紅外熱像儀工作原理和選購(gòu)技巧
人類一直都能夠檢測(cè)到紅外輻射。人體皮膚內(nèi)的神經(jīng)末梢能夠?qū)Φ瓦_(dá)±0.009°C (0.005°F) 的溫差作出反應(yīng)。雖然人體神經(jīng)末梢極其敏感，但其構(gòu)造不適用于無(wú)損熱分析。例如，盡管人類可以憑借動(dòng)物的熱感知能力在黑暗中發(fā)現(xiàn)溫血獵物，但仍可能需要使用更佳的熱檢測(cè)工具。由于人類在檢測(cè)熱能方面存在物理結(jié)構(gòu)的限制，因此開發(fā)了對(duì)熱能非常敏感的機(jī)械和電子設(shè)備。這些設(shè)備是在眾多應(yīng)用中檢查熱能的標(biāo)準(zhǔn)工具。
紅外熱像儀技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷、安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了正在發(fā)揮著重要作用。近二十年來(lái)，非接觸紅外熱像儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷提高，適用范圍也不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)占有率逐年增長(zhǎng)。比起接觸式測(cè)溫方法，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
近幾年紅外熱像儀在全球發(fā)展非常迅猛，CEM華盛昌為了用戶的需求，也正式推出新款的紅外熱像儀。
作為一款高科技的產(chǎn)品，很多人在選擇紅外熱像儀時(shí)，有點(diǎn)無(wú)從下手，本文將詳細(xì)介紹如何選擇紅外熱像儀。
（選購(gòu)紅外熱像儀主要從以下幾個(gè)方面入手 ）
一、紅外熱像儀的探測(cè)器分辨率。
紅外熱像儀的探測(cè)器分辨率現(xiàn)在主流的是160*120(19.2萬(wàn)像素)，主流款的基本上都是這個(gè)像素。另外還有更低分辨率如60*60，3.6萬(wàn)像素，80*60，4.8萬(wàn)像素，100*100，10萬(wàn)像素。還有384X288，110萬(wàn)像素以及640480(300萬(wàn)像素)。對(duì)于手持型紅外熱像儀，160*120是Z黃金的分辨率，具有非常好的性價(jià)比。比如CEM紅外熱像儀DT-9875的分辨率就是160*120.低于這個(gè)分辨率的紅外熱像儀，在很多場(chǎng)合就無(wú)法使用了。而超過(guò)100萬(wàn)像素的紅外熱像儀售價(jià)又大幅上升，除非你對(duì)分辨率要求很高，可以選擇超過(guò)100萬(wàn)像素的紅外熱像儀。
二、紅外熱像儀的鏡頭焦距，一般的紅外熱像儀的鏡頭都可以更換。但是廠家標(biāo)配一般都是一個(gè)鏡頭。而CEM廠家為用戶標(biāo)配了三個(gè)鏡頭。長(zhǎng)焦鏡頭會(huì)提高遠(yuǎn)距離的辨識(shí)率，但是會(huì)大大縮小視野。相反短焦鏡頭，大大提高視野范圍，但是會(huì)降低辨識(shí)率。
三、像間距、空間分辨率、視場(chǎng)、辨識(shí)距離這幾個(gè)指標(biāo)是由探測(cè)器分辨率和鏡頭焦距決定的。 這四個(gè)指標(biāo)，很多品牌都在宣傳。其實(shí)紅外熱像儀的探測(cè)器分辨率和鏡頭焦距固定了，這四個(gè)指標(biāo)就固定，這四個(gè)指標(biāo)是算出來(lái)的。所以選購(gòu)時(shí)不用過(guò)多的關(guān)注。 像間距160*120 的像間距都是51um,320*240的像間距都是25.4um,以此類推，分辨率越高，像間距越小�？臻g分辨率=像間距/鏡頭焦距。
所以空間分辨率越小，能夠辨識(shí)的距離越遠(yuǎn)。如果使用22mm的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。160*120的空間分辨率為2.3mrad左右。如果用長(zhǎng)焦鏡頭，空間分辨率就會(huì)更小。 視場(chǎng)=空間分辨率*行像素/17.45,比如160*120的，使用22MM的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,視場(chǎng)為21度。 辨識(shí)距離，我們一般默認(rèn)4個(gè)像素為客識(shí)別的距離，所以辨識(shí)距離=目標(biāo)高度/(空間分辨率*4)。 比如160*120的，22MM標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，辨識(shí)距離為185米左右。如果鏡頭焦距變成115MM,那辨識(shí)距離就變成了將近1000米，當(dāng)然視野也大幅度變小。 所以紅外熱像儀Z為重要的指標(biāo)是探測(cè)器分辨率，另外上面提及的指標(biāo)，都可以通過(guò)鏡頭更換進(jìn)行變化。
四、幀頻。幀頻在紅外熱像儀選購(gòu)中，是第二個(gè)Z為重要的指標(biāo)。幀頻是指1秒鐘內(nèi)熱像儀可以或許完成圖像拍攝、處理、表現(xiàn)的數(shù)目。傳感器相應(yīng)越快，內(nèi)部電路處理速率越高，則可實(shí)現(xiàn)的幀頻越大。高幀頻的熱像儀適合抓拍高速物體的溫度移動(dòng)，以及高速溫度變化的物體。一般電視幀頻為25Hz。根據(jù)熱像儀的幀頻可分為快掃描和慢掃描兩大類。電力系統(tǒng)、醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域所用的設(shè)備一般采用快掃描熱像儀，否則就會(huì)帶來(lái)一些工作不便。一般來(lái)說(shuō)紅外熱像儀的幀頻應(yīng)該達(dá)到30HZ,Z好能達(dá)到50HZ，否則在很多工作場(chǎng)合下，紅外熱像儀無(wú)法勝任工作。幀頻的高低，直接說(shuō)明了紅外熱像儀的性能好壞和反應(yīng)速度，也直接影響紅外熱像儀。
五、測(cè)溫范圍。這是第三個(gè)紅外熱像儀Z為重要的指標(biāo)。每種型號(hào)的熱像儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。因此，用戶的被測(cè)溫度范圍一D要考慮準(zhǔn)確、周全既不要過(guò)窄，也不要過(guò)寬。根據(jù)黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化。因此，用戶只需要購(gòu)買在自己測(cè)量溫度內(nèi)的紅外熱像儀。在選擇紅外熱像儀，Z好能選擇可選測(cè)溫區(qū)的紅外熱像儀。這要即能適應(yīng)各種溫度環(huán)境，又能保證測(cè)溫準(zhǔn)確。CEM紅外熱像儀溫度范圍在-20度~400度，新型的產(chǎn)品，強(qiáng)悍的功能，受更多的用戶熱捧。
六、測(cè)溫精確度。一般紅外熱像儀的測(cè)溫精度都是精度±2℃可能讀數(shù)的±2所以基本上沒有什么可選的。
七、自動(dòng)搜錄Z高、Z低、平均溫以及高低溫聲音、顏色報(bào)警，這部分在實(shí)際使用中會(huì)非常有用，不少中高端機(jī)型都有這功能，如CEM DT-9875、FLUKE TI125等。
八、是否具有可以移動(dòng)測(cè)溫點(diǎn)和測(cè)溫區(qū)域，這是紅外熱像儀第四個(gè)非常重要的指標(biāo)。很多紅外熱像儀都沒有這功能，只具有中心點(diǎn)測(cè)溫的功能。這種紅外熱像儀無(wú)法自動(dòng)跟蹤Z高的溫度點(diǎn)，如果鏡頭沒有對(duì)準(zhǔn)Z高測(cè)溫點(diǎn)，就無(wú)法正確捕捉到問(wèn)題點(diǎn)。所以是否具有可移動(dòng)測(cè)溫點(diǎn)和測(cè)溫區(qū)域非常重要。
九、紅外熱像儀品牌的選擇。紅外熱像儀作為Z先進(jìn)的高科技產(chǎn)品，指標(biāo)一樣的情況下，不同品牌實(shí)際使用效果差距很大。
十、總結(jié)
綜上所述，選擇紅外線熱像Z為重要的四個(gè)指標(biāo)是：
1. 探測(cè)器分辨率：一般建議選擇160*120
2. 幀頻：一般建議選擇30HZ以上的，低于10HZ的盡量不要選擇，無(wú)法適應(yīng)大部分環(huán)境。
3. 測(cè)溫范圍：建議選擇兩個(gè)測(cè)溫范圍的，比如-20-120、0-400的。
4. 測(cè)溫方式，盡量選擇可自動(dòng)捕獲，移動(dòng)測(cè)溫點(diǎn)和測(cè)溫區(qū)域的機(jī)型。固定中心點(diǎn)測(cè)溫的機(jī)型，在使用的時(shí)候很難找到Z高溫度區(qū)和溫度點(diǎn)，就會(huì)診斷出問(wèn)題。
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