高,空間分辨率越小,可檢測距離就越遠。
三、影響紅外熱成像儀精確度的因素
1、發(fā)射率
由于物質(zhì)表面發(fā)射率主要取決于材料性質(zhì)和表面狀況,因此發(fā)射率是需要經(jīng)過測量電器設(shè)備表面的紅外輻射來實現(xiàn)的,即如果當紅外診斷儀器接受到目標紅外輻射功率相同的時候,就會取決于目標設(shè)備表面發(fā)射率的不同,這時就會出現(xiàn)不一樣的檢查結(jié)果,這表明相同輻射功率,發(fā)射率比較低時它所顯示的溫度就會越高。
2、大氣衰減
因為儀器會受到電器設(shè)備外面的紅外輻射能量的影響,所以其測溫的的準確性也會受到影響。由于它是經(jīng)過大氣傳輸?shù)絻x器里面的,這時大氣當中的水蒸氣、一氧化碳和二氧化碳就會吸收衰減和空氣檔中的懸浮微粒散射衰減以及設(shè)備輻射能量傳輸衰減,隨著儀器檢測降低設(shè)備輻射的透過率,所以它的衰減是隨著距離的增加而增加的。
3、環(huán)境輻射
在用熱成像儀檢查戶外店里設(shè)備的時候,儀器會接收到包括檢測設(shè)備相應(yīng)部位自身發(fā)射出來的設(shè)備,同時還會接收到設(shè)備其他背景的反射,并且也會直接攝入太陽輻射,這些輻射都將對設(shè)備待測部位的溫度造成干擾,對故障檢測帶來誤差。選擇參數(shù)是以紅外熱成像和檢測距離進行檢測,使受檢測的設(shè)備部位充滿紅外熱成像視場,從而減少背景輻射的干擾。
四、紅外熱成像儀正確使用方法
1、要調(diào)整焦距
在新世紀新款紅外熱成.成像儀焦距如何調(diào)整呢,可以在紅外圖像存儲后對圖像曲線進行調(diào)整,如果這樣做就無法在圖像存儲后改變焦距,也無法消除其他雜亂的熱反射。在這里我在細說一點,保證第一時間操作正確性將避免現(xiàn)場的操作失誤,如果我們能快速有效的進行調(diào)整焦距。如:目標上方或周圍背景的過熱或過冷的反射影響到目標測量的精確性時,試著調(diào)整焦距或者測量方位,以減少或者消除反射影響。
2、要求生成的紅外熱圖像清晰化及同時要求精確測量溫度
要做到精準和精確測量溫度,我們需要做的是:如果有一條量化的溫度曲線就可以用來測量現(xiàn)場溫度,而剛剛說到的紅外熱圖像必須清晰,這一點也非常重要。但是如果在工作過程中,需要進行溫度測量,并要求對目標溫度進行比較和趨勢分析,便需要記錄所有影響精確測溫的目標和環(huán)境溫度情況,例如發(fā)射率,環(huán)境溫度,風速及風向,濕度,熱反射源等等。
3、精準地了解最大的測量距離
如果我們要測量目標溫度時,需要在第一時間了解到精確測溫讀數(shù)的最大測量距離,這個需要徹底了解清楚。這里還為你們介紹,如果是非制冷微熱量型焦平面探測器,要想準確地分辨目標,通過熱成像儀光學系統(tǒng)的目標圖像必須占到9個像素,或者有更多的像素。
如果儀器距離目標過遠,目標將會很小,測溫結(jié)果將無法正確反映目標物體的真實溫度,因為紅外熱像儀此時測量的溫度平均了目標物體以及周圍環(huán)境的溫度想要做到準確的測量讀數(shù),請將目標物體盡量充滿儀器的視場。還需要顯示足夠的景物,才能夠分辨出目標。學過物理的消費者們知道:目標的距離不要小于熱像儀光學系統(tǒng)的最小焦距,否則不能聚焦成清晰的圖像。
4、工作背景單一,沒有任何的雜質(zhì)
在紅外使用先進的紅外熱像儀產(chǎn)品進行檢測工作時,在儀器上發(fā)現(xiàn)的大多目標都是接近環(huán)境溫度的,如果目前你在戶外工作時,需要考慮太陽反射和吸收對圖像和測溫的影響專業(yè)人士提醒,有些老型號的紅外熱成像儀只能在晚上進行測量工作,以避免太陽反射帶來的影響。
5、保證測量過程中儀器平穩(wěn)
有短波長波NEC紅外熱成像儀都可以達到60Hz幀頻速率,因此在拍攝圖像過程中,由于儀器不是固定的,有移動偏差,可能會引起圖像模糊。為了達到建議的效果,在凍結(jié)和記錄圖像的時候,應(yīng)盡可能保證儀器平穩(wěn)。當按下存儲按鈕時,應(yīng)盡量保證輕緩和平滑。即使輕微的儀器晃動,也可能會導致圖像不清晰。所以我們需要做的是要固定儀器,盡量讓熱像儀產(chǎn)品保持穩(wěn)定狀態(tài)。
6、選擇正確的測溫范圍
最后這一點,以上提到過,就是為了保證得到正確的溫度讀數(shù),我們要選擇一個合適的測溫范圍,也保證紅外熱像儀儀器檢測出來的圖像清晰。當觀察目標時,對紅外熱成像儀的溫度跨度進行微調(diào)將得到較好的圖像質(zhì)量。這也將同時會影響到溫度曲線的質(zhì)量和測溫精度。
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