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(完整版)红外热像仪的用途和原理
红外热像仪的原理和用途
红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

一．红外热像仪的发展
　　红外热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。自二十世纪70年代,欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。
　　红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素,好的热像仪必须具备160＊120像素、分辨率小于0。1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。
　　红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像.热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外热像仪在全球范围内，美国拥有绝对领先的技术。全球前三大红外热像仪品牌：RNO,FLIR和FLUKE都是美国品牌.其中RNO是全球红外热像仪的鼻祖,也是全球第一大红外热像仪品牌。其知名的型号,也是占据全球40%市场份额的单品是PC—160。 作为一款售价4000多美元的红外热像仪,这款热像仪,拥有高达60HZ的帧频(帧频越高,热像仪精度越高，感应速度也快，也更精确，成像也更连续），这款红外热像仪可以说性价比非常高。FLIR主要生产低端的2000美元左右的红外热像仪。FLUKE主要生产中低端的红外热像仪。

二．红外热像仪的原理
　　红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线或称红外辐射，是指波长为0。78～1000微米的电磁波，其中波长为0.78～2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0～1000微米的部分称为热红外线。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。
　　目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布，变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像.所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。红外线（或热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射，它还具有两个重要的特性：
　　（1）物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源，保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具.
　　（2）大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口，使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。由于这个特点,热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备，并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。
　　红外热像仪应用的范围随着人们对其认识的加深而愈来愈广泛:用红外热像仪可以十分快捷，探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。对于所有可以直接看见的设备，红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分，则可以根据其热量传导到外面的部件上的情况,来发现其热隐患,这种情况对传统的方法来说，除了解体检查和清洁接头外，是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试,红外热成像产品是无法取代的。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。

三．红外热像仪的优点
　　安全——您无需离目标很近，即可测量移动中或位于高处的高温表面。
　　高效——快速扫描较大的表面或发现温差，高效发现潜在问题或故障。
　　高回报——通过热成像来执行一个预测性维护程序可以显著降低维护和生产成本,提高劳动生产率。

四．红外热像仪的用途
在科研领域主要应用包括:汽车研究发展－射出成型、模温控制、剎车盘、引擎活塞、电子电路设计、烤漆;电机、电子业－印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、电子零组件温度测试、笔记本电脑散热测试、微小零组件测试；引擎燃烧试验风洞实验；目标物特征分析；复合材料检测；建筑物隔热、受潮检测；热传导研究;动植物生态研究；模具铸造温度测量;金属熔焊研究;地表/海洋热分布研究等。

红外热成像仪已广泛应用于安全防范系统中,并成为安全监控系统中的明星。由于具有隐蔽探测功能，不需要可见光，可以使犯罪份子不知其工作地点和存在，进而产生错误判断，导致犯罪行为被发现。在某些重要单位,例如：重要的行政中心、银行金库、机要室、档案室、军事要地、监狱等，用红外热成像仪24小时监控，并随时对背景资料进行分析，一旦发现变化，可以及时发出警报,并可以通过智能设备的处理，对有关情况进行自动处理，并随时将情况上报，取得进一步的处理意见。
1。各种电气装置:可发现接头松动或接触不良,不平衡负荷,过载，过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。

2.变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良(抽头变换器），过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅.其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。

3.电动机、发电机:可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏;有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环,进而损坏绕组线圈。还可能引起驱动目标的损坏。

4.电气设备维修检查,屋顶查漏,节能检测，环保检查，安全防盗,森林防火，无损探伤，质量控制，医疗检查等等也很有效益。

五．红外热像仪在更多领域的用途
下面对红外热像仪的具体应用情况向您作整体介绍：　　

输电设备:接头、绝缘子、夹板、跳线、高压线、压接套管、瓷瓶引线……

变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷器、电容器、电抗器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器……

配电系统:配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆……

发 电 厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调节器、发电机马达控制中心电盘、UPS……

建设系统：检查外墙空鼓、剥落、屋面渗漏、管道、热桥、建筑节能研究、竣工验收等；

公路桥梁：可用于快速扫描公路裂纹、桥梁开裂、渗漏检查、沥青摊铺等；

冶金系统：用于大型高炉料面测定、热风炉的破损诊断和检修等；高炉、钢材成型

加工和热处理：焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉、鱼雷车、炉壁、金属热处里（退火、回火、淬火）、冷/热轧钢板、钢卷线材等温度量测监控……

石化系统：可用于保温隔热材料的破损诊断、加热炉管的温度分布测定等;

转动机械设备：马达、马达碳刷、轴承、联轴器、泵浦、汽机叶片、齿轮箱、驱动齿轮、驱动皮带、联轴器、射出成型机、柴油机、空压机……

机电系统：可用于新产品开发试验研究、大型机电设备温度分布监测等;

锅炉反应炉加热炉:炉壁、炉管、烟囱、热交换器、水泥旋窑……

产品流程设备:安全阀、气体/产品管路（保温、保冷)、热交换器、冷却塔、桶槽、球槽、储存槽、空气干燥机、烘干机、冷冻器……

电子产品:PC板热分析、电子组件热传导测试、壳散热测试、电路设计、环境评估……

消防安保系统:可用于消防科研、火灾救人、安保、＊＊监控等；

然科学：采光、温室效应、沙尘暴、植物、采矿等;

医疗：肿瘤、甲状腺、糖尿病、非典、禽流感等；

其它：玻璃、军事、塑料、造纸、纺织、包装、排污、电影广告策划……