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红外热像仪相关技术介绍一

发布时间:2017-10-09   点击次数:774次
  红外热像仪技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了正在发挥着重要作用。近二十年来,非接触红外热像仪在技术上得到迅速发展,性能不断提高,适用范围也不断扩大,红外热像仪市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法,红外热成像仪有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。
 
  选择红外热像仪可分为三个方面:
 
  1环境和工作条件方面,如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等;
 
  2.性能指标方面:如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等;
 
  3.其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等,也对测温仪的选择产生一定的影响。
 
  随着技术和不断发展,红外热像仪zui佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器,扩大了选择余地。
 
  确定测温范围:
 
  测温范围是热像仪zui重要的一个性能指标。每种型号的热像仪都有自己特定的测温范围。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,用户只需要购买在自己测量温度内的红外热像仪。
 
  确定目标尺寸:
 
  红外热像仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满热像仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入热像仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于热像仪的视场,热像仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
 
  确定光学分辨率(距离系灵敏):
 
  光学分辨率由D与S之比确定,是热像仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的热像仪。光学分辨率越高,即增大D:S比值,热像仪的成本也越高。确定波长范围:目标材料的发射率和表面特性决定热像仪的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区,测量金属材料的zui佳波长是近红外,可选用0.18-1.0μm波长。其他温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm波长。由于有些材料在一定波长是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1.0μm、2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测量玻璃内部温度选用5.0μm波长;测低区区选用8-14μm波长为宜;再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长,聚酯类选用4.3μm或7.9μm波长。厚度超过0.4mm选用8-14μm波长;又如测火焰中的CO2用窄带4.24-4.3μm波长,测火焰中的CO用窄带4.64μm波长,测量火焰中的NO2用4.47μm波长。
 
  确定响应时间:
 
  响应时间表示红外热像仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达zui后读数的95%能量所需要时间,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。现在的红外热像仪的反映速度都很快。这要比接触式测温方法快得多。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外热像仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。然而,并不是所有应用都要求快速响应的红外热像仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时,红外热像仪的响应时间就可以放宽要求了。因此,红外热像仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。


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