红外热成像仪简称热图像

用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热成像仪。我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。

中文名

红外热成像仪

外文名

Infrared Thermal Camera

类型

实验器材

简介

我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。

红外热成像仪

自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像[2]。

同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，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。产品参数

分辨率

160*120像素

热敏度

0.08 ℃ @ 30℃

测量准确度

±0.2%±2个字（满量程）

空间分辨率

2.2mrad

聚焦方式

手动聚焦

调色板

六种（铁红/反铁红/彩红/羽红/白热/黑热）

工作波段

8-14um

测温范围

-20℃至+300℃（可扩展至1500℃）

测温精度

±2%或者2℃（两者取最大值）

工作环境温度

-15℃至+50℃

存储环境温度

-40℃至+70℃

湿度

-95%RH（非凝露）

电源适配器

8V-11V直流输出

整机重量

<500克（含电池）

产品尺寸

170×160×90mm

特点

自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体都会发出红外线，红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。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微米的红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点，红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。

原理

用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热成像仪。

红外热成像仪大致分为致冷型和非致冷型两大类。

目前，世界上最先进的红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪），其温度灵敏度可达0.03℃。

红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）的应用范围愈来愈广泛，在科研领域的主要应用包括： 汽车研究发展－射出成型、模温控制、刹车盘、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。

红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）可以十分快捷准确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，红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）能够确定所有连接点的热隐患。那些由于遮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，来发现隐患。这种情况对传统的方法来说，除解体检查和清洁接头外，没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试，红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）是无法取代的。红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。在美国有几十家公司提供红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）检查服务，为客户的所有电气设备、配电系统，包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等等，进行红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）检查，以保证客户的所有运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患，有效防止火灾事故发生。

发射率

我们知道：任何物体在高于绝对零度（-273.15℃）的时候，其物体表面就会有红外能量也就是红外线发射出来，温度越高，发射的红外能量越强！红外线测温仪和红外热像仪就是根据这个特点来测量物体表面的温度的，既然我们知道了红外线测温仪和红外热像仪是测量物体表面的温度，那么就会免不了被物体表面的光洁度所影响，实验证明：物体表面越接近于镜面（反射越强），其表面所发出的红外能量衰减越厉害，所以我们就需要对不同物体的表面对红外能量的衰减情况做出补偿，也就是设置一个补偿系数，这个补偿系数就是发射率！

发射率如何得来的呢？

有个很简单的办法：就是与标准的接触式测温仪进行比对。计算公式为：发射率=实测值标准值，式中的实测值就是红外线测温仪或是红外热像仪测得的温度，而标注值为接触式测温仪测得的温度，由于任何物体都不可能完全没有反射（黑体），所以往往这个修正系数都会小于1。

应用

下面是需要采用红外热像仪（热成像仪或红外热成像仪）进行检查的部分设施：

1、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。[1]

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。

5：诊断人体疾病，运用经络学,在人脑的研究工作及在研究疾病治疗方法中的应用;特别是在诊断哮喘病,痹症,腰椎间盘突出症,运动病,恶性肿瘤等病症具有无放射性,一次多脏器全身扫描的非接触测量的优点.是综合确诊人体某种疾病的一种有用手段。

6：建筑物外墙的监测。通过表面温度可以为我们提供有关楼宇结构、管道系统、供暖通风及空调系统以及电气系统的许多信息。在透过红外镜头观察时，平日肉眼看不到的问题会突现眼前。使用红外热像仪，可以检测到空气泄漏、水分积累、管道堵塞、墙壁后面的结构特征以及过热的电气线路等，并对数据进行可视化记录归档。通过用这种工具对表面进行扫描，您可以快速发现通常代表潜在问题的温度变化，并以详细的图形报告的形式对数据进行记录。

7：红外热成像仪在自然环境方面的应用。监控自然环境，如山体滑坡、火山爆发。

分类

此红外热成像仪可戴于头部或安装在头盔上，无须手持，使用方便，采用独特的非制冷焦平面传感器，根据人类环境改造学设计，即使在烟幕缭绕及视野全部被遮挡的情况下，成像效果也不会受到影响。穿戴者通过增大的图像透镜可以看见成像。该仪器可以用作搜索/救援，检查/海上救助等行动，可极大的提高战斗员自身的安全系数，灭火效率、以及提高处置各种紧急事务的能力和拯救生命的能力。

探测器

探测器：长波非制冷

工作波段： 8-14um属于长波段

像元数：160×120

像元尺寸：25um

空间分辨率：4.3mrad

光学系统

焦距：待定

视场角：对于视场≮50°

5.7mm 38°×29°

图像显示

图像色彩：伪彩色/黑白图像调节

图像传输：输出模拟视频图像依靠后端COFDM传输设备进行压缩后实时传输

图像输出：NTSC或PAL

电源

电池配置：可充电锂电池，可现场更换；

功耗：2.4W左右

电池工作时间：约小3.5时连续工作；

测温

温度测量：-20℃～250℃

工作温度：长时间工作：-20℃～60℃

80°连续工作30分钟；

150°连续工作15分钟；

260°连续工作5分钟

其它

NETD：<120mk

启动时间：<10S（@30℃）

参考资料

1.电气装置·业百科

2.红外探测器·维库电子市场网