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红外热像仪的基本工作原理

日期:2021-03-08 浏览次数:410
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  红外热像仪的基本工作原理

  红外热成像技术由光学镜头、内部控制电路、信号传输电路、目镜等模块构成,最为核心的是红外探测器。从焦平面工作时温度可分为制冷探测器和非制冷探测器两大类。从封装上有非晶硅、氧化钒、金属封装等几大类。国产探测器目前量产使用的大多为氧化帆探测器,但部分高档产品探测器还需从国外进口,但随着国内技术的发展,相信以后可以摆脱这种现象。在实际应用当中,非制冷探测器更适合量产与民用,制冷探测器则更精细,但成本也更昂贵。目前国内的红外仪器相比国外还有一定的差距,在硬件、电路、核心探测器技术上都有待提高。

  在自然界中、只要物质温度高于零度、在期内就会存在能量转换、并对外产生辐射。光学镜片进行第一道筛选、筛选完成进行信息处理、使人眼可以直观分辨温度图。人眼可分辨光的波长是400~760nm、小于400nm及超过760nm的波长人眼既不能分辨。红外热像仪工作原理是利用红外线、不被人眼接收但是可以通过算法与光电转换生产人眼可以查看的图像。

  当物体温度高于零下273度时、会向外界辐射能量。物体本身能量越高,辐射出的能量就越多,对外界影响就越大。物体发热时就会产生红外辐射,其红外辐射强度除了温度外,还与发热物体本身发射率、物体表面条件的性质等因素有关。根据普朗克定律,利用物体本身的红外辐射原理测量热场。红外技术核心的探测器将被测物的各个点温度信息进行收集整理,在仪器内部进行分析合并,得到热分布图。

  一台观瞄仪器要到达用户手上要经过很多步骤。从最初的探测器选择,软件工程师设计电路,结构工程师设计结构,外观等。产出研发样机后有工程进行测试,并且产出工程样机,后投入生产。装配完成需要模拟用户使用的条件,给探测器采集一个本地,在低温、室温、高温各种条件下进行数据采集,并且进行非均匀校正,将成像有异常的像元坐标用算法更正,并且进行一系列可靠性试验。并且一般电子元件以及红外技术都存在不稳定性,构成装置的原件数量较多,需要各方面的专业知识。虽然对于每个配件都做出了严格的质量管控,但配件越多,产生误差的概率就越大,所以红外产品需做出较长的品质保证期与售后服务,以保证用户的使用体验。

图为红外热成像技术

  红外热像仪工作原理利用光学镜头筛选,将可识别波的辐射能量反馈到探测器上。红外探测器进过一系列处理将收集到的信息发送到机器内部负责图像处理的部分进行二次处理。图像处理部分把从探测器收集到的数据信息进行整合与分析,处理完成后可以通过目镜或标准视频监视器或液晶显示屏看到成像。红外热像仪工作原理也是将收集到的辐射信息转换成容易观察识别的温度图,可以从图像中得到各点温度的值,这也是非典时期所用仪器的基本工作原理。实时监控一大片区域,对于温度正常的成像显示正常,对温度超标的进行特殊标注,只需少量人力即可完成一个车站或港口的检测。

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