红外热成像检测技术

普朗克公式
M B
2hc2 5
1 ech / KBT
1
c1
5
1 ec2 / T
1
光谱辐射出射度MλB (W/(m2•μm))
斯蒂芬-波耳兹曼定律
MB
0
M Bd
c c24
4
15
T4
T 4
维恩位移定律
mT b 2897.8(m K) 7
无损检测技术基础
红外热成像检测技术
1、基础知识 2、检测原理 3、关键技术 4、应用举例 5、研究进展和热点
3、关键技术
（1）热激励方法
脉冲热像红外技术（PT） 锁相红外热像技术（LT） 脉冲相位热像技术（PPT）
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无损检测技术基础 （2）热成像技术
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无损检测技术基础 红外热象仪——固体成像器件CCD
输入二极管 1 2 3
金属Al电极
n
SiO（2 120nm）
P型Si衬底
输出二极管
n
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无损检测技术基础
红外热成像检测技术
1、基础知识 2、检测原理 3、关键技术 4、应用举例 5、研究进展和热点
无损检测技术基础
1、基础知识
1.1 红外线的发现 1800年，英国天文学家赫谢
耳(Herschel)在研究太阳七色光 的热效应时发现了红外线。
威廉·赫歇尔
无损检测技术基础
1.2 红外光谱
红外通常指波长从0.75至1000微米的电磁波。 红外与电磁频谱的其他波段一样以光速传播，遵守 同样的反射、折射、衍射和偏振等定律。
红外波段的划分：
名称
英文缩写 波长范围（微米）
近红外/短波红外
NIR/SWIR
0.75～3
中红外/中波红外
MWIR
3～6
远红外/长波红外/热红外 LWIR/TIR
6～15
极远红外
15～1000
3
无损检测技术基础
4
无损检测技术基础
5
无损检测技术基础
红外大气窗口
6
无损检测技术基础
1.3 红外辐射规律
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无损检测技术基础
双行结构
转移栅
不透光的电荷转移机构
不透光的电荷转移机构
光积分区 输出
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无损检测技术基础
面阵CCD
帧转移面阵CCD
隔行转移面阵CCD
20
无损检测技术基础
21
无损检测技术基础 （3）信息处理技术
原始热图序列
一wenku.baidu.com微分热图序列
22
无损检测技术基础
红外热成像检测技术
1、基础知识 2、检测原理 3、关键技术 4、应用举例 5、研究进展和热点
29
无损检测技术基础 应用举例5——电气设备故障检测
30
无损检测技术基础 应用举例6——TEDS车底图像监测系统
无损检测技术基础
无损检测技术基础
右侧相机 7
2200mm
近端 磁钢
底部 相机
车号 天线
分线箱 车体相机 左侧相机
90000mm
远端 磁钢
270
行车方向
mm
无损检测技术基础
红外热成像检测技术
1、基础知识 2、检测原理 3、关键技术 4、应用举例 5、研究进展和热点
34
无损检测技术基础
5、研究进展和热点
（1）热激励方法 （2）热成像探测器
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无损检测技术基础
单行结构
光积分单元（感光单元）
转移栅
输出
不透光的电荷转移机构
光 积 分：光照感光单元、光生电子-空穴对（光电子） 积累光电荷：与光照强度、光积分时间成正比
电荷转移：转移栅高电位 —— 电子通道 梳状电极高→低，CCD电极高电位——流向
定向输出：转移栅高→低，梳状电极低→高 CCD加时钟脉冲，串行输出
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无损检测技术基础
4、应用举例
无损检测技术基础 应用举例1——车轮表面缺陷检测
无损检测技术基础 应用举例2——受电弓滑板缺陷检测
无损检测技术基础 应用举例3——航空航天设施缺陷检测
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无损检测技术基础 应用举例3——航空航天设施缺陷检测
28
无损检测技术基础 应用举例4——混凝土裂纹检测
8
无损检测技术基础
2、检测原理
9
无损检测技术基础
被动测量系统
主动测量系统
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无损检测技术基础
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无损检测技术基础
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无损检测技术基础
红外热成像检测技术
1、基础知识 2、检测原理 3、关键技术 4、应用举例 5、研究进展和热点
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无损检测技术基础
3、关键技术
（1）热激励方法
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无损检测技术基础