紅外檢測(cè)技術(shù)介紹及應(yīng)用

1、2010年12月24日，外測(cè)技術(shù)部廣州分公司技術(shù)部李蒙介紹和應(yīng)用紅外測(cè)量技術(shù)，紅外熱成像測(cè)量技術(shù)，1 .紅外基本知識(shí)，紅外線穿透了發(fā)現(xiàn)電子帕斯佩克姆紅外輻射的分類紅外輻射的大氣，1800年英國(guó)天文學(xué)家威廉赫舍爾使用分光棱鏡，用從紅到紫的分解太陽(yáng)光的單色光依次測(cè)量了其他彩色光的熱效應(yīng)。他發(fā)現(xiàn)水銀溫度計(jì)移到紅色光邊界之外，移動(dòng)到看不到任何光的黑暗區(qū)域時(shí)，其溫度高于紅色光區(qū)域。多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，隱形的“熱線”存在于紅光之外，后來(lái)被稱為“紅外”，即“紅外輻射”。紅外線發(fā)現(xiàn)-1800年William Herschel，紅外線就在我們旁邊！溫度高于絕對(duì)0(-273.16k)的物體發(fā)出紅外線。冰也發(fā)射紅外線。無(wú)

2、論白天還是晚上，紅外輻射都在我們身邊。電磁輻射光譜(通常比紅色射線大的波長(zhǎng)0.75米，小于1000米的這種電磁波也稱為“紅外”，通常稱為“紅外輻射”，根據(jù)紅外線的波長(zhǎng)，稱為“近紅外-0.75米3m；”分成。中紅外-3m 6m；(中波)遠(yuǎn)紅外-6m 15m；(長(zhǎng)波)極遠(yuǎn)紅外線-15m1000e，紅外線的分類，紅外線在大氣中穿透比較好的波段，通常稱為“大氣窗”。紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)是利用所謂的“大氣窗”實(shí)現(xiàn)的。短波窗口在1-5m之間，長(zhǎng)波窗口在8-14m之間，紅外線輻射穿透大氣，用作普通紅外相機(jī)的波段為：短波(3m - 5m)。長(zhǎng)波(8m - 14m)，物體接收的入射輻射體發(fā)射的紅外輻射率和吸收率黑

3、體實(shí)際物體的紅外輻射率，第二，物體接收的入射輻射量，輻射向外發(fā)射的自身能量吸收體w=win=100%=1，物體發(fā)射的紅外輻射發(fā)射率同樣，即使物體的溫度相同，高發(fā)射率的物體也會(huì)比低發(fā)射率的物體發(fā)射更多的輻射。所以物體的溫度和表面的發(fā)射率決定了物體的輻射能力。t，物體的復(fù)制能力(Emissivity簡(jiǎn)單說(shuō)明如下)是描述物體復(fù)制能力的參數(shù)。壺里裝滿了熱水，壺右側(cè)玻璃的表面輻射率比左側(cè)不銹鋼高，但即使兩部分溫度相同，右側(cè)輻射也比左側(cè)高，這也意味著物體右側(cè)的散熱效率比左側(cè)高，紅外照相機(jī)的右側(cè)比左側(cè)熱，發(fā)射率和吸收率高，一般意味著物體接收外部輻射的能力與物體發(fā)射自身能量的能力相同。也就是說(shuō)=也就是說(shuō)，如果

4、一個(gè)物體吸收輻射的能力強(qiáng)，發(fā)射自身能量的能力強(qiáng)，反之亦然。所以不透明的壞吸收體是好的反射體，好的反射體又是壞的發(fā)射器。例如，為了隔熱，將鋁箔復(fù)蓋在物體表面，黑體、黑體是理想的輻射體。實(shí)際上黑體100%吸收所有入射輻射。也就是說(shuō)，沒有反射或穿透任何輻射。也就是說(shuō)=1黑體100%輻射本身的能量=1，實(shí)際物體的紅外輻射不是黑體，但具有穿透上述物體所有特性的能力：吸收、輻射、反射、紅外輻射。但是，對(duì)于大多數(shù)對(duì)象，紅外輻射是不透明的。也就是說(shuō)，=0，因此對(duì)于實(shí)際測(cè)量：=1，實(shí)際對(duì)象的輻射具有較高的自復(fù)制和反射環(huán)境、反射(r)、發(fā)射(a)、穿透(t): r a t=1平滑曲面的反射率，并且容易受環(huán)境影響。

5、(光澤度)躁狂表面的發(fā)射率高的其他材質(zhì)、不同的溫度、不同的表面亮度、不同的顏色等發(fā)出的紅外線發(fā)射強(qiáng)度各不相同(輻射率不同)。在測(cè)試過(guò)程中，由于發(fā)射率對(duì)溫度測(cè)量影響很大，因此必須選擇準(zhǔn)確的發(fā)射系數(shù)。9.3um，人體發(fā)射光譜，5.0um，300C銅焊的發(fā)射光譜，0.5um，太陽(yáng)的發(fā)射光譜，物體表面溫度和發(fā)射率，紅外熱圖中看到的物體表面溫度和發(fā)射率密切相關(guān)，學(xué)習(xí)識(shí)別和分析紅外圖像因發(fā)射率而異的其他現(xiàn)象，不引起錯(cuò)覺，磁帶=0 低發(fā)射率物體的紅外圖像表面溫度接近環(huán)境溫度，60 20 25，3，紅外熱成像技術(shù)紅外熱成像技術(shù)研究紅外輻射的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、檢測(cè)和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，就像攝影技術(shù)意味著“可見光寫入

6、”一樣，熱成像技術(shù)意味著“熱寫入”。 熱圖像技術(shù)生成的照片稱為“熱記錄”或“熱記錄”。紅外熱成像和可見光圖比較，紅外相機(jī)的原理圖，隱形紅外輻射轉(zhuǎn)換為可見光圖像，光學(xué)系統(tǒng)：從目標(biāo)對(duì)象接收紅外線，聚焦紅外探測(cè)器；紅外探測(cè)器：通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)檢測(cè)紅外線，并將信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理器。信號(hào)處理器：將紅外探測(cè)器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為紅外熱圖像；顯示器：顯示紅外熱圖像。從過(guò)去的單元探測(cè)器發(fā)展到現(xiàn)在的焦平面探測(cè)器(FPA)的紅外探測(cè)器。目前業(yè)界廣泛使用320 x240或160 x120像素的探測(cè)器(民用最大640 x480像素)。，探測(cè)器的進(jìn)化，熱成像相機(jī)的進(jìn)化，自1958年，2000年以來(lái)，紅外熱成像系統(tǒng)-目標(biāo)跟蹤監(jiān)測(cè)，更

7、多地用于國(guó)防軍事領(lǐng)域，熱成像相機(jī)一般可分為：紅外熱成像檢測(cè)系統(tǒng)兩類用于工業(yè)測(cè)試目的，設(shè)備的主動(dòng)智能檢測(cè)和研究，4，紅外熱成像相應(yīng)：在短波段工作，因此主要用于研究和開發(fā)，因?yàn)椋喊l(fā)電廠的鍋爐和石化系統(tǒng)設(shè)備測(cè)試，短波、散熱相機(jī)-35um的便攜式波段，斯特林壓縮機(jī)，在線測(cè)試系統(tǒng)，主要用于需要24小時(shí)監(jiān)控的設(shè)備，因?yàn)樵O(shè)備的各種指標(biāo)很高，大多數(shù)用戶是大學(xué)、研究所等。 研究熱成像相機(jī)，P630，遠(yuǎn)距離跟蹤，熱成像相機(jī)測(cè)試，5，紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用，1。狀態(tài)監(jiān)控，電力，冶金，石油化學(xué)，機(jī)械，2。研發(fā)，電子電路板汽車座，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)高壓缸，3 .質(zhì)量控制和過(guò)程監(jiān)控，食品溫度監(jiān)控瀝青路面，4 .醫(yī)療，5公共安全監(jiān)測(cè)

8、和軍事應(yīng)用，6，紅外相機(jī)校正，前面提到的斯蒂芬波茲曼定律是黑體輻射能量和溫度的關(guān)系，即W=T4式的情況下=5.6710-8w/m.k4，T是絕對(duì)溫度，K紅外相機(jī)裝置的校正在設(shè)定的環(huán)境條件下修正為特定數(shù)量的已知溫度的黑體，以及這是熱成像相機(jī)內(nèi)存中已經(jīng)存在的物體用來(lái)反映輻射和溫度的關(guān)系的校準(zhǔn)曲線。因此，當(dāng)熱成像相機(jī)的探測(cè)器接收到物體的發(fā)射信號(hào)時(shí)，該校準(zhǔn)曲線將信號(hào)轉(zhuǎn)換到該溫度，對(duì)熱成像相機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)檢查，通常至少需要兩個(gè)點(diǎn)以上的校準(zhǔn)。(1)黑體，2)其他方法、其他標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試、溫度分辨率-熱靈敏度(NETD)熱靈敏度表明紅外熱像儀的溫度檢測(cè)靈敏度(NETD)。也就是說(shuō)，儀表具有區(qū)分兩點(diǎn)之間溫度差異的功能(例如0.08)、6、“工業(yè)檢測(cè)用”熱成像照相機(jī)的參數(shù)集、溫度測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量?jī)x測(cè)量溫度準(zhǔn)確度(例如：度)成像速度50次