如何选购红外热像仪

如何选购红外热像仪

近几年，红外热像仪在钢铁、石化、电力、防火、汽车等行业越来越占据着重要地位。红外热像仪技术在全球的发展非常迅猛。美国的红外热像仪技术处于全球领先位置。目前全球前三大红外热像仪品牌RNO、FLIR和FLUKE都是美国的企业。

一、热成像原理

光线是大家熟悉的可见光，是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为：0.38—0.78微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波，人眼都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线，比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，换一句话说，红外热成像使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。

红外热像仪有光子探测和热探测两种不同的原理。前者主要是利用光子在半导体材料上产生的电效应进行成像，敏感度高，但探测器本身的温度会对其产生影响，因而需要降温。后者将光线引发的热量转换为电信号，敏感度不如前者同时无需制冷。除此之外，还根据热成像仪的工作波段、所使用的感光材料进行分类。常见热成像仪工作在3到5微米或8到12微米，常用感光材料则有硫化铅、硒化铅、碲化铟、碲锡铅、碲镉汞、掺杂锗和掺杂硅等。根据感光元件数量和运动方式，则有机械扫描、凝视成像型等。

二、热成像应用

红外线检测仪等先进的设备检测手段发挥了其重要的作用。首先，成功的故障诊断，尤其是能适度提前报告出故障的诊断，将产生明显的效益。这种效益在特殊的情况下是极为可观的；其次，故障诊断技术对设备维修可以产生巨大的辅助作用。它不但可以大大节省人力资源，还改变了维修方式——以先进的状态维修方式逐步取代计划维修方式，甚至对库存备件的管理方式都将产生积极的影响。

三、热像仪参数

如何选购红外热像仪

1.红外热像仪的探测器分辨率

红外热像仪的探测器分辨率现在主流的是160x120(19.2万像素)，主流款的基本上都是这个像素。另外还有更低分辨率如60x60（3.6万像素），80x60（4.8万像素），100x100（10万像素）。还有384X288（110万像素）以及640x480(300万像素)。

对于手持型红外热像仪，160x120是最黄金的分辨率，具有非常好的性价比。比如最新全球销量第一的RNO IR-160P的分辨率就是160x120。低于这个分辨率的红外热像仪，由于分辨率过低，在很多场合就无法使用了。超过100万像素的红外热像仪售价又大幅上升，除非你对分辨率要求很高。可以选择超过100万像素的红外热像仪。

2.红外热像仪的镜头焦距

一般的红外热像仪的镜头都可以更换。但是厂家标配一般都是一个镜头。基本上所有的厂家都标配一

个20MM左右的镜头。这种焦距的镜头，基本上兼顾了视野大小和放大比例两个方面的指标。一般客户使用标准镜头就可以了。

可以选配的是比如115MM的长焦镜头，或者10-15MM的广角镜头。长焦镜头会提高远距离的辨识率，但是会大大缩小视野。相反短焦镜头，大大提高视野范围，但是会降低辨识率。

具体看下一点的说明。

像间距、空间分辨率、视场、辨识距离这几个指标是由探测器分辨率和镜头焦距决定的。

这四个指标，很多品牌都在宣传。其实红外热像仪的探测器分辨率和镜头焦距固定了，这四个指标就固定，这四个指标是算出来的。所以选购时不用过多的关注。

像间距： 160x120 的像间距都是51um,320x240的像间距都是25.4um,以此类推，分辨率越高，像间距越小。

空间分辨率：=像间距/镜头焦距。所以空间分辨率越小，能够辨识的距离越远。如果使用22mm的标准镜头。160x120的空间分辨率为2.3mrad左右。如果用长焦镜头，空间分辨率就会更小。

视场：=空间分辨率x行像素/17.45,比如160x120的，使用22MM的标准镜头,视场为21度。

辨识距离：我们一般默认4个像素为客识别的距离，所以辨识距离=目标高度/(空间分辨率x4)。比如160x120的，22MM标准镜头，辨识距离为185米左右。如果镜头焦距变成115MM,那辨识距离就变成了将近1000米，当然视野也大幅度变小。

所以红外热像仪最为重要的指标是探测器分辨率，另外上面提及的指标，都可以通过镜头更换进行变化。

3.红外热像仪的帧频

帧频在红外热像仪选购中，是第二个最为重要的指标。帧频是指1秒钟内，热像仪可以或许完成图像拍摄、处理、表现的数目。传感器相应越快，内部电路处理速率越高，则可实现的帧频越大。高帧频的热像仪适合抓拍高速物体的温度移动，以及高速温度变化的物体。

一般电视帧频为25Hz。根据热像仪的帧频可分为快扫描和慢扫描两大类。电力系统，医疗，建筑等领域所用的设备一般采用快扫描热像仪，否则就会带来一些工作不便。一般来说红外热像仪的帧频应该达到30HZ,最好能达到50HZ，否则在很多工作场合下，红外热像仪无法胜任工作。

帧频的高低，直接说明了红外热像仪的性能好坏和反应速度。一般5000美金以下的红外热像仪帧频都在10帧左右。包括FLIR 的TI系列，FLUKE EX系列帧频都是9HZ。帧频直接影响红外热像仪的成本。5000美金以下，唯一一款50-60HZ的产品是RNO IR-160P. 另外的品牌50HZ的产品售价都在10000美金以上。如何选购红外热像仪

4.测温范围

这是第三个红外热像仪最为重要的指标。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。

在选择红外热像仪，最好能选择可选测温区的红外热像仪，比如-20℃～350℃和100℃～600℃两个测温范围。这要即能适应各种温度环境，又能保证测温准确。

5000美金以下的包括很多5000-10000美金的产品都是单区测温，测温范围一般是-20-250℃。双区可选测温的机型只有RNO IR-160P，这也是这款产品成为销量冠军的原因。

5.测温精确度

一般红外热像仪的测温精度都是：精度±2℃可能读数的±2％。所以基本上没有什么可选的。