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 2007,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,