红外检测方法
《红外热像检测基本知识》课件
物体接收的入射辐射
➢ 吸收—物体获得并保存来自外界的辐射 ➢ 反射—物体弹回来自外界的辐射 ➢ 透射—来自外界的辐射经过物体穿透出去
入射辐射对物体的作用
谢谢!
冰块红外热像图
红外线传播
➢ 红外线在大气中穿透比较好的波段，称为大气窗口
➢ 短波窗口 1--5μm之间
➢ 长波窗口 8--14μm之间
可见光 短波窗口
长波窗口
目录
一、红外线的定义和特性 二、物体的热辐射 三、红外发射率的概念 四、红外发射率简单测试方法
热辐射的传导
➢ 辐射是从物质内部发射出来的能量
红外热像检测基本知识 ———红外检测技术
目标
一、了解红外线基本概念 二、了解红外发射率概念 三、熟悉红外发射率简单测试方法
目录
一、红外线的定义和特性 二、物体的热辐射 三、红外发射率的概念 四、红外发射率简单测试方法
什么是红外线？
波长范围 （0.75µm1000µm）
红外线特性
➢ 高于绝对零度（-273.16℃）的物体都会发出红外线
目录
一、红外线的定义和特性 二、物体的热辐射 三、红外发射率的概念 四、红外发射率简单测试方法
红外发射率简单测试方法
1、设置黑胶带的发射率（0.95） 2、测量胶带温度（用点温或区域平均温），记下所测温度 3、再将点或区域移动到样品上，改变发射率，直到温度与 刚才所记的温度相同，记下此时发射率既是
物体发出的红外辐射
➢ 自身的红外辐射是各个方向的
红外辐射对物体的作用
实际物体的红外辐射
红外检测方法
6.5 红外热成像系统简介
红外热成像系统是把目标发射和反射的热辐 射，经红外探测器转换为电信号，经处理后再转 换成可见光的二维图像的一种仪器设备。目前， 热成像系统主要分两类。一类是光机扫描成像系 统，称为红外热像仪。另一类是热释电红外摄像 管成像系统，称为红外热电视。以下分别简要介 绍其工作原理和应用概况。
图6-12 全辐射测温仪原理
6.4.1.2 单色测温仪
单色测温仪是在测温仪的光学系统中加上单 色滤光片，因而只能接收所选定波长的辐射能量， 再经过黑体标定并经修正系数修正后而确定目标 温度的。
图6-13 单色测温仪原理
6.4.1.3 比色测温仪
为克服比辐射率对修正系数的影响而造成误 差，比色测温仪是采用了两组不同单色滤光片来 接收两个相近的波长下的辐射，并利用其比值来 确定目标温度的。 比色测温仪具有灵敏度高、不需要预置比辐 射率值而误差较小等优点。但结构复杂价格相对 较高。昆明物理研究所新推出的HCW-ⅡA型远距 离红外测温仪就属于这种类型。其测温范围为0 至300℃，测温距离为5—50m，距离系数可达 400，已超过国外同类产品。
6.3 红外检测的基本方法
红外检测: （1）被动式红外检测； （2）主动式红外检测 ，又分为单面法和双面法。 红外检测中对被测目标的加热方式分为： （1）稳态加热； （2）非稳态加热。 红外检测仪器的安装和运载方式有固定式、便携式、 车载式、机载式。
6.3.1 被动式红外检测
被动式指进行红外检测时不对被测目标加热， 仅仅利用被测目标的温度不同于周围环境温度的 条件，在被测目标与环境的热交换过程中进行红 外检测的方式。被动式红外检测应用于运行中的 设备、元器件和科学实验中。由于它不需要附加 热源，在生产现场基本都采用这种方式。
红外光谱的检测原理
红外光谱的检测原理
红外光谱的检测原理是基于物质吸收、散射和透射红外光的特性。
红外光谱仪通过向样品中发射一束宽频谱的红外光，然后检测样品对不同频率红外光的吸收程度。
红外光谱检测原理的基本步骤如下：
1. 发射红外光：红外光源发射出一束宽频谱的红外光，通常范围为4000至400 cm^-1（波长为
2.5至25 μm）。
2. 样品与红外光的相互作用：发射的红外光经过样品时，会与样品分子内部的共振频率相吻合的红外光被吸收。
不同样品具有不同的化学键、官能团和分子结构，因此对红外光的吸收也有所不同。
3. 探测红外光的强度：检测器会测量透过样品的红外光的强度变化。
吸收红外光后，样品中的化学键会发生振动和转动，并使红外光的强度减弱。
4. 绘制红外光谱图：将检测到的红外光强度与红外光的频率或波数进行关联，可以绘制出样品的红外光谱图。
这个谱图通常呈现为一个曲线，横坐标表示波数或频率，纵坐标表示吸收强度。
根据红外光谱图的特征峰位、峰形和峰强度，可以确定样品中的化学键种类、官能团和分子结构。
红外光谱的检测原理被广泛应用在化学、材料科学、制药、食品安全等领域，用于物质的鉴定、质量控制和分析。
红外光谱实验步骤
红外光谱实验步骤
红外光谱实验是一种用于分析物质结构的方法，具体步骤如下：
1. 准备样品：选择需要分析的样品，通常需要将样品制备成透明的薄片或溶液。
对于固体样品，可以使用金刚石压片机将其压制成薄片。
2. 设置光谱仪：打开红外光谱仪，在仪器上选择红外光谱扫描模式。
3. 校准仪器：根据仪器的要求，进行波数校准，通常使用气体或参考样品进行校准。
4. 选择检测方法：红外光谱实验可以采用不同的检测方法，最常用的是透射法和反射法。
透射法是将红外光通过样品后进行检测，反射法是将红外光照射在样品表面后进行检测。
5. 放置样品：将样品放置在光谱仪的光路中，根据实验要求选择透射池、反射杯等装置。
6. 开始实验：启动光谱仪，选择适当的波数范围和扫描速度，开始记录红外光谱。
7. 分析结果：根据实验记录的红外光谱图，观察吸收峰的位置和强度，进行物质结构的分析和鉴定。
8. 清洗仪器：实验结束后，关闭光谱仪，并进行相应的清洗和
维护工作，保持仪器的良好状态。
以上是典型的红外光谱实验步骤，具体步骤可能会根据不同的实验要求和仪器设备而略有变化。
红外测定操作规程有哪些
红外测定操作规程有哪些红外测定是一种常用的化学分析方法，广泛应用于有机合成、药物研发、环境分析等领域。
为了获得准确可靠的测试结果，进行红外测定时需要遵守一系列的操作规程。
一、实验准备1. 样品准备：将待测样品按照实验要求进行制备，包括固体样品的研磨和压片、液体样品的适当稀释等。
确保样品充分代表性和均匀性。
2. 仪器准备：检查红外仪器的状态，包括主机、红外光源、检测器等，确保仪器正常工作。
同时检查红外光谱图的参照物，以确保精确测定。
3. 清洗操作：清洗即将使用的仪器和设备，如红外样品盒、脱气装置、透射窗等，以确保样品和仪器的干净度。
二、样品制备与加载1. 固体样品：将固体样品适量研磨，加入同量的红外透明载体（如KBr）进行压片，确保样品与载体混匀。
将压片装入红外样品盒中。
2. 液体样品：使用适当的溶剂将液体稀释至适宜浓度，将溶液倒入透射窗或涂布在红外样品盒表面上。
待溶液干燥后，进行测定。
三、测试操作1. 仪器预热：开启红外仪器，按照仪器使用说明预热到适宜的工作温度。
避免仪器温度过高或过低对测试结果的影响。
2. 基线扫描：进行基线扫描以获取红外光谱的背景信号。
先使用干净的样品盒进行背景扫描，再将待测样品装入样品盒中进行样品扫描。
3. 扫描参数设置：根据实验要求调节扫描参数，包括扫描范围、分辨率、积分时间等。
确保设置合理，以获得清晰明确的红外光谱。
4. 测定操作：将样品盒放置于样品台上，并确保样品与光束的路径正常对准。
进行测定前，对样品进行紫外可见光谱（UV-Vis）或其它辅助测试，以预估测试结果。
5. 多次扫描平均：为了提高信噪比，可以进行多次扫描并对结果进行平均。
避免单次扫描结果的随机误差对整体结果的影响。
6. 数据记录：对于每次测试，应记录测试参数和结果。
包括扫描图谱、光谱峰的位置、峰高、峰面积等。
确保充分的数据记录和结果分析。
四、测试后操作1. 仪器关机：测试结束后，关闭红外仪器的主机和配套设备。
红外的测试方法
红外的测试方法红外测试就像给物体做一次特别的“体检”！那咱先说说红外测试的步骤吧。
嘿，你想想，就像医生给病人看病似的，得先准备好工具吧。
红外测试也一样，要准备好专业的红外设备。
然后呢，把设备对准要测试的物体，就像狙击手瞄准目标一样，精准得很呢！这时候，设备就会开始收集物体发出的红外信号。
那收集到信号后咋办呢？当然是分析啦！就跟侦探破案似的，从这些信号里找出线索，判断物体的状态。
注意事项可不少呢！首先，你可不能随便乱晃设备，得稳稳地拿着，不然就像拍照手抖一样，啥都看不清啦。
还有啊，测试环境也很重要，不能有太多干扰，不然就像在嘈杂的菜市场听音乐，啥都听不清。
说到安全性，红外测试那可是相当安全的。
它不像有些测试方法，可能会对物体造成损伤。
红外测试就像温柔的目光，只是静静地观察，不会伤害到被测试的物体。
稳定性也不错哦，只要设备正常，测试结果一般都比较可靠，就像靠谱的朋友，关键时刻不会掉链子。
红外测试的应用场景可多啦！比如在工业领域，可以检测设备的运行状态，就像给机器做体检，提前发现问题，避免故障发生。
在建筑领域，能检测房屋的隔热性能，就像给房子穿上一层“透视衣”，看看哪里保暖不好。
在医疗领域，还能用来检测人体的体温，就像一个超级灵敏的体温计。
优势也很明显啊！它快速、准确、非接触，多厉害啊！不用像传统方法那样，得拆开来才能检查。
这就好比你想知道一个盒子里装了啥，不用打开盒子，用红外一照就知道了。
给你说个实际案例吧。
有一家工厂，用红外测试来检测设备的温度，及时发现了一个过热的部件，避免了一场可能的火灾。
这效果，简直杠杠的！红外测试就是这么牛！它步骤简单，注意事项也不难遵守。
安全性高，稳定性好。
应用场景广泛，优势明显。
实际应用效果也超棒。
所以啊，红外测试绝对是个好方法，大家都可以试试。
红外光谱测试
当红外光照射到物质上时，物质分子会吸收特定波长的红外 光，产生振动和转动能级的跃迁，从而形成红外光谱。不同 物质分子具有不同的振动和转动能级，因此红外光谱具有特 征性，可以用于物质鉴别和组成分析。
红外光谱的分类
透射光谱法
测量透过物质后的红外光的强度，从而得到物 质的红外光谱。
反射光谱法
测量照射到物质表面后的红外光的反射强度， 从而得到物质的红外光谱。
技术创新与进步
1 2
高精度光谱解析
随着计算技术和算法的进步，红外光谱解析的精 度将进一步提高，能够更准确地解析出物质的结 构和组成。
微型化与便携化
随着微电子技术和制造工艺的发展，红外光谱仪 将进一步微型化和便携化，便于野外和现场测试。
3
智能化与自动化
未来红外光谱测试将更加智能化和自动化，减少 人工操作和干预，提高测试效率和准确性。
根据特征峰的位置和强度，推断样品中存在的官能团或分子结 构。
结合红外光谱的特征峰和其他测试结果，对样品的分子结构进 行分析和推断。
通过特征峰的峰高和峰面积，计算样品中相关官能团或分子的 含量或浓度，进行定量分析。
红外光谱测试结果可用于材料科学、化学、生物学、医学等领 域，为相关研究和应用提供重要信息。
物质。
用于生物大分子的结构 和组成分析，如蛋白质、
核酸等。
02 红外光谱测试的样品准备
样品选择与制备
01
02
03
04
固体样品
选择具有代表性的样品，确保 样品纯净度高，无杂质。
液体样品
选择清澈透明的液体，避免含 有气泡和悬浮物。
气体样品
选择纯净的气体，避免含有杂 质和水分。
制备方法
根据样品类型，采用合适的制 备方法，如研磨、溶解、干燥
怎样检测红外线波长
怎样检测红外线波长
要检测红外线的波长，可以采用以下方法：
1.使用红外线传感器：红外线传感器是一种可以检测红外线的设备，它会将红外线转化为电信号输出。
通过连接红外线传感器到适当的电路和测量设备，可以测量红外线的波长。
2.使用干涉仪：干涉仪可以通过观察干涉图样来确定光的波长。
将红外线透过干涉仪，然后观察干涉图样的变化。
通过分析干涉图样的间距和形状，可以确定红外线的波长。
3.使用光谱仪：光谱仪可以将红外线分解成不同波长的组成部分，并显示在光谱上。
通过观察光谱图，在红外光谱区域中找到红外线的峰值位置，可以确定红外线的波长。
请注意，这些方法都需要使用专业的仪器和设备，并需要进行仔细的实验操作和数据分析。
红外热像检测检测步骤
红外热像检测检测步骤红外热像检测是一种利用物体的红外辐射进行无损检测的方法。
它广泛应用于工业、医学等领域，可以用来检测异常热源、检测热量分布等。
红外热像检测的步骤一般包括设备准备、场景设置、设备校准、数据采集、分析处理和结果评估等环节。
1.设备准备：首先需要准备红外热像仪及其相关设备，如三脚架、电池、数据传输线等。
确保设备处于正常工作状态，检查设备的电量是否充足。
2.场景设置：根据检测对象的具体情况和目的，选择合适的检测场景。
例如，如果要检测建筑物的热损失情况，需要在室内外设置相应的环境条件，包括室温、湿度等。
同时，还需要考虑光照条件对热像仪的影响，避免强光或者直射阳光。
3.设备校准：在开始检测之前，需要对红外热像仪进行校准，确保其能够准确地测量物体的红外辐射温度。
校准过程一般包括黑体校准和白体校准。
黑体校准是用一个理想的黑体辐射源进行校准，白体校准则是用一个稳定的白色表面进行校准。
4.数据采集：在校准完成后，可以开始进行数据采集。
使用红外热像仪对待检测物体进行扫描，获取物体的红外辐射图像。
在采集过程中，需要注意保持相机的稳定，并确保所选场景中没有任何干扰物。
5.分析处理：将采集到的红外图像输入到计算机中，利用专业的红外图像分析软件进行处理。
首先，可以进行图像增强，例如调整图像的亮度、对比度等。
然后，根据图像的热量分布情况，可以检测出异常的热源、热量分布不均匀等问题。
6.结果评估：在分析处理阶段，可以根据需要设置阈值，对于超过阈值的异常热源进行报警或标记。
此外，还可以根据检测对象的具体要求，对结果进行定量分析，如计算表面温度、热导率等。
红外温度检测仪测定步骤
红外温度检测仪测定步骤一、引言红外温度检测仪是一种非接触式测温仪器，通过红外线探测物体表面的热辐射来测量物体的表面温度。
这种仪器具有快速、准确、方便等优点，在工业、医疗、食品加工等领域得到广泛应用。
本文将介绍红外温度检测仪的使用步骤。
二、准备工作1.选择合适的红外温度检测仪，根据需要选择不同型号和规格的仪器。
2.了解被测物体的性质和要求，包括表面材质、颜色、反射率等因素。
3.保持被测物体表面干燥，清洁，无油污或灰尘等干扰因素。
4.确定被测物体与检测仪之间的距离和角度，通常要求在10-30cm之间。
5.开启检测仪电源，并等待其预热至稳定状态。
三、操作步骤1.调整红外温度检测仪的参数。
根据被测物体的性质和要求，调整相应参数，如反射率系数、环境温度补偿等。
2.瞄准被测物体。
将检测仪对准被测物体表面，保持垂直或接近垂直，避免斜着或倾斜着测量。
3.触发检测仪进行测量。
按下检测仪上的触发键，使其发射红外线信号，探测被测物体表面的热辐射，并将其转换为温度值。
4.记录并处理数据。
将检测仪显示屏上的温度值记录下来，并根据需要进行进一步处理和分析。
四、注意事项1.在使用红外温度检测仪时，应注意安全问题，避免照射人眼和皮肤等敏感部位。
2.在使用过程中，应及时清洁检测仪的镜头和显示屏等部件，以保证其正常工作。
3.在选择红外温度检测仪时应根据需要选择合适的型号和规格，并了解其技术参数和性能指标。
4.在进行实际应用时，应结合具体情况进行调整和优化参数设置，以获得更加准确、稳定、可靠的数据结果。
五、总结红外温度检测仪是一种非接触式测温仪器，具有快速、准确、方便等优点，在工业、医疗、食品加工等领域得到广泛应用。
在使用时，应注意选择合适的型号和规格，了解被测物体的性质和要求，并进行参数调整和优化。
同时还需注意安全问题和及时清洁维护等方面。
红外光谱法测定样品方法
红外光谱法测定样品方法红外光谱法是一种常用的分析方法，可以用于测定样品的化学成分和结构。
其工作原理是利用物质分子中的化学键振动和拉伸引起的特定波长的吸收现象，通过检测样品对不同波长红外光的吸收程度，从而获得样品的红外光谱图。
红外光谱仪的基本组成包括光源、样品室、光学系统、探测器和数据处理系统。
红外光谱仪一般采用四种基本的工作模式：透射模式、反射模式、透射反射混合模式和表面增强红外吸收模式，根据不同的样品特点选择适合的测定模式。
1.样品制备：样品要求纯净、干燥，避免杂质的干扰。
固态样品通常需要研磨成粉末，以增加样品的表面积和散射效应。
液态样品则需用溶剂适当稀释，以保证光路的透明度。
2.样品固定：根据测定模式的不同，将样品放置在特定的测定池或夹具上。
在透射模式中，样品通常被压入透明的窗片中，以保证样品对红外光的透射性。
在反射模式中，样品直接固定在反射盘上，以测量样品与红外光的反射能力。
3.仪器校准：校准红外光谱仪是保证测量结果准确性的重要步骤。
通常需要进行背景校准和波数标定。
背景校准是采集背景信号，以消除光源和仪器的背景干扰。
波数标定是通过参考样品的红外光谱特征峰来确定仪器的波数刻度，常用的参考样品包括聚乙烯和聚苯乙烯等。
4. 开始测量：在校准完成后，可以开始测量样品的红外光谱了。
通常测量范围为4000 cm-1到400 cm-1、在测量过程中，调整仪器参数如光强、分辨率、积分时间等，以获取清晰的红外光谱图。
5.数据处理：测量结束后，可以通过红外光谱仪的数据处理系统对获得的光谱数据进行处理。
常见的处理方法包括背景消除、峰识别和定性定量分析等。
背景消除是消除仪器背景信号的干扰，峰识别是对红外光谱中特征峰进行识别和标定，定性定量分析则是根据红外光谱进行样品成分和结构的分析。
红外光谱法广泛应用于有机物和无机物的分析领域，常见的应用包括聚合物材料的成分分析、有机化合物的结构表征、药物中化学键的识别等。
这种方法具有非破坏性、快速、高效、准确等优点，因此在化学、材料科学等研究领域得到了广泛的应用。
红外检测方法
红外检测方法红外线的划分1672年英国著名科学家牛顿首次用三棱镜将太阳光分解为红、橙、黄、绿、青、兰、紫七色，开始了可见光光谱学的研究.英国著名天文学家赫胥尔在研究太阳光谱中各单色光的热效应时，发现最大的热效应是出现在红色光谱以外，从而发现了红外线的存在。
英国著名物理学家马克斯威尔在研究电磁理论时，证实了可见光及看不见的红外线，紫外线等均属于电磁波段的一部分，从而把人们的认识统一到电磁波理论中。
从波长为数千米的无线电波，到波长为10-8A ～10-10A(1A=10-4 μm )的宇宙射线均属于电磁波的范围，而可见光谱的波长从0.4～0.76μm 仅占电磁波中极窄的一部波段。
红外光谱的波段为0.76～1000μm ，要比可见光波段宽得多。
为了研究和应用的方便。
根据红外辐射与物质作用时各波长的响应特性和在大气中传输吸收的特性，可把红外线按波长划分为四部分：①近红外线——波长为0.76～3 μm ；②中红外线——波长为3～6 μm ；③远红外线——波长为6～15 μm ；④超远红外线——波长为15～1000 μm目前，600 ℃以上的高温红外线仪表多利用近红外波段。
600℃以下的中、低温测温仪表面热成像系统多利用中、远红外线波段，而红外线加热装置则主要利用远红外线波段。
超远红外线的利用尚在开发研究中。
红外线辐射的基本定理①辐射能 Q ——辐射源以电磁波形式所辐射的能量(J)。
②辐射功率 P ——辐射源在单位时间内向整个半球空间所发射的能量 (w ／s)。
③辐射度M ——辐射源单位面积所发射的功率， ( W/m -2 )。
一般，源的表面积A 越大，发射的功率也越多。
因此辐射度M 是描述辐射功率P 沿源表面分布的特性。
辐射度在某些文献上又称为辐出度或辐射出射度等。
④光谱辐射度M λ——表示在波长λ处单位波长间隔内，辐射源单位面积所发射的功率。
即单位波长的辐射度， ( W/m 2·μm )，通常辐射源所发出的红外电磁波都是由多种波长成分所组成(全波辐射)。
红外测试操作方法
红外测试操作方法
红外测试是用来检测物体的红外辐射情况的一种测试方法。
下面是红外测试的一般操作方法：
1. 准备设备：红外测试仪器、红外温度计等。
2. 确定测试区域：根据需要测试的物体类型和大小，确定红外测试的区域。
3. 设置测试参数：根据需要测试的物体的特点，设置红外测试仪器的参数，如测量距离、探测范围、灵敏度等。
4. 校准仪器：将红外测试仪器放在稳定的环境中，进行仪器的校准，确保测试结果的准确性。
5. 进行测试：将红外测试仪器准确地对准待测物体，观察并记录仪器显示的红外辐射值。
6. 分析结果：根据测试数据，分析物体的红外辐射情况，可以判断物体的温度分布、热量分布等。
7. 记录和报告：将测试结果进行记录，并用于后续的分析和实验报告。
需要注意的是，红外测试对测试环境要求较高，需避免有重要热源干扰和风吹动等情况。
此外，需要根据待测物体的特点，选择合适的红外测量仪器和测试方法，以获得准确可靠的测试结果。
红外线的探测原理
红外线的探测原理
红外线的探测原理是基于红外辐射的特性。
红外辐射是位于可见光谱和微波谱之间的一种电磁辐射，具有较长的波长和较低的频率。
红外线的探测原理主要包括以下几种方法：
1. 热辐射探测：物体因为其温度而发出红外辐射，温度越高，辐射强度越大。
利用热电偶、热电堆等热敏元件，可以将红外辐射转化为热量或电信号，从而检测物体的热辐射。
2. 红外线成像探测：利用红外传感器、红外探测器等设备，将红外辐射转化为电信号，再通过信号处理和成像技术，形成红外图像。
不同物体的红外辐射强度和分布情况不同，可以通过分析图像来识别目标物体。
3. 光电探测：利用表面活性原子或分子被红外光激发后的电子跃迁现象，将红外光信号转化为电信号。
这种探测方式适用于低频段的红外辐射。
4. 红外干涉探测：利用红外光在介质中的折射、反射、透射等变化，来检测目标物体的存在与否。
一般采用干涉薄膜、光纤传感器等装置，通过干涉效应来实现红外线的探测。
以上是常见的红外线探测原理，不同探测方法的选择取决于应用需求和目标物体
的特性。
红外辐射(太阳能电池板)检测方法
红外辐射(太阳能电池板)检测方法
引言
太阳能电池板的红外辐射检测是对其工作状态和效率进行评估的重要方法之一。
本文将介绍几种常见的红外辐射检测方法。
热成像法
热成像法是一种常用的红外辐射检测方法。
它利用红外相机来检测太阳能电池板表面的红外辐射能量分布。
热成像仪会将检测到的红外辐射能量转化为热图，通过观察热图的分布情况，可以评估太阳能电池板的工作状态和热效率。
该方法简便易行，能够快速获取太阳能电池板的红外辐射信息。
光电池检测法
光电池检测法是另一种常见的红外辐射检测方法。
光电池利用光电效应将红外辐射能量转化为电信号。
通过测量电信号的大小，可以评估太阳能电池板表面所接收的红外辐射能量。
这种方法具有高精度和高灵敏度的优点，能够准确测量太阳能电池板所吸收的红外辐射能量。
热耦合法
热耦合法是一种基于热效应的红外辐射检测方法。
通过在太阳
能电池板表面放置热敏电阻器，测量电阻器的温度变化来评估太阳
能电池板的红外辐射情况。
当太阳能电池板吸收红外辐射能量时，
热敏电阻器的温度会发生变化，通过测量这种变化可以得到太阳能
电池板的红外辐射信息。
结论
红外辐射检测是评估太阳能电池板工作状态和效率的重要方法。
热成像法、光电池检测法和热耦合法是常用的红外辐射检测方法。
根据具体需求和实际情况，可以选择适合的方法进行检测和评估。
红外检测算法
红外检测算法主要是通过分析红外图像来检测和识别目标物体。
常用的红外检测算法包括以下几种：
1. 背景差分法：该方法是通过对背景图像和当前图像进行差分，提取出运动目标。
该方法对于静态目标和缓慢运动目标效果较好。
2. 基于阈值的方法：该方法是通过设定一个阈值，将图像分为目标和背景两部分。
该方法简单易行，但对于光照变化较大的情况效果不佳。
3. 形态学处理法：该方法是通过形态学处理，如腐蚀、膨胀等操作，去除噪声和小的连通域，保留目标物体。
该方法对于噪声较多的情况效果较好。
4. 目标特征法：该方法是通过提取目标的特征，如形状、纹理、颜色等，进行目标识别和分类。
该方法对于复杂场景和多目标情况效果较好。
5. 神经网络算法：该方法是利用深度学习模型，如卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等，对红外图像进行训练和分类。
该方法对于复杂场景和多目标情况效果较好，但需要大量的训练数据和计算资源。
以上是常用的红外检测算法，具体算法的选择应根据实际应用场景和需求进行选择。
红外热成像检测方法
红外热成像检测方法红外热成像检测技术是一种非接触、无损的检测方法，通过红外热像仪检测物体表面的温度分布，从而判断设备的运行状态和故障情况。
以下是红外热成像检测的常用方法：1. 表面温度判断法：通过红外热像仪测得电气设备表面温度值，对照相关规定进行判断。
这种方法可以判定部分设备的故障情况，但还没能充分表现出红外诊断技术可超前诊断的优越性。
2. 相对温差判断法：相对温差是指两个相应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。
现场实际工作中往往会遇到环境温度低，负荷电流小，设备的温度值没有超过规定的情况，运用“表面温度判断法”并不能完全确认该设备没有热缺陷存在，这就需要用“相对温差判断法”进行判断。
“相对温差判断法”主要用于判断电流致热型设备是否存在热缺陷。
3. 同类比较法：在同类型设备和同一设备的三相之间进行比较，也就是常说的“纵向比较”和“横向比较”。
4. 主动式检测：为了使被测物体失去热平衡，在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。
被测物体内部温度不必达到稳定状态，内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。
该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。
从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。
5. 被动式检测：被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差，在物体与环境进行热交换时，通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。
这种检测方法不需要加载热源，一般应用于定性化的检测。
被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。
它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅红外热成像仪相关书籍或咨询专业人士。
红外热像检测检测步骤
红外热像检测检测步骤一、一般检测1、仪器开机，进行内部温度校准，待图像稳定后对仪器的参数进行设置。
2、根据被测设备的材料设置辐射率，作为一般检测，被测设备的辐射率一般取0.9左右。
3、设置仪器的色标温度量程，一般宜设置在环境温度加10K~20K左右的温升范围。
4、开始测温，远距离对所有被测设备进行全面扫描，宜选择彩色显示方式，调节图像使其具有清晰的温度层次显示，并结合数值测温手段，如热点跟踪、区域温度跟踪等手段进行检测。
应充分利用仪器的有关功能，如图像平均、自动跟踪等，以达到最佳检测效果。
5、环境温度发生较大变化时，应对仪器重新进行内部温度校准。
6、发现有异常后，再有针对性地近距离对异常部位和重点被测设备进行精确检测。
7、测温时，应确保现场实际测量距离满足设备最小安全距离及仪器有效测量距离的要求。
二、精确检测1、为了准确测温或方便跟踪，应事先设置几个不同的方向和角度，确定最佳检测位置，并可做上标记，以供今后的复测用，提高互比性和工作效率。
2、将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行必要修正，并选择适当的测温范围。
3、正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑金属材料表面氧化对选取辐射率的影响，辐射率选取具体可参见附录G。
4、检测温升所用的环境温度参照物体应尽可能选择与被测试设备类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。
5、测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时，应使用同一仪器相继测量。
6、在安全距离允许的条件下，红外仪器宜尽量靠近被测设备，使被测设备（或目标）尽量充满整个仪器的视场，以提高仪器对被测设备表面细节的分辨能力及测温准确度，必要时，可使用中、长焦距镜头。
7、记录被检设备的实际负荷电流、额定电流、运行电压，被检物体温度及环境参照体的温度值。
三、检测验收1、检查检测数据是否准确、完整；2、恢复设备到检测前状态；3、发现检测数据异常及时上报相关运维管理单位。
红外光谱测定方法介绍
红外光谱测定方法介绍红外光谱（Infrared spectroscopy）是一种常用的无损检测技术，广泛应用于化学、材料科学、生物医药、环境保护等领域。
它能通过测量样品中物质对红外辐射的吸收，快速准确地分析样品的成分和结构。
本文将介绍一些常用的红外光谱测定方法。
一、红外吸收光谱红外吸收光谱是红外光谱分析中最常见的测试方法。
它基于分子在特定波长范围的红外光辐射下吸收能量的原理。
光谱图通常以波数（cm^-1）或波长（μm）为横坐标，吸收强度为纵坐标。
在红外吸收光谱图上，吸收峰的位置和强度可以提供关于分子结构、官能团以及样品组分的信息。
二、透射光谱透射光谱是近红外和中红外光谱分析中常用的测定方法。
通过将红外光辐射通过样品后，测量透过样品的光线强度，可以得到透射光谱。
与吸收光谱不同，透射光谱通常用于测量样品对红外光的传导能力。
三、傅里叶变换红外光谱傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）是红外光谱分析中一种重要的技术。
与传统的红外光谱仪相比，FTIR能够更精确地测量样品的吸收光谱。
它利用傅里叶变换的原理，将样品红外光谱转换为频谱，通过对频谱进行处理，可以获得更详细的样品信息。
四、拉曼光谱拉曼光谱是一种与红外光谱相似的分析方法，通过测量样品对激光光源散射光的频移来获取样品的信息。
相比于红外光谱，拉曼光谱对样品的要求较低，可以在常温下进行测量，避免了样品的破坏或变化。
它对于无机物、有机物和生物分子的测量都非常有效。
五、拉曼散射光谱拉曼散射光谱是一种非常有用的红外光谱测定方法。
它通过测量样品中分子或晶体的振动和转动对光散射的影响，提供了样品的表面形态、晶体结构和分子构象的信息。
拉曼散射光谱广泛应用于材料科学、生命科学和地球科学等领域。
总结红外光谱测定方法多样且广泛应用，它们能够提供样品的成分、结构以及其他相关信息。
红外吸收光谱、透射光谱、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和拉曼散射光谱等方法，各有特点，适用于不同类型的样品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.3.4 红外检测仪器的安装和运载 方式
6.3.4.1 固定式
用于对旋转型（如窑炉）设备故障的检测、关 键设备的检测和生产线上产品工艺、质量的检测。
6.3.4.2 便携式
便携式的红外检测仪器应用十分广泛，在日常 巡检、定期普测、配合设备检修和跟踪监测中都要 使用（主要使用或配合使用）便携式仪器。
图6-11 红外点温仪的基本原理框图
6.4.1.1 全辐射测温仪
全辐射测温仪是收集目标发出的全波段红外 辐射能量，经黑体标定并经修正后从而确定被测 目标表面温度的一种仪表。大多数红外点温仪都 属于这种类型。 这种类型的测温仪表，如国产IRT-1200、 IRT-3000、 HCW-1、HW-2、HD-400等型号的 红外点温仪，其特点为结构简单，使用方便，但 灵敏度较低，误差较大。这主要是因为其修正系 数A的确定完全依赖于比辐射率的选定是否正确。 由于影响比辐射率的因素比较复杂，而根据手册 上在标准条件下提供的值有时与实测情况相去甚 远，因而会造成较大误差。对于预定监测的目标， 应预先测取实际的比辐射率或对目标表面喷涂已 知比辐射率值的涂料以解决误差的问题。
图6-19所示为车间某处电机红外成像，电机工 作正常，但从红外成像中可以很清楚地看到电机过 热点，很清晰的对预防性维修检查提供了依据。
图6-19 电机红外成像
图6-20所示为车间某处皮带传动红外成像图， 图中很清晰地看到了两条三角带温度对比，虽然 运行正常，但很显然，红色三角带温度太高，不 能长时间使用，需要检查调整。
6.5.1 光机扫描热像仪的工作原理
红外探测器在任意一个瞬间只能反映目标表 面上一小部分的热辐射，即一个瞬时视场的热辐 射，并立即输出一个与该瞬时辐射度成正比例的 电信号，若通过一套由精密机械驱动的光学扫描 部件，如多面反射棱镜，称为光机扫描装置，对 目标表面的瞬时视场进行逐行扫描，则探测器响 应足够快时就会连续输出电信号，经电子系统放 大处理后送到显示器上即可显示出与目标温度呈 正比的黑白或彩色图象，称为热像图。图6-17为 光机扫描热像仪的工作原理图。
6.4.2.2 航空发动机壳休红外无损缺陷主动探查
红外无损缺陷主动探查是用一外部热源对被检查 物体进行加热，在加热的同时或以后，测量被检查物 体表面温度或温度分布。加热物体时热量将沿表面流 动，如果物体无缺陷，热流将是均匀的；如果有缺陷 存在，热流特性将改变，形成热不规则区，从而可发 现缺陷所在。 主动探查在材料和机械加工工业中有广泛的应用， 如对多层复合材料、蜂窝材料中缺陷和脱胶等的探查， 对焊接质量的检测等等。图6-14是单面法主动红外探 查的原理，由CO2,激光器产生连续波，输出功率35W， 通过红外望远镜在被查样件表面聚焦以加热样件。将 样件作匀速转动（图6-14a为平动，6-14b为转动)，激 光在样件上形成热点，一小段时间后，由红外辐射计 接收到样件的热辐射，将信号送到示波器或X-Y记录 仪中用曲线表示出来，如图6-15所示。
6.3.1 被动式红外检测
被动式指进行红外检测时不对被测目标加热， 仅仅利用被测目标的温度不同于周围环境温度的 条件，在被测目标与环境的热交换过程中进行红 外检测的方式。被动式红外检测应用于运行中的 设备、元器件和科学实验中。由于它不需要附加 热源，在生产现场基本都采用这种方式。
6.3.2 主动式红外检测
第六章 红外检测方法
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 红外方法的基本原理 红外探测器 红外检测的基本方法 红外测温仪表 红外热成像系统简介
6.3 红外检测的基本方法
红外检测: （1）被动式红外检测； （2）主动式红外检测 ，又分为单面法和双面法。 红外检测中对被测目标的加热方式分为： （1）稳态加热； （2）非稳态加热。 红外检测仪器的安装和运载方式有固定式、便携式、 车载式、机载式。
图6-22 焦平面热像仪成像机理简图
6.5.2 红外热电视的工作原理
红外热电视的核心部件为热释电摄象管，另 外还有扫描器、同步器、前置放大、视频处理以 及电源、A/D转换、图像处理、显示器等。其结 构简图如图6-23所示。由目标来的红外辐射经聚 焦和斩光器的调制，在热释电靶面上成像。靶面 上各点吸收强弱不同的辐射，产生不同的温差， 使热释电晶体产生的自发极化程度也不同，从而 释放的表面电荷也不同。这些表面电荷与扫描电 子束相互作用而产生一视频信号输出，再经放大 处理后在阴极射线显像管上显示出来，此即热像 图。这一过程如图6-24所示。
图6-17
光机扫描热像仪的工作原理
光机扫描热像仪开始出现于50年代，至80年 代中期已发展成技术上最成熟，性能最好的一种 热像仪。其中具有代表性的是瑞典AGEMA公司 的产品。该公司60年代中期至80年代中期研制出 四代系列产品，即AGA680，AGA750，AGA780 和AGA782光机扫描型红外热像仪。图6-18为 AG782的组成框图。图中红外扫描器由光机扫描 系统和单元锑化钢(InSb)光子探测器组成。探测 器置于杜瓦瓶双层外璧之间，由液氮致冷(77K)。 数字或红外转换系统可将黑白图像转换成10种颜 色图像的实时系统。红外连接组件具有A/D转换 器，可将红外辐射的模拟电信号转换为数字信号 而输入计算机进行处理。
图6-14 主动红外探查（单面法）原理图
图6-15 X-Y记录仪
在航空发动机壳体，一般采用胶合夹层结构， 缺陷可能发生在外壳和衬里之间的第一界面或在 衬里和内壳之间的第二界面，如图6-16所示。
图6-16 发动机壳体缺陷和红外扫描记录
6.4.2.3 化工塔罐的检测
石化企业中的催化装置、裂化装置及联接管 等都是与热关联的重要生产设备，因此都可以用 红外热像仪来监测。热像中明亮过分的区域表明 材料或炉衬已因变薄而温度升高，因此由此可掌 握生产设备的现场状态，为维修提供可靠信息。 同时也可监视生产设备的有关沉积、阻塞、热漏、 绝热材料变质及管道腐蚀等有关情况，以便有针 对性地采取措施，保证生产正常进行。
图6-20 皮带传动红外成像
图6-21中可以明显地看出，红外管道探测仪 可清晰地探测到肉眼所无法看到的埋地石油管道 的位置及走向，并且其自动标识结果与实际情况 完全相符。
图6-21 油田现场实验结果
6.5.2 非扫描型红外热像仪—焦平面热像仪
焦平面热像仪革除了光机扫描热像仪复杂的 光机扫描装置，它的红外探测器呈二维平面形状， 自身具有电子自扫描功能，被测目标的红外辐射只 需通过简单的物镜，就与照相原理相似地将目标聚 焦在底片上曝光成像，被测目标聚焦成像在红外探 测器的阵列平面上，“焦平面阵列”即此含意。非 扫描型焦平面热像仪的成像机理如图6-22所示。
6.4.2 红外测温在设备诊断中的应用
红外监测技术最早是在军事应用中发展起来的，至 今，仍占主导地位，下面着重介绍红外技术在故障诊 断和状态监测中的几个应用实例。
6.4.2.1 火车轴箱温度检测
火车车体的自重和载重都是由车辆的轴箱传递到 车轮的。在火车运行中，由于机械结构、加工工艺、 摩擦及润滑状态不良等原因，轴箱会产生温度过高的 热轴故障，如不及时发现和处理，轻则得甩掉有热轴 故障的车辆，重则导致翻车事故，造成生命危险和财 产的损失。为防止“燃轴”事故，利用红外测温技术 制成了“热轴探测仪”，可以方便精确地用以检测。 仪器安放在车站外两侧，当火车通过时，探测器逐个 测出各个车轴箱的温度，并把探测器输出的每一脉冲 (轴箱温度的函数)输送到站内检测室，根据脉冲高低 就可判断轴箱发热情况及热轴位置，以便采取措施。 目前，全国铁路90%的列检所安装了轴温红外探测仪， 其准确率高达99 %。
6.5 红外热成像系统简介
红外热成像系统是把目标发射和反射的热辐 射，经红外探测器转换为电信号，经处理后再转 换成可见光的二维图像的一种仪器设备。目前， 热成像系统主要分两类。一类是光机扫描成像系 统，称为红外热像仪。另一类是热释电红外摄像 管成像系统，称为红外热电视。以下分别简要介 绍其工作原理和应用概况。
6.3.4.3 车载式
在进行设备的定期普测时，由于被测设备数 量多、检测路线长，必须采用车载式检测。车载 式是把热像仪装载在汽车（或其他车辆）上，可 以使用两组测距不同的镜头摄取远、近两处设备 的图像；对于汽车不能到达的目标，则步行到位 检测；车内有图像监视器显示，操作者发现异常 （包括需要立即检修和进一步调查检测两种情 况），则立即在车上记录并打印，及时向主管人 员递交红外检测报告；遇有紧急情况需要及时处 理时，可采用无线电电话取得联系。
6.3.3 加热方式
6.3.3.1 稳态加热
将被测目标加热到其内部温度达到均匀稳定 的状态时，再把它置放于一个低于（或高于）该 恒定温度的环境中进行红外检测。这种方式多用 于材料的质量检测，如被测物内部有裂纹、孔洞 或脱粘等缺陷时，则被测物与环境的热交换中热 流将受到缺陷的阻碍，其相应的外表面就会产生 温度的变化，与没有缺陷的表面相比则会出现温 差。
6.3.4.4 机载式
对于需要在上空检测的目标，特别是极长距 离，人员和车辆都不便到达的高山峻岭处的设备 检测，应该采用直升飞机装载热像仪进行。
6.4 红外测温仪表
6.4.1 红外测温仪表的分类及工作 原理
红外测温仪表主要是指测量目标表面某点温 度的红外点温仪，它一般由光学系统、红外探测 器、电信号处理机构、温度显示器及附属设备如 瞄准器、电源、机械装置等部分所组成。按其工 作原理，红外点温仪可分为全辐射测温仪、单色 测温仪和比色测温仪三类。下图是红外点温仪的 基本原理框图。