红外测温仪工作原理及应用(1).ppt

,Copyright 200,7,William,200,7,年热像仪培训,欢迎使用,Thermo,Imager,Ti30,Copyright 200,7,William,便携式产品,MiniTemp,ST,系列,MX,系列,3i,系列,Copyright 200,7,William,产品信息,红外线温度测量背景,销售代表联系信息,更新和新闻,Copyright 200,7,William,应用红外线产品的主要产业,制造业,重型,轻型照明,造纸业,制药,石化工业,建筑师与工程师,物业经理,热成像仪咨询,屋顶,安装工,咨询顾问,内科医生与兽医,绝缘子,承建商,热风空调装置承包商。,Copyright 200,7,William,应用红外线产品的主要产业,电气设施,发电,输电,经销,电器承包商,电机车间。,设备维修,公用设备,商用设备,医院用设备,重型设备的维修,运输,Copyright 200,7,William,一幅热像图,黑色意味着冷,亮色代表热,这图告诉我们什么,?,Copyright 200,7,William,红外热像仪定义,红外热像图可以科学地获取及分析热数据,通过非接触的方法,Copyright 200,7,William,优质图像的质量,焦距,亮度,对比度,远景,构图,Copyright 200,7,William,ThermoView,系统,Copyright 200,7,William,ThermoView,快速入门,基本成像入门,Copyright 200,7,William,电池,两种选择:,可充电电池,（,NMH）,可更换的电池,（6,节,AA）,可持续使用,5,小时,插入手柄,Copyright 200,7,William,接通电源,将镜头盖推下打开电源,Copyright 200,7,William,激光,开关,背景光,LCD,调色板选择,等级调节,C/F,选择,测量模,式选择,增益,调节,Copyright 200,7,William,简单的启动调整,调整满背景光显示,设置灰度调色板,设置测量模式,Copyright 200,7,William,温标选择,温度刻度可以选择摄氏度和华氏度,Copyright 200,7,William,激光瞄准辅助装置,激光可以轻易地被接通或者断开,激光不影响测量,.,Copyright 200,7,William,激光瞄准辅助装置,不能直接对着人的眼！,现在应断开激光,Copyright 200,7,William,启动屏幕,部件序列号,日期与时间,标识名（目录名）,站号（工作站标识符）,当前选择的色调,固件修订号,用于下列的图标:,液晶显示亮度等级,调色板类型,测量方式,激光状态,Copyright 200,7,William,取像,按下“模式”按钮，获取一个活动图像,将热像仪对准目标,向下,模式,向下,Copyright 200,7,William,焦距和图像冻结,总是一个方向旋转,调焦轮,满左,=0.6,m（24,英寸,）,满右,=,无限,抠动板机,，,冻结一幅图像,再次抠动板机，返回到活动成像,Copyright 200,7,William,多好的图像啊,!,Copyright 200,7,William,Copyright 200,7,William,注意,!,禁止一直,扣,动板机,！,Copyright 200,7,William,全面操作,ThermoView,焦距,背景光显示屏,测量模式,等级调整,增益调整,发射率调整,反射背景,保存/检索图像,Copyright 200,7,William,ThermoView,技术规格,非制冷型辐射热焦平面阵列（FPA）,非晶硅（a-Si,）,敏感范围,7-14,微米,红外辐射造成检测器中的电阻变化,分辨率可达,0.25C/30C,19,200（160 x 120）个图元,20,帧/秒,160,图元,120,图元,Copyright 200,7,William,“,稍等，为什么图像停止,?”,内部快门定期,遮,住检测器，以检查其状态，并进行热像仪校准,该过程需要,2,秒，图像“停止,”,经常发生在热像仪温度变化时,Copyright 200,7,William,扩展底座,热像仪贮存,电池充电,上载/下载数据到热像仪（后面介绍,）,Copyright 200,7,William,电池充电,电池充电时,:,将,传输,座接入交流电源,红灯亮,=,正在充电,充电时间,=,不超过,1,小时,绿灯亮,=,充满,充电后热像仪可放置在,传送,座中,Copyright 200,7,William,启动调整,调整背景光,设置调色板颜色,设置测量模式,Copyright 200,7,William,显示屏背景光显示,全：室内使用,中：延长电池寿命,关：室外使用,注意：室外使用时应避免太阳直射,背对太阳时图像质量要好的多,热像仪应关闭以保护探测器,Copyright 200,7,William,显示屏背景光显示,切换三个挡位背景光显示开关,注意显示屏上的变化,之后，您将有机会看到其室外使用,的情况,。,Copyright 200,7,William,调色板选项,熟悉所有三种选项,对于某些图像有些调色板会更好使一些,“,彩虹,”,调色板可能难以整理分析,Copyright 200,7,William,ThermoView,调色板,彩虹,铁虹红,灰白,Copyright 200,7,William,调色板选项,初学者应该先使用灰白或者铁虹红调色板,铁虹红色=中间状态,灰白色=后部状态,Copyright 200,7,William,铁红,Copyright 200,7,William,彩虹,Copyright 200,7,William,调整调色板,冻结图像,更改调色板,每个选项的功用,?,每个选项的禁用操作,?,Copyright 200,7,William,控制功能,模式控制三种功能,:,校正发射率,RTC（,反射温度补偿,）,存储图像,应用向上/向下箭头转换,向上,模式,向下,我们将在后面介绍,发射率和,RTC！,Copyright 200,7,William,保存和检索图像,抠动板机，冻结图像,按向上键保存,按模式键,3,次，查看所保存的图像,按向上/向下键，可滚动浏览所保存的图像,向上,模式,向下,Copyright 200,7,William,焦距,调节方向焦距,满左=0.6,m（24,英寸）,满右=无限,有高度热反差的边缘区域的焦距,Copyright 200,7,William,焦距,类似视觉的焦距,有热反差的焦距,存储图像的焦距不能更改,清晰聚焦是临界精确温度测定,Copyright 200,7,William,聚焦与散焦,聚焦到临界,客户满意度,图像的透明度,识别,精确温度,Copyright 200,7,William,学习调焦距,分组练习,ThermoView,的焦距调整,Copyright 200,7,William,练习焦距调整,!,焦距调整练习,：,在三种不同的距离 1,m（3），3m（10），9m（30）,处看杯中的热水,站在每个位置时分别地聚焦水杯,现在实习聚焦在空间内和该空间周围不同的物体,9m,1m,3m,调焦练习需要,20,分钟,Copyright 200,7,William,测量模式开关,自动,所有场景的等级和增益都可以自动调节,用向上按键锁定增益,半自动,所有的场景的等级都可以自动调节；增益固定,手动,用户可以随心所欲地调节等级和增益,Copyright 200,7,William,自动测量模式,将开关置于向前位置,自动模式经常导致一种允许的图像,如果在视野范围内有无关的热或者冷的物体会影响所做的工作,Copyright 200,7,William,半自动模式,将开关置于中间位置,半自动模式可保持量程固定，自动调整等级l,首先使用自动或手动模式建立量程（增益,）,理想用于类似设备部分的比较,Copyright 200,7,William,手动测量模式,将开关置于向后位置,最佳用于“微调”图像,旋转旋钮调节,等级=“亮度”,增益=“对比度”或者“量程”,过高的增益调节可以导致过度的“噪音”,“,最小的“量程”是5,C（9,F）,等级,增益,记住：左边,=,等级,Copyright 200,7,William,热级,类似视觉的明亮度,避免任何运景区的饱和,图像存入电脑之后可以再调节,精确判读的临界值,独立的增益/量程,Copyright 200,7,William,热量程或者增益,类似的视觉对比度,在感兴趣的领域可以用高低不同的温度定义,图像存入电脑之后可以再调节,精确判读的临界值,独立等级,.,Copyright 200,7,William,调节等级和增益,Copyright 200,7,William,调整等级和增益,安放好热水杯、冷水杯和室温水杯,使用,3,种测量模式,分别进行练习,注意其何时可以正常工作，何时不能工作,这些练习需要,25,分钟,Copyright 200,7,William,使用自动模式,单独观察每个水杯,在一幅图像中观察所有水杯,注意使用自动模式时的不同,Copyright 200,7,William,使用手动模式,调整热像仪，以清楚显示每个水杯的最佳图像,调整热像仪，以一起清楚显示所有水杯的最佳图像,注意其不同，并与自动模式进行比较,Copyright 200,7,William,学习使用这两种模式,注意,：,在活动领域自动调整,由于对比度太低，有时自动调整的图像质量不好,手动调整可有助于细调图像,Copyright 200,7,William,使用半自动模式,调整热像仪的量程为,10C（18F）,切换为半自动模式,单独观察每个水杯,一起观察所有水杯,注意区别,注意该模式与其它模式比较的不同,在量程固定时可自动调整等级,Copyright 200,7,William,休息,到 10:45,下一课：热传导和辐射测量热成像,Copyright 200,7,William,温度与热传导,当你需要了解,温度和热传导的所有东西时,就意味着开始成功啦！,Copyright 200,7,William,本章节的目的,知道热量和温度的差别,理解绝对温度和相对温度,知道如何在不同的温度刻度换算,理解能量守恒的概念,了解热流方向,Copyright 200,7,William,分子移动,物质中的分子一直在移动,或快或慢,热分子移动的快些,冷分子移动慢些,Copyright 200,7,William,一个物质的热能是所有分子动能的总合,Copyright 200,7,William,热来自于能量,热是其他形式能量的一种转换,例如,油品燃烧,运动摩擦,谈到热很多人第一就会想到热能，其实热从严格意义上来说并不能算是一种能量，而是一种传递能量的方式。从微观来看，区域分子受到外界能量冲击后，由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子，因此在物理界普遍认为能量的传递就是热。当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了,.,Copyright 200,7,William,温度和热,100,+,100,+,100,100 J,+,100 J,+,200 J,Copyright 200,7,William,什么是温度,温度不是能量的一种形式,温度可随着问题能量的变化而升高或降低,温度和能量的多少有直接的关系,温度可以简单地告诉我们它如何获得能量,温度的单位是,K,或,Copyright 200,7,William,测定温度,温度：测定相对热的或者凉的物体,可根据以下各项测定:,膨胀/收缩,状态变化,电压/电阻,化学变化,声音强度,生物反应,电磁辐射,Copyright 200,7,William,温度标尺,相对刻度,摄氏,华氏,绝对温标,开氏温标,兰金温度数,沸腾,结冰,绝对零度,F,212,32,-460,R,672,492,0,K,373,273,0,C,100,0,-273,Copyright 200,7,William,到底有多冷,绝对零度,理论上该点上的分子静止不动,这不会发生在自然界,甚至在外太空,Copyright 200,7,William,温度和辐射,先用辐射计测定电磁红外辐射然后再推断温度！,高温度=更多的红外辐射（通常情况下！,）,Copyright 200,7,William,基本热传导理论,我们主要参看表面,我们所关心的热能主要发源于内部,什么是内外之间的关系?,Copyright 200,7,William,内部和表面温度,内部发热,传导到表面,达到表面温度,表面与周围温度进行热平衡,检测热辐射,Copyright 200,7,William,你们的热传导工具包,纸盘,箔片圆盘,热裹法,Copyright 200,7,William,热 能,从发热装置到较冷区域的热能 量称为热能净流量,流量可以是:,瞬时的,永恒的,它在物体两种情况下都有用处。,Copyright 200,7,William,热力学概念,理解热传导,必须知道最基本的热力学理论来解释热像图,热的特点,能量守恒,传播方向,Copyright 200,7,William,能量守恒定律,能量不能被产生或消失,只能从一个物质到另一个物质,所有进入系统的能量要么保留在那,要么离开,E,进,=E,在,+E,出,Copyright 200,7,William,热流的方向,能量可以从温度高的物体到温度低的物体,温度定义的热流的存在,如果这里有温度差,一定会有热流在,Copyright 200,7,William,问题,当我们使用温度的概念,我们测量什么,?,在本节中我们所使用的温度单元是,?,温度和热的不同在那,?,用热和能量来举例,那个是绝对的温度,?,20K,等于多少,20K,和,20K,的温差一样吗,?,能量守恒如何定义,?,如果一个物体比另一个,是否我们可以说有热流产生,?,Copyright 200,7,William,热传导模式,辐射,传导,对流,Copyright 200,7,William,热传递的方式,辐射,传导,对流,Copyright 200,7,William,热传导,从一个分子到另一个,分子间动能的转换,可以发生在固体,液体和气体,固体间仅有的方式,对于热像的理解非常重要,Copyright 200,7,William,发生了什么,?,电能被转化为热,热从铁到铝接头,热在铝接头分子间传递,热像产生,Copyright 200,7,William,传导,热量传导取决于：,传导率（,k）,和厚度（,L）,温差（从一侧到另一侧）,面积,傅里叶定律：,Q=k/L,T,A,k:(,w/m,*k),A:(m,2,),T,:k,L:m,Copyright 200,7,William,功和能,热传导公式给了一个热能或热流的速度,1j=1 watt/s,对于热流的不断增加,温度就会增加,不然就将减少,Copyright 200,7,William,传导率值,常见材料,*的 k 值,数值越大，传导性越强,挤压成型的聚苯乙烯,.029,玻璃纤维毛毡,.039,软木,.145,砖,.146,浇筑混凝土,1.90,钢制品,45.30,铸铁,47.70,铝 221.00,铜 393.00,*Watts/m,K,Copyright 200,7,William,传导率值,常见材料,*的 k 值,数值越大，传导性越强,*Btu/ft,hr,F,挤压成型的聚苯乙烯,.017,玻璃纤维毛毡,.027,软木,.083,砖,.833,浇筑混凝土,1.08,钢 26.16,铸铁,27.58,铝 128.00,铜 227.00,Copyright 200,7,William,传导率的变化,Copyright 200,7,William,传导率的变化,Copyright 200,7,William,K,值或者,L,值的差异,Copyright 200,7,William,温差的变化,T,增加，热传导也增加,T,降低，热传导也降低,无,T,，也没有传导,Copyright 200,7,William,温差,Copyright 200,7,William,观察热传导,将一个盘纸侧向上放置在热包装上,观察热传导,加上三个盘，再观察,比较热传导的不同,?,使用两个盘，纸侧向上,将一个放在热包装上,将另一个放在同学的手上,比较热传导的不同,?,Copyright 200,7,William,对流,对流传导的热能取决于：,h,值（对流系数）,温差（从表面到该流量的一点）,面积,牛顿冷却定律,：,Q=h,T,A,Copyright 200,7,William,对流系数（h,）,h,值取决于：,流速,流量方向,表面状态,几何结构,粘度,不能简单地用数量表示,Copyright 200,7,William,温差,如传导情况一样：,T,增加，热传导也增加,T,降低，热传导也降低,没有,T，,也没有传导,Copyright 200,7,William,观察对流,将一个盘纸侧向上放置在热包装上,注意热点达到稳态时情况的,可以测量的最热温度是多少（不要担心发射率或,RTC）?,使用另一个盘给热点扇风,注意冷却情况,扇风一分钟后，温降是多少,?,停止扇风，等待一分钟。再次测量。注意发生了什么,?,Copyright 200,7,William,