红外热像仪成像原理
红外热成像仪的介绍及工作原理
1.红外热成像技术红外成像技术作为一门新技术，在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性。
红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。
由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写，而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征。
因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷。
2.什么是红外热像图一般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。
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。
3.红外热像仪的原理热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外热像仪的非接触式测温方式，能够在不影响轧辊工作的同时测量其实时温度，并随时采取降温措施。
红外热像仪的原理4.红外热成像的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。
5.在线式红外热像仪采用红外热成像技术，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，我们称为红外热像仪。
红外热成像技术的原理和应用
红外热成像技术的原理和应用一、概述随着现代科技的快速发展，越来越多的新型技术得以应用到生产和生活中。
其中，红外热成像技术（infrared thermal imaging technology）是一种重要的热力学检测工具，其可以通过红外线热辐射捕捉物体表面温度分布信息，实现对物体内部温度分布的无损检测和图像显示。
二、原理红外线是电磁波谱中波长大于0.75μm小于1000μm的中红外光线，其在材料中的传播是基于物体热能的辐射传输方式，其中物体表面温度越高，其辐射出来的红外线能量越大。
红外热成像技术利用热红外波段的红外线辐射进行测量，检测物体表面温度变化，然后将检测结果反映到热成像仪中，输出一张反映物体表面温度分布的热成像图。
三、分类根据热成像仪的工作方式和应用领域不同，红外热成像技术可以分为以下几种类型。
1. 主动式红外热成像技术主动式红外热成像技术是通过激励器来产生红外线辐射以供检测的技术。
常见的主动式红外热成像技术有激光探测器、偏置探测器和光纤传感器等。
2. 被动式红外热成像技术被动式红外热成像技术是依靠被检测物体的红外线辐射来进行测量的技术。
常见的被动式红外热成像技术有基于微波红外成像仪、红外线放射成像仪和红外线热像仪等。
3. 红外热成像技术的应用领域红外热成像技术具有大范围、非接触、高精度等优点，因此被广泛应用于以下领域。
（1）工业制造中的检测应用在工业制造中，红外热成像技术可以用于检测工艺中产生的温度变化来了解设备运行是否正常，及时预防它产生异常状况。
比如，利用红外热成像技术对汽车轮胎进行检测，可以检测到轮胎胎面与路面接触部位是否存在磨损、裂缝、脱胎等异常情况。
（2）建筑工程中的应用红外热成像技术可以用于建筑工程中的能耗分析和建筑物检测。
通过测量建筑物表面温度分布，可以判断建筑物的保温效果，有助于建筑物节能和减排。
除此之外，将红外热成像技术应用于建筑缺陷探测，也可以提高建筑物的安全性和可靠性。
红外线热成像仪的原理
红外线热成像仪的原理红外线热成像仪是一种非接触式的温度测量仪器，其原理基于物体的红外辐射特性。
红外线热成像仪利用光学系统将物体的红外辐射聚焦到探测器上，然后通过电子系统处理信号，最终在显示器上呈现物体的热图像。
一、红外辐射原理所有物体都会发出红外辐射，这是由于物体内部的微观粒子的振动和运动产生的。
温度越高，物体发出的红外辐射的强度越高。
红外线热成像仪通过测量物体发出的红外辐射强度来推断物体的温度。
二、工作原理红外线热成像仪由光学系统、探测器和电子系统三部分组成。
1.光学系统光学系统的作用是将目标物体的红外辐射聚焦到探测器上。
它通常由透镜或反射镜组成，具有过滤和聚焦的功能。
通过过滤器，光学系统只允许特定波长的红外辐射进入，以减少其他干扰信号的影响。
2.探测器探测器是红外线热成像仪的核心部分，负责接收和测量目标物体的红外辐射。
探测器通常由一系列的热电偶或热电阻组成，能够将红外辐射转换为电信号。
探测器的性能决定了红外线热成像仪的灵敏度和精度。
3.电子系统电子系统负责处理探测器输出的信号，将其转换为可显示的图像。
电子系统通常包括放大器、信号处理器和显示器等组件。
放大器将探测器输出的微弱电信号放大，信号处理器对信号进行进一步处理和修正，最后在显示器上呈现目标物体的热图像。
三、特点及应用红外线热成像仪具有非接触、快速、高精度和高灵敏度等特点，广泛应用于军事、工业、医疗等领域。
在军事领域，红外线热成像仪用于夜视侦查和瞄准目标；在工业领域，红外线热成像仪用于设备故障检测和产品质量检测；在医疗领域，红外线热成像仪用于疾病诊断和治疗监测。
总之，红外线热成像仪是一种基于物体红外辐射特性的温度测量仪器，其工作原理主要包括光学系统、探测器和电子系统三部分。
由于具有非接触、快速、高精度和高灵敏度等特点，红外线热成像仪在军事、工业、医疗等领域得到了广泛应用。
随着技术的不断发展，红外线热成像仪的应用前景将更加广阔。
红外线热像仪原理和作用
下面是红外线热像仪的几个主要的探测系统组成介绍： 1、红外线热像仪成像系统 热像仪的成像系统是设备当中最重要的一个系统，多用于目标的追踪、监控，可以帮助 我们实现高效的实时追踪，可以应用在国防军事领域，属于高精密检测的设备。该设备的成 像系统对设备的功能要求是图像越清晰越好，发现目标的距离越远越好，这样才可以提高设 备的成像能力。 2、红外线热像仪成像检测系统 红外线热像仪使用的比较广泛的用途就是工业检测，对设备进行预知性检测或研究，提 高设备的使用价值，帮助设备更好的进行生产。通过成像检测系统观察热分布的图像，建立 设备的资料库、方便我们更好的进行实验。设备的监测系统能够对设备的要求是图像尽量清 晰，保持设备测量精度。 3、红外线热像仪的成像监控系统 该设备的监控系统可以用于安装于电气或机械设备内部，帮助监视设备的温度和目标物 体的具体位置，提高了对于关键区域设备的安全监控。
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。
70 年来，RNO 一直专门致力于热像技术的开发，RNO 热像仪工厂分别设在美国、英国、 日本和中国。RNO 夜视仪则将工厂设立在俄罗斯。
红外热成像仪原理和分类
红外热成像仪分类和原理红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外辐射简介红外辐射是指波长在0.75um至lOOOum，介于可见光波段与微波波段之间的电磁辐射。
红外辐射的存在是由天文学家赫胥尔在1800年进行棱镜试验时首次发现。
红外辐射具有以下特点及应用：（1）所有温度在热力学绝对零度以上的物体都自身发射电磁辐射，而一般自然界物体的温度所对应的辐射峰值都在红外波段。
因此，利用红外热像观察物体无需外界光源，相比可见光具有更好的穿透烟雾的能力。
红外热像是对可见光图像的重要补充手段，广泛用于红外制导、红外夜视、安防监控和视觉增强等领域。
（2）根据普朗克定律，物体的红外辐射强度与其热力学温度直接相关。
通过检测物体的红外辐射可以进行非接触测温，具有响应快、距离远、测温范围宽、对被测目标无干扰等优势。
因此，红外测温特别是红外热像测温在预防性检测、制程控制和品质检测等方面具有广泛应用。
（3）热是物体中分子、原子运动的宏观表现，温度是度量其运动剧烈程度的基本物理量之一。
各种物理、化学现象中，往往都伴随热交换及温度变化。
分子化学键的振动、转动能级对应红外辐射波段。
因此，通过检测物体对红外辐射的发射与吸收，可用于分析物质的状态、结构、状态和组分等。
（4）红外辐射具有较强的热效应，因此广泛地用于红外加热等。
综上所述，红外辐射在我们身边无处不在。
而对于红外辐射的检测及利用，更是渗透到现代军事、工业、生活的各个方面。
由于人眼对于红外辐射没有响应，因此对于红外辐射的感知和检测必须利用专门的红外探测器。
红外辐射波段对应的能量在O.leV-l.OeV之间，所有在上述能量范围之内的物理化学效应都可以用于红外检测。
远红外热感成像 原理
远红外热感成像原理
远红外热感成像技术，也称为热红外成像或红外热成像，其工作原理基于自然界中所有温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会不断向外发射红外辐射这一物理现象。
不同温度的物体发出的红外辐射强度和波长各不相同，其中远红外波段主要涵盖了8-14微米的长波红外区域。
具体原理包括以下几点：
1. 红外辐射与温度关系：
- 物体温度越高，其发出的红外辐射能量越强。
- 根据维恩位移定律，物体辐射出的红外光峰值波长与其绝对温度呈反比关系。
2. 探测转换过程：
- 热像仪利用敏感元件（如焦平面阵列，FPA）来捕捉这些红外辐射，并将其转换为电信号。
- 电信号经过放大、处理后形成数字信号，进而生成代表温度分布的图像。
3. 图像显示：
- 将不同的温度对应不同的颜色等级，在显示器上以伪彩色热图的形式呈现出来，使得肉眼可以直观地看到被测物体表面温度的分布差异，也就是所谓的“热像图”。
4. 应用优势：
- 远红外热成像技术能够实现非接触式、全天候的温度测量
和监控，尤其在黑暗、烟雾等视线受限环境中仍能有效工作，因此广泛应用于军事侦察、工业检测、医疗诊断、建筑节能、消防救援等领域。
红外热成像检测原理解析
红外热成像检测原理解析红外热成像技术是一种非接触式的测温方法，通过探测物体所辐射的红外辐射能量，将其转换成可视化的图像以进行温度分布的观察和分析。
这项技术在医疗、建筑、电力等领域有着广泛的应用。
本文将深入探讨红外热成像检测的原理、应用以及其中的一些关键技术。
一、红外热成像检测原理1. 热辐射和黑体辐射定律红外热成像检测利用物体所发出的红外辐射能量，这种辐射能量与物体的温度呈正比。
热辐射定律和黑体辐射定律是红外热成像检测中的重要理论基础。
热辐射定律指出，物体的辐射功率与物体的温度的四次方成正比。
即，辐射功率P与温度T之间满足以下关系：P = εσT^4其中，ε为物体的辐射率，σ为斯特藩—玻尔兹曼常数。
黑体辐射定律则描述了黑体辐射的能谱分布，黑体是一个理想化的物体，它能够完全吸收入射到它表面的所有辐射。
根据普朗克的量子理论，黑体辐射的能量密度与波长和温度呈关系。
黑体辐射的能谱分布由普朗克辐射定律给出：B(λ,T) = (2hc²/λ^5) * 1/(e^(hc/λkT)-1)其中，B(λ,T)表示波长为λ时温度为T的黑体辐射的辐射能谱强度，h 为普朗克常数，c为光速，k为玻尔兹曼常数。
2. 红外热像仪和传感器红外热像仪是红外热成像检测的核心设备，它能够将物体所发出的红外辐射转化为可见的热像图。
红外热像仪的核心是红外探测器，主要有两种类型：热电偶和半导体。
热电偶探测器是基于热电效应的原理工作的。
当红外辐射照射到热电偶上时，热电偶上的两个不同金属导线产生温差，从而产生微弱的电压信号。
这个信号经过放大和处理后，就能够得到温度信息。
半导体探测器是基于半导体材料对红外辐射的吸收和释放的原理工作的。
当红外辐射照射到半导体材料上时，半导体中的电子被激发产生电信号，根据不同能级之间的跃迁可以得到红外辐射的信息。
3. 红外图像处理和显示红外热成像检测得到的热像图需要进行处理和显示，以便人眼观察和分析。
常见的红外图像处理方法包括图像增强、噪声滤除、温度计算和对象识别等。
红外热像仪成像原理
目标
红外光学系统
红外探测器
显示器
图像信号处理 与显示
探测器读出电路
名词解释
红外热像仪按照工作温度分为制冷型和非制冷性 制冷式热成像仪： 其探测器中集成了一个低温制冷器，这种装置可以给探测器降温度， 这样是为了使热噪声的信号低于成像信号，成像质量更好。 非制冷式热成像仪： 其探测器不需要低温制冷，采用的探测器通常是以微测辐射热计为基 础，主要有多晶硅和氧化钒两种探测器。
红外线原理
2. 红外线波段范围
太阳发出的光波又叫电磁波。可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折 射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
γ射线 χ射线 紫外线 可见光 0.38 红外线 0.76μm 1000μm 无线电 1000km
近红外 短波红外中波红外 长波红外 甚长波红外 远红外 0.76μm 1μm 3μm 5μm 14μm 30μm 1000μm
名词解释
视场角（FOV）： 视场角是由镜头系统主平面与光轴交点看景物或看成像面的线长度时 所张的角度，通俗的说，镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度 和宽度的张角称为视场角。
名词解释
测温精度： 测温精度是指测温型红外热像仪进行温度测量时，读取的温度数据与 实际温度的差异。此数值越小，代表热像仪的性能的热图像
名词解释
红外探测器： 红外探测器是将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件，是红 外整机系统的核心关键部件。 探测器尺寸： 探测器尺寸指探测器上单个探测元的大小，一般的规格有25μ m，35μ m 等。探测元越小，则成像的质量越好。
名词解释
红外探测器的分辨率： 分辨率是衡量热像仪探测器优劣的一个重要参数，表示了探测器焦平 面上有多少个单位探测元。目前市场主流分辨率为160×120，384×288 等，此外还有320×240，640×480等。分辨率越高，成像效果也就越清 晰。
红外热像仪工作原理
红外热像仪工作原理
红外热像仪，也叫热成像仪，是一种用来检测物体表面温度的仪器。
它可以检测物体表面温度，并将温度变化转换成图像，以便更加直观的查看物体的温度分布情况。
红外热像仪的工作原理可以概括为：首先，它接收物体反射的红外辐射，然后将接收到的红外辐射转换为电脉冲，最后，将其转换成可视图像，从而显示出物体表面温度的分布情况。
红外热像仪的原理主要是利用黑体原理，即物体在热辐射的作用下，会发射不同的红外辐射。
这些红外辐射的强弱取决于物体的温度，越高的温度发射的辐射越强，越低的温度发射的辐射越弱。
红外热像仪接收到的红外辐射强度与物体的表面温度成正比。
红外热像仪的优点：红外热像仪可以快速、非接触地检测物体表面温度，并将温度变化以图像的形式直观地显示出来，这样可以大大提高检测效率。
它还可以用于检测隐藏在物体表面以下的温度变化，从而进行更为精确的检测。
红外热像仪也可以用于环境监测，可以用来检测地表温度，从而为气候变化研究提供有效信息。
红外热像仪在工业、农业、环境监测等领域都有很广泛的应用，它可以检测物体表面温度，并可以将温度变化转换为图像，这样能更加直观地查看物体的温度分布情况，为工业、农业、环境监测等领域提供更多的便利。
热成像仪的基本原理
红外热像仪测试原理红外热像仪测试原理是由图像传感器(微测辐射热仪)探测出被测物发出的红外线能量，将其转换成电信号，并用彩色或黑白图像显示出来。
1）红外线红外线和可见光及无线电波一样是一种电磁波。
红外线的波长比可见光长，比无线电波短，为0.78~1000μm。
按波长划分可分为近红外，中红外和远红外区域。
这种区分方法有多种，可能会稍有区别。
只要物体的温度高于绝对零度，由于物体表面的原子和分子运动会发出红外线能量。
2）黑体辐射黑体是指完全吸收入射能量，在整个波长和温度范围内，辐射强度最大的物体。
黑体的吸收系数α与辐射率ε相等，α=ε=1。
实际上，任何物体都不是黑体，通常，物体的辐射率为黑体的e倍（e<1）。
3）黑体类型和辐射率黑体是指吸收所有入射光线而不反射或透射的物体。
因为不反射而称为黑体。
实际上，黑体只是一种理论上的假设，实际物体仅能接近为黑体和黑体紧密相关的一个定律是Kirchhoff 定律，它定义了反射，透射、吸收和入射之间的关系。
由于吸收等于辐射，所以辐射也可用反射和传导来表达。
为了获得物体真实的温度，需要得到正确的辐射率。
因此，物体的辐射率必须使用尽可能接近黑体的等效黑体来测量。
需要设计等效黑体，使其满足Kirchhoff指定的条件：等温封闭的辐射是黑体辐射。
用于测量的等效黑体必须是在封闭的表面的外侧的辐射，因此从封闭体的壁上开一个小孔并且不要影响黑体构成的条件，从这个孔的辐射就可以近似视为黑体的辐射。
当孔径是2r，深度是L，如果L/r大于或等于6，就是实际使用的等效黑体。
辐射率是物体向外部辐射能量和黑体辐射能量之比。
辐射率随物体表面条件的变化而变化，也与温度变化和波长有关。
如果该数值不准确，则无法测到准确的温度。
换句话说，辐射率的改变或变化会引起热成像仪温度指示的改变。
要获得真实的温度：①辐射率必须接近1（测量对象必须近似于黑体）；②辐射率必须作校正（通过计算，测量对象的辐射率必须近似为1）。
红外热热成像仪原理及应用范围
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红外热像仪应用的范围随着人们对其认识的加深而愈来愈广泛：用红外热像仪可以十分快捷，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，红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏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，来发现其热隐患，这种情况对传统的方法来说，除了解体检查和清洁接头外，是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试，红外热成像产品是无法取代的。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。
红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线或称红外辐射，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。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。
红外热像仪最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备320*240像素、分辨率小于0.1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。由于红外热成像技术能够进行非接触式的、高分辨率的温度成像，能够生成高质量的图像，可提供测量目标的众多信息，弥补了人类肉眼的不足，因此已经在电力系统、土木工程、汽车、冶金、石化、医疗等诸多行业得到广泛应用，未来的发展前景更不可限量。
电气设备维护中的红外热成像技术使用教程
电气设备维护中的红外热成像技术使用教程红外热成像技术是一种非接触、无损、快速而高效的电气设备检测方法。
它通过检测物体表面的红外辐射，将其转化为图像，从而精确地测量物体温度分布，提供了电气设备维护中重要的信息。
本文将为您介绍红外热成像技术的基本原理、使用步骤以及其在电气设备维护中的应用。
一、红外热成像技术的基本原理红外热成像技术利用物体发射的红外辐射能量与物体温度呈正比的原理，通过红外热像仪将红外辐射能量转化为可见的热图或热度图像。
红外热像仪通过接收器件将红外辐射转化为电信号，然后通过处理器将电信号转化为热图图像。
其基本原理可以通过以下几个步骤简单说明：1.物体发射红外辐射：根据物体温度，物体表面会发射不同强度和波长的红外辐射；2.红外热像仪接收：红外热像仪通过接收器件接收物体发射的红外辐射；3.信号转化：接收到的红外辐射经过信号转换器被转化为电信号；4.图像处理：经过处理器处理，电信号转化为热图图像。
二、红外热成像技术的使用步骤红外热成像技术的使用步骤主要包括设备准备、测量前的准备、数据采集和分析等环节。
1.设备准备：首先，需要准备红外热像仪，确保其正常工作。
检查红外热像仪的电源是否连接，存储介质是否空余，以及测量装置的功能是否正常。
2.测量前的准备：在进行红外热成像测量之前，需要对被测对象进行准备。
确保电气设备的正常运行状态，并排除可能产生误差的因素，比如干扰物、外界环境温度等。
3.数据采集：使用红外热像仪对目标物体进行扫描，确保红外热像仪与被测对象的距离适中。
通常情况下，红外热像仪要与目标物体保持2-3米的距离，且垂直于被测表面。
确保整个测量过程中，红外热像仪不受外界光线干扰。
4.数据分析：在完成数据采集后，可以将图像数据传输至计算机进行分析。
通过分析热图或热度图像，可以判断电器设备是否存在异常热点或故障，提前进行维护和修复。
三、红外热成像技术在电气设备维护中的应用红外热成像技术在电气设备维护中有着广泛的应用。
红外热像仪的工作原理 热像仪是如何工作的
红外热像仪的工作原理热像仪是如何工作的红外热像仪的工作原理：红外热像仪作为一种先进的热辐射检测设备，在我们的工业领域、医疗设备、日常生活中的应用都是特别广泛的，像涉及到的热检测领域有工业过程、人体测温、森林防火、电力、建筑等等各行各业；同时还作为夜视及全天候监控类产品，广泛应用于军事、车载、消防、安防等行业。
红外热像仪的应用这么广泛，跟它的原理紧密相关。
下面，中国测量工具网的我就给大家介绍一下有关红外热像仪的应用原理。
电磁波谱按波长不同，可划分为不同的波段：高频区：X—Ray，长波区：微波、无线电波，中心区：紫外线、可见光、红外波。
红外波谱分布在微波和可见光之间，其波长约在0.75μm～1000μm之间。
全部温度在确定零度（—273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。
大气选择性吸取形成三个“大气透射窗口”：短波：2.1～2.5μm、中波：3～5μm、长波：8～14μm，室温物体的红外辐射集中在中波红外和长波红外波段。
红外热像仪利用光学成像镜头、红外探测器接受被测目标的红外辐射能量，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换成标准视频信号，通过电视屏或监测器显示红外热像图。
这种热像图与物体表面的热分布场相对应，是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图。
红外热像仪能够将探测到的热量精准明确量化，能够对发热的故障区域进行精准识别和严格分析。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量变化为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色即代表被测物体的不同温度。
红外热像仪的进展：红外热像仪在比较早是由于军事目的而得以开发，近年来快速向民用工业领域扩展。
自二十世纪70时代，欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探究。
红外热像仪也经过几十年的进展，已经进展成特别快捷的现场测试设备。
由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境多而杂等因素，好的热像仪必需具备160*120像素、辨别率小于0.1℃、空间辨别率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。
红外热成像检测原理
红外热成像检测原理红外热成像检测原理红外热成像检测运用光电技术检测物体热幅射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。
红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以「看到的」物体表面温度分布状况。
物体表面温度如果超过绝对零度(0K)即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.75μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。
红外线在地表传送时，会受到大气组成物质( 特别是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在短波3μ~5μm及长波8~12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission)，通称大气窗口(Atmospheric window)，大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度分布。
此外，由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差，因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。
预知维护检测预知维护检测是预先检测并诊断设备的潜在故障因素，有目的按计划地进行维护工作。
这种维护检测作业不仅提高设备运转的可靠性, 并降低设备的检修费用与工时，减少设备过度维护出现的问题。
红外线热像检测技术同时具备非破坏性检测、非接触式测量、直觉观测、不受电磁干扰、测温快速、灵敏度高等特性，是最有效的预知保养维护工作中对设备状态监测和故障诊断的方法之一。
设备出现异常时，通常显示出一定的征兆，如振动、声响、电量、光、温度、压力、异物等各种物理量的测量，可供发现并诊断问题。
许多的设备异常，在初期阶段会显示可觉察的温度差异，而红外线热成像是以测量温度为检测方法，将检测所得的热图像与温度值，根据设备的构造及特性进行分析，发现并诊断问题，提出建议改进方案。
红外线热成像检测是一项越来越被肯定的工业检测技术，就一般工厂检测应用而言，主要以提高设备运转的可靠性、工业安全及节能等为目的。
红外热像仪 原理
红外热像仪原理红外热像仪原理什么是红外热像仪？红外热像仪是一种能够检测和测量物体表面辐射出的红外热辐射能量，并将其转化为可视化图像的设备。
不同于可见光相机，红外热像仪可以在全天候、低光、无光或遮挡条件下进行探测，因此在许多领域有着广泛的应用，如军事、安全、建筑、医学等。
红外辐射和热能•红外辐射：物体由于温度而发出的电磁辐射，波长在微米之间，位于可见光和微波之间。
红外辐射具有独特的热能信息。
•热能：物体内部分子和原子的热运动形成的能量。
红外热像仪的工作原理红外热像仪基于物体发出的红外辐射能量，采用以下步骤来转换成可视化图像：1.接收红外辐射：红外热像仪使用一个特殊的红外探测器，如铟锗、铟锑或微阵列探测器，接收从目标物体发出的红外辐射能量。
2.辐射转换：红外辐射进入红外探测器后，被探测器转换成电信号。
3.信号放大：探测器产生的微弱电信号经过放大处理，提高信号的强度和清晰度。
4.信号处理：经过放大后的信号，经过一系列滤波、放大和修正处理，以优化图像质量并减少噪声。
5.图像重构：最后，经过信号处理后的电信号转换成图像信号，然后显示在红外热像仪的屏幕上，形成可视化的热像图。
红外热像仪的工作特点•即时成像：红外热像仪可以在几乎即时地生成热像图，让用户能够即刻观察到检测区域的温度分布。
•非接触式检测：通过红外辐射的检测，红外热像仪无需接触目标物体，避免了对目标的干扰。
•高分辨率：现代红外热像仪具备高像素和高灵敏度的特点，能够捕捉微小的温度变化。
•多功能：红外热像仪可以进行即时、连续的图像记录，还可以测量温度、进行多点测温、生成热图等。
红外热像仪的应用领域•建筑和能源：用于检测建筑物的隐蔽缺陷、能源损失和不良绝缘。
•电力和制造业：用于检测电力设备的热量分布和异常温度。
•医疗保健：用于体温测量、疾病诊断和治疗监测。
•安全和法律：用于搜索和救援、犯罪调查、边境监控等领域。
•军事和防务：用于目标探测、侦察、夜视和导航等应用。
红外热像仪原理、主要参数和应用
红外热像仪原理、主要参数和应用红外热像仪原理、主要参数和应用1. 红外线发现与分布1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。
当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。
我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。
1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。
红外线的发现标志着人类对自然的又一个飞跃。
随着对红外线的的不断探索与研究，已形成红外技术这个专门学科领域。
红外线的波长在0.76--100μM之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。
温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。
通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。
运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。
2. 红外热像仪的原理红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。
这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印等。
红外热成像技术在工业检测中的应用
红外热成像技术在工业检测中的应用红外热成像技术是一种基于物体表面热辐射特性的无损检测技术，具有快速、准确、高效的优点，在工业检测中得到了广泛的应用。
本文将从红外热成像技术的基本原理、工业检测应用场景及技术优缺点等方面进行探讨。
一、红外热成像技术基本原理红外热成像技术是基于物体自发的红外辐射特性，通过红外热像仪对物体表面进行扫描，获取物体表面的热红外图像并通过计算机等设备进行数字化处理，直观地反映出物体表面温度分布图像的一种技术。
其基本原理是利用热辐射定律和斯特藩-玻尔兹曼定律，将物体表面辐射出的各种红外光谱成分转化为对应的热量信号，并通过红外成像设备对这些信号进行采集和处理，最终得到物体表面的热红外图像。
二、红外热成像技术的工业检测应用场景红外热成像技术具有非接触、无损、快速、高精度等优点，被广泛应用于各个行业的工业检测中。
具体应用场景主要包括以下几个方面：1. 电力设备检测。
电力设备过程中，由于电器元件工作时产生的热量不同，会导致设备温度分布不均。
采用红外热成像技术可以对电力设备故障进行无损检测和分析，以保证电力设备的安全运行。
2. 工业制造领域。
在大型设备生产过程中，采用红外热成像技术可以实时监测设备的热量分布情况，以及各个部位的温度变化情况，提高生产效率和设备运行质量。
3. 建筑行业。
在建筑行业中，采用红外热成像技术可以测量建筑物表面的温度分布，以及排查建筑物的隐患，检测建筑物的保温性能以及检查建筑物内部设备的运行状态等。
三、红外热成像技术的技术优缺点红外热成像技术在各个行业中得到广泛的应用，具有如下技术优缺点：1. 技术优点：（1）非接触性：红外热成像技术不需要直接接触被测对象，能够实现非接触式检测，减少了对被测对象的破坏。
（2）无损性：红外热成像技术不会对被测物体造成物理破坏，能够更加准确地检测被测物体的温度分布。
（3）快速性：红外热成像技术通过检测设备对检测对象进行扫描，能够快速地得到被测物体的温度分布情况。
红外热成像仪原理
红外热成像仪原理
红外热成像仪利用红外辐射的原理来检测物体的温度分布。
物体发出的红外辐射与其温度成正比，热成像仪能够将这些红外辐射转化为可见图像，从而显示出物体表面的温度分布情况。
红外热成像仪主要由红外感应器、光学系统、信号处理电路和显示器等组成。
红外感应器是核心部件，它能够将接收到的红外辐射转换成电信号。
光学系统负责将红外辐射聚焦到红外感应器表面，提高感应器的灵敏度和分辨率。
当物体受热时，其温度会影响其表面红外辐射的强度。
红外热成像仪通过感应器接收到的红外辐射强度，将其转换成电信号并进行放大处理。
处理后的信号通过显示器表现出来，形成一幅红外热成像图像。
图像中不同颜色的区域代表了物体表面不同的温度分布。
红外热成像仪的工作原理是基于热辐射物体发出的红外辐射与其温度之间的关系。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，物体表面辐
射强度与其绝对温度的平方成正比。
因此，红外热成像仪可以通过测量红外辐射的强度来反推物体的温度。
红外热成像仪的应用非常广泛，包括军事、医疗、建筑、工业、研究等领域。
通过红外热成像仪，人们可以进行隐蔽目标侦查、医学诊断、能效分析、工业缺陷检测等工作。
红外热成像仪可以以非接触的方式获取温度信息，具有快速、准确、高效的特点，是一种非常有用的检测工具。
红外热像仪的组成
红外热像仪的组成红外热像仪是一种用于实现精确测量和分析物体表面温度的仪器，它可以用于工业制造、品质控制、安全预警、科学研究、生物医学等许多领域。
它具有测量精度高、快速安全、易于使用等优点。
本文简要介绍了红外热像仪的结构及其工作原理。
一、红外热像仪的结构红外热像仪的组成部分包括热成像系统、摄像头、数据采集单元、处理器、显示单元、用户操作界面等。
1、热成像系统热成像系统是红外热像仪的核心部分，它能探测物体表面的温度变化，将其变化转换成可视信号和数字信号。
它包括热成像仪、聚焦系统、温度测量系统和热集成单元等。
（1）热成像仪：它具有高精度、高灵敏度和可靠性等特点，可以测量出精度非常高的温度信息，可以从非常低的温度到非常高的温度提供精准的测量结果。
它可以通过光学把探测到的温度信号转换成可视的电子图像和数字信号，可以高速地收集实时的温度信息，并在计算机中显示出来。
（2）聚焦系统：它由精密的光学元件组成，可以将红外辐射聚焦到热成像仪上，以便于精准测量物体表面的温度。
（3）温度测量系统：它可以根据热成像仪探测出来的温度信号，计算出物体表面的温度值，并根据设定的温度阈值及外部输入信号，实现温度的控制和调节。
（4）热集成单元：它可以实现高速的数据采集和处理，以及将温度信息转换成不同的信号形式，可以能够快速地收集实时的温度信息。
2、摄像头摄像头用于捕捉图像，它具有高分辨率、快速响应及低照度和背景高动态范围等特点，可以将视觉信号转换成数字信号，用于数据的存储、传输和处理。
3、数据采集单元数据采集单元可以将摄像头捕捉到的信号转换成数据，这些数据可以存储在本地或远程的服务器中，并可以通过专用的软件来进行处理。
4、处理器处理器可以将收集到的数据进行快速的信息处理，并将处理结果通过屏幕或其他输出设备进行显示。
5、显示单元显示单元可以将处理器处理后的信息以图形或数字的形式显示出来，以便用户更容易进行操作。
6、用户操作界面用户操作界面可以由用户通过触摸屏或键盘的操作，设定红外热像仪的参数，调整测量频率和温度阈值，以及记录和存储测量结果等。
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带温度信息的热图像
不带温度信息的热图像
名词解释
红外探测器： 红外探测器是将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件，是红
外整机系统的核心关键部件。
探测器尺寸： 探测器尺寸指探测器上单个探测元的大小，一般的规格有25μm，35μm 等。探测元越小，则成像的质量越好。
名词解释
红外探测器的分辨率： 分辨率是衡量热像仪探测器优劣的一个重要参数，表示了探测器焦平
名词解释
噪声等效温差（NETD）： 热像仪对测度图案进行观察，当系统的基准电子滤波器输出的信号电
压峰值和噪声电压的均方根之比为1时，黑体目标和黑体背景的温差称为噪 声等效温差。NETD越小，表示成像画面质量越好。
名词解释
鬼影： 其指红外图像中出现的不随目标变化的或明或暗的纹路，它是由于红
外探测器的探测元对红外辐射的响应红外探测器
显示器
图像信号处理 与显示
探测器读出电路
名词解释
红外热像仪按照工作温度分为制冷型和非制冷性
制冷式热成像仪： 其探测器中集成了一个低温制冷器，这种装置可以给探测器降温度，
这样是为了使热噪声的信号低于成像信号，成像质量更好。
非制冷式热成像仪： 其探测器不需要低温制冷，采用的探测器通常是以微测辐射热计为基
通俗的说，红外热成像是将不可见的红外辐射变为可见的热图像。 不同物体甚至同一物体不同部位辐射能力和它们对红外线的反射强弱 不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异， 热图像能够呈现景物各部分的辐射起伏，从而能显示出景物的特征。 热图像其实是目标表面温度分布图像。
如图：热图像可以分辨出物体表面的热辐射差异。
红外线原理
2. 红外线波段范围
太阳发出的光波又叫电磁波。可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折 射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
γ射线 χ射线 紫外线 可见光
红外线
0.38 0.76μm
无线电 1000μm
1000km
近红外 短波红外中波红外 长波红外 甚长波红外 远红外
0.76μm 1μm 3μm 5μm 14μm 30μm 1000μm
所张的角度，通俗的说，镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度 和宽度的张角称为视场角。
名词解释
测温精度： 测温精度是指测温型红外热像仪进行温度测量时，读取的温度数据与
实际温度的差异。此数值越小，代表热像仪的性能越好。
测温范围： 测温范围是指测温型红外热像仪可以测量到的最高温度和最低温度的
范围。
大气、烟云等吸收红外线也跟红外辐射的波长有关，对于3~5微米和8~14微米 的红外线是透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。利用这两个 窗口，红外热像仪可以正常的环境中进行观测而不换产生红外辐射衰减的情形。
如图： 烟雾中看不清汽车，通过红外 热像仪可以清晰看到。
红外热成像原理
1. 热成像原理
红外线是这些电磁波的一部分，它和可见光、紫外线、X射线、γ射 线和无线电波一起，构成了一个完整连续的电磁波谱。
如上图所示，波长范围是0.76μm到1000μm的电磁辐射，我们称为红 外线辐射。
红外线原理
3. 红外线的“大气窗口”
红外辐射电磁波在空气中传播要受到大气的吸收而使得辐射的能量被衰减，如 果吸收的能量过多，就无法使用热像仪进行观察。
线最终焦距到红外探测器上，进行光电转换处理。 红外光学镜头中使用最多得是折射率为4得锗晶体，它适用于2～25μm
波段。折射率为3得Si常用在1～6μm波段。耐热冲击的导弹整流罩，以采用 热压的MgF2和ZnS最佳。
名词解释
视场角（FOV）： 视场角是由镜头系统主平面与光轴交点看景物或看成像面的线长度时
面上有多少个单位探测元。目前市场主流分辨率为160×120，384×288 等，此外还有320×240，640×480等。分辨率越高，成像效果也就越清 晰。
160×120分辨率红外图
384×288分辨率红外图 640×480分辨率红外图
名词解释
红外光学镜头： 红外光学镜头通常是由一组透镜组成，它们可以将接收到的各种红外
础，主要有多晶硅和氧化钒两种探测器。
制冷型
非制冷型
名词解释
红外热像仪按照功能分为测温型和非测温型
测温型红外热像仪： 测温型红外热像仪，可以直接从热图像上读出物体表面任意点的温度
数值，这种系统可以作为无损检测仪器，但是有效距离比较短。
非测温型红外热像仪，只能观察到物体表面热辐射的差异，这种系统 可以作为观测工具，有效距离比较长。
红外热像仪培训资料 红外热成像原理介绍
全篇目录
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红外线原理 红外热成像原理 关键名词解释
红外线原理
1. 红外线定义
在自然界中，只要温度高于绝对零度（-273℃）的物体都能辐射电磁波。红 外线是自然界中的电磁波最为广泛的一种存在形式，它是一种能量，而这种能量 是我们肉眼看不见的。任何物体在常规环境下都会产生的自身的分子和原子无规 则运动，并不停地辐射出热红外能量。
即对细微结构的分辨率。数值越小，分辨率越高 。
最小可分辨温差（MRTD）： 在热成像中，MRTD是综合评价系统温度分辨率和空间分辨力的重要参
数。在确定空间频率下，观察者刚好能分辨（50%概率）出四条带图案时， 目标与背景之间的温差称为该空间频率的最小可分辨温差。MRTD值越小， 红外热像仪性能越好。
名词解释
焦距： 透镜中心到其焦点的距离，通常用f表示。焦距的单位通常用mm(毫米
)来表示，一个镜头的焦距一般都标在镜头的前面，如f=50mm（这就是我 们通常所说的“标准镜头”），28-70mm（我们最常用的镜头）、70210mm（长焦镜头）等。焦距越大，可清晰成像的距离就越远。
名词解释
空间分辨率： 空间分辨率是指图像中可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限，
红外热成像原理
2. 红外热成像系统
热成像系统就是通过一系列光学组件和光电处理等技术，接受红外热 辐射，然后转换成人眼可以见的热图像，显示在屏幕上的整体系统。
红外热成像原理
3. 红外热像仪组成
红外热像仪基本工作原理为：红外线透过特殊的光学镜头，被红外探 测器所吸收，探测器将强弱不等的红外信号转化成电信号，再经过放大和 视频处理，形成可供人眼观察的热图像显示到屏幕上。方框图如下：