内容发布更新时间 : 2024/12/23 22:41:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

红外热成像仪在工业检测领域的应用

红外热成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像反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热图像，这种热图像与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热成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。热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外热成像仪最早应用于军方，用于军事目的。直到二十世纪60年代，红外热成像仪才被广泛应用于非军事领域，逐渐被各行各业所应用。

红外热成像仪的优势是很明显的：采用先进的非接触式红外探测技术，快速、准确、方便、直观地显示被测物体表面温度场的分布，测量出物体的表面温度。不需要直接接触被测物体的表面，就能快速测试物体表面温度读数，并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体表面温度。红外热像仪测量速度非常快，可以直观、连续地测试物体表面的温度变化。

红外热成像仪一般由5部分构成：

1、红外镜头：接收和聚集被测物体发出的红外辐射； 2、红外探测器组件：将热辐射信号转变为电信号； 3、电子组件：对电信号进行处理；

4、显示组件：将电信号转变为可见光图像； 5、软件：处理采集到的温度数据。

大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5um和8~14um的红外线确实透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口，

红外热成像仪可以在完全无光的夜晚，或者是烟云密布的恶劣环境，能够清晰的观察到前方的情况。

红外热成像系统是通过能够透过红外辐射的红外光学系统将景物的红外辐射聚焦到能够将红外辐射能转换为便于测量的物理量的器件---红外探测器上，红外探测器再将强弱不等的辐射信号转换为相应的电信号，然后经过放大和视频处理，形成可供人眼观察的视频图像。红外热成像系统将物体发射的红外辐射转变为人眼可见的热图像，从而使人眼的视觉范围扩展到不可见的红外区，其基本原理方框图如下：

红外探测器输出的图像通常称为“热图像”，由于不同物体甚至同一物体不同部位辐射能量和它们对红外线的反射强弱不同。利用物体和背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异，热图像能够呈现景物各部分的辐射起伏，从而能显示出景物的特征。

同一目标的热图像和可见光图像是不同的，它不是人眼所能够看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热成像图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

红外热成像主要技术参数：

视场角（FOV）:视场角是由镜头主平面与光轴交点看景物或者看成像面的线长度时所张的角度，通俗的说，镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。

像元间距：像元间距是指相邻像元之间的最小距离。间距越小，成像越清晰。市场上见到的像元间距一般为45um、35um、25um。

空间分辨率：是指红外热成像仪能够识别的两个相邻目标的最小距离。通常用瞬时视场角（IFOV）的大小来表示（毫弧度 mrad）。表示热成像仪的最小角分辨单元。这决定着红外热成像仪的清晰度，是红外热成像仪所能测量的最小尺寸。它与光学像质、光学会聚系统焦距和红外传感器的线性尺寸相关。它与光学像质、光学会聚系统焦距和红外传感器的线性尺寸有关。

热灵敏度：热灵敏度是评价中波和长波红外热成像仪的关键参数之一。它是一个代表温差的信噪比的数值，这个温差信号等同于红外热成像仪的瞬时噪声。因此，它近似代表红外热成像仪可以分辨的最小温差。直接关系了红外热成像仪测量的清晰度，热灵敏度的数值越小，表示其灵敏度越高，图像更清晰。

辐射率：辐射率是一个术语，它通常用来描述一种物体相对于理论上该物体所能发射红外能力的能力。辐射率是一种非常有效的因素，它依赖于物质的属性，对象表面的特征以及温度。用红外热成像仪来测量温度时，辐射率起决定性的作用，值得关注。

2018年5月，全球第二大市场调研机构---Taylor Nelson Sofres Plc公司，通过大数据市场调研、实地走访、网上问卷调查等方式，统计出了2017年度欧洲市场工业用红外热成像仪市场份额排名：美国RNO品牌红外热成像仪以48%市场份额，荣获欧洲市场工业用红外热成像仪第一名，总销售额6亿欧元；美国Fotric品牌红外热成像仪以28%市场份额，荣获欧洲市场工业用红外热成像仪第二名，总销售额3.5亿欧元；德国Infratic品牌红外热成像仪以10%市场份额，荣获欧洲市场工业用红外热成像仪第三名，总销售额1.25亿欧元。

红外热成像仪在工业应用领域应用很广泛，品牌众多，好多新手在选择上无从下手，建议尽量选择在红外热成像行业具有一定影响力的品牌。

1、RNO红外热成像仪