红外热像仪让热量无处隐藏

野外搜索与营救专业人员的主要任务是找到遇难、失踪、生病或受伤的人员,包括较远或难以接近的区域,如山区、沙漠或森林,或在无论是否接近海岸的海上区域。进行搜索时可采用多种方式,有时可以使用空中支援。

在搜索的直升飞机上搭载红外热像仪,可以无缝地探测其他远距离的人为活动,以便在事故发生前找到受害者。红外热像仪能够在夜间、陆地、空中或海上出色的完成任务。

每当有人被困在寒冷的山腰,茂密的树林或漆黑的夜晚时,时间至关重要,那么就需要红外热像仪的帮助了,我们这款便携式红外热像仪是专为户外运动和搜救理想工具。

应用案例

船只受损、人员落水等水域意外事故发生时,由于水域面积较大,通过肉眼难以搜寻。但人体温度与水温差异较大,红外热像仪能迅速发现水面的落水者,快速定位,立即展开救援工作。同时红外热像仪不受完全无光的夜间和大雾等恶劣天气影响,可全天候开展水域搜索和救援工作。

在野外等开阔的区域展开搜救工作时,由于面积开阔,导致的搜索任务遇到困难,不能及时的发现遇难人员,那么,红外热像仪拥有广泛的视野,可在完全黑暗的环境中加强夜视能力,在第一时间发现遇难人员。而且紧凑,轻巧且易于使用,即使在降低能见度的情况下,也可以清晰地看到周围的环境。

许多温血动物大多在夜间活动,它们利用黑暗的掩盖保持未被发现的状态,但即使在完全黑暗的环境中,红外热像仪清晰的热成像功能,在完全黑暗的情况下快速检测动物,清晰地显示在热图像中。

本文来自知乎网站编辑发布

红外热像仪基本原理及分类

红外热像仪原理

红外热像仪是把物体发出的不可见红外能量转变为可见热图像的仪器,它利用的是红外探测器以及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,从而取得红外热像图,热像图与物体表面的热分布场互相对应,热图像上面的不同颜色代表着被测物体的不同温度值。

红外热像科技在军民两方面都有应用,最开始起源军用,逐渐转为民用。在民用之中一般叫红外热像仪,主要用在研发或工业检测与设备维护中,在安防、夜视以及防火中也有广泛应用。

人眼能够感受到的可见光波长为0.38-0.78微米。通常将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。在自然界中,一切物体都会辐射不同波长的红外线,因此可以利用特制的探测设备分别检测出监控目标本身和背景之间的红外线波长,从而可以得到不同的红外图像,这种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的,热图像是目标表面温度分布图,红外热图像是人眼不能直接看到的目标表面温度分布图,只有通过专门的设备才能转换成人眼可以看到的、表徵目标表面温度分布的热图像。

红外热像仪分类

红外热像仪就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备,它反映物体表面的红外辐射场,也就是温度场。并根据物体表面的温度场,定量的测量物体的某一部分的平均温度。一般常用的红外热像仪分别工作在中红外(3~5um)或远红外(8~14um)波段。中红外(3-5um)的红外热像仪主要用于冶金、化工等高温领域,电力系统也有应用;远红外(8-14um)波段主要用于工业状态检测。

本文来自维科网编辑发布

红外热像仪在刹车片温度检测中的应用

汽车在人们的生活中已经越来越普及了,每天发生的车祸有很多是跟车的性能有关系,比如刹车片的性能。我们如何能知道目前刹车片的性能?用到的就是红外热像仪,可以完全知道它的整温度个变化过程。

刹车片的质量直接关系到汽车停车过程或者应急刹车过程的有效性和可靠性,对驾驶和乘坐人员的生命有直接的影响。利用红外热像仪可以完全知道整个的刹车片的工作后温度变化过程,从而检验刹车片制动性和耐磨性。

为什么要对刹车片进行温度监测?

高性能的制动能力出自完美的刹车系统。汽车刹车系统一般包括刹车踏板、液压回路、卡钳、刹车片和刹车盘。当驾驶者踩下踏板时,液压回路将力量施加于装有刹车片的卡钳,卡钳合拢抱住车轮中的刹车盘,实现减速。对于刹车片而言,最重要的就是摩擦材料的选择,它基本决定了刹车片的制动性能。

温度是影响刹车片性能的一个重要的环境变量。一方面,温度制约着刹车片的制动性、耐磨性等各方面的性能。另一方面,它又体现了刹车的制动性和耐磨性等性能。所以,温度采集在刹车片材料的研究中是至关重要的。

红外热像仪在刹车片温度检测中的应用

刹车片如果温度过高,它的效率就会降低。急刹车时,强烈的摩擦会使刹车盘和刹车片的温度高达1000℃!如果摩擦材质过硬会导致制动盘加快磨损,紧急制动时还有可能让制动摩擦片开裂或脱落,最终导致刹车失灵。

使用红外热像仪,工程师可以完全知道整个的刹车片以及制动系统这个温度变化趋势。根据这个温度变化趋势,可以分析出刹车片制动状况,以及耐磨性。

如果刹车片摩擦材质过软,在连续刹车后刹车片温度急剧升高,制动力会明显下降。相反,如果摩擦材质过硬,温度变化趋势较缓,则会导致刹车片制动盘加快磨损,紧急制动时还有可能让制动摩擦片开裂或脱落,最终导致刹车失灵。

红外热像仪温度检测独特优势

现有温度测量手段分三种:

1、接触式热电偶

接触式热电偶反应速度较慢,而且无法显示整个刹车片的整体温度分布情况,同时操作过于复杂,工程师的效率难以提高。

2、红外点温仪

红外点温仪反应速度快,又是非接触测温,但红外点温仪同样不具备整个刹车片温度分布的功能。

3、红外热像仪

红外热像仪弥补了接触式热电偶和红外点温仪的缺点,操作简捷,反应速度快,非接触测温,同时能够反映刹车片的温度分布,是目前最理想的检测工具

红外热像仪拍摄时可能会遇到哪些问题?

1、刹车片工作后,温度比较高(大于600℃),选用的热像仪时需要注意测温范围;

2、表面比较光亮时,非常容易将附近高温辐射源反射进红外热像仪,造成严重干扰,在拍摄时要注意避开附近高辐射物体。

红外热像仪助力法医

血液在其自身的红外光谱中不可见,但在沾有血迹的样品上喷洒水蒸气可以创建热信号,这种红外热像仪的检测方法可以在法医检测中替代鲁米诺的方法,成为新的检测方案。

传统鲁米诺存在的问题

鲁米诺本身是一种粉末,在混合了双氧水后用于织物表面进行测试。如果存在血,血红蛋白中的铁会催化鲁米诺和双氧水之间的反应,将电子释放为对蓝光可见的光子。但是,鲁米诺还能与铁之外的其它物质反应,很可能导致判断错误。

鲁米诺会与芳香胺、铜盐、漂白剂等多种物质发生反应。此外,它还有一个问题,它还可能会对DNA检测产生潜在影响:虽然它不会直接破坏DNA,但是它可能会影响某些遗传标记。

当向血迹上喷洒鲁米诺时可能会模糊或冲掉血迹,这样就会失去识别织物上指纹的所有机会。过度稀释血迹还会导致随后样本的DNA检测成为泡影。

红外热像仪+水蒸气,血印无所遁形

“指纹”来自一块定制的橡皮章,这些“指纹”被弄湿且印到三块不同类型的染色织物。每块织物印上两个指纹血印,其中一个指纹印稀释10倍,另一个指纹印未稀释。然后,让血印风干24小时。

当需要对血印成像时,研究人员让样本暴露在蒸汽挂烫机的去离子水蒸气中。在很长一段时间里,他们每隔三秒蒸一次布块,在每次喷蒸汽间隔中暂停记录。

向样本喷水蒸气会直接产生热量,我们将这一过程比作是走出干燥的空调房来到湿热的户外。您穿的每一件衣服会立即吸收水蒸汽,温度略微上升,这种升温在红外热像仪中显而易见。

正像增加水分产生热量一样,撤去蒸汽源会导致冷却。但是,像腈纶或涤纶这样的疏水性织物只能保持极少量水分并很快达到平衡。因此,血迹区域将比布料其它区域冷却得更慢,这样就产生温差,在红外热像仪中很容易识别。

红外热像仪具有短曝光时间和高速窗口帧频,使其成为记录快速热事件和快速移动目标的理想之选。红外热像仪能定格移动对象运动并准确测量其温度,以及执行各种各样的无损测试。具有327,680(640×512)像素的红外分辨率和高灵敏度,能生成清晰的图像,非常适合用于精密仪器的检查。

红外热像仪的故障分析及维护保养

红外热像仪在军民两方面都有应用,最开始起源于军事,后逐渐转为民用。在民用中一般叫热像仪,主要用于研发或工业检测与设备维护中,在防火、夜视以及安防中也有广泛应用。

红外热像仪常见故障分析

红外热像仪作有着同类型的其他产品无法比拟的优势和特色,红外热像仪性能卓越,效果显著。但是,红外热像仪也需要科学的使用,如果在使用过程中不加以爱护和保养,或是经常以不正确不规范的方式进行操作,也会影响仪器的精度和使用寿命,使仪器发生不同程度的故障。

1、红外热像仪时而工作时而停止,测量过程不稳定:

这可能是由于红外热像仪线路连接不当或接触不良而造成。随着使用时间和次数的增加,线路连接处可能沉积灰尘等异物,金属也可能在长时间暴露于空气中的情况下发生氧化反应,这些都会对线路连接形成障碍,从而出现短路等状况。

红外热像仪如果出现这种情况,一定不能掉以轻心,因为如果处理不当,不但会严重影响设备的使用性能,甚至可能造成不可逆转的损害,给用户带来损失和不便。

2、监视器画面抖动,无法稳定成像:

这种情况多数由红外热像仪传输信号受到干扰或传输线缆信号传递受损而引起。随着信息技术的快速发展,在人们生活的空间范围内,单位密度中几乎充斥着不同传输频段的信号,相互之间必然产生干扰,影响设备的稳定和安全。而传输线缆作为整个系统中相当重要的关键环节,不同的介质和设备其传递可靠性也呈现差异,如果现场环境恶劣,将会受到不同程度的影响。

建议在红外热像仪操作过程中采用相应措施尽量排除周围信号的干扰,同时根据实际情况选择想适应的配置,避免影响成像质量。

3、图像质量不清晰或错位:

在红外热像仪的整体运作过程中,涉及到主机、监视器及传输设备等多个环节的联动作用,如果出现这种情况,就需要对每一个环节逐一排查,找出问题的关键所在。比如,检查仪器的参数设置是否正确规范,主机运作是否在正常,监视器是否有线路连接问题,传输设备是否完好无损等。

红外热像仪属于高技术含量的产品,往往价格不菲,在使用过程中一定要细致谨慎,以免给自己带来经济损失。如果遇到故障也不用惊慌,可以根据常见的故障排除法做出初步的处理措施,必要时向专业技术人员寻求帮助。

红外热像仪的保养方法

红外热像仪在使用中是会产生一定的磨损以及污垢的,这些问题都会导致热像仪的性能下降。所以对于热像仪的日常保养是必要的,可以减少污垢以及磨损的产生,还可以有效的增加热像仪的使用年限。

1、为了避免损坏红外热像仪,首先使用压缩空气清除热成像仪内侧和外侧附着的大颗粒灰尘,然后用一块干净细软的布擦拭干净,不能太用力,这样能够减少对热成像仪造成的损坏。

2、清洁红外热像仪镜头可用材质较软的棉布沾取一点点非腐蚀性溶液或是温和的稀释肥皂溶液轻轻擦拭镜头,禁止将棉布完全浸入液体中。镜头是信息传递窗口,关于镜头的保养非常重要。

3、使用干净略湿的棉布轻轻擦拭红外热像仪机身,如有需可用水加少量温和肥皂配成的溶液将布浸湿,但千万不能沾取强酸或是强碱性洗涤剂进行清洗。

4、当使用完成后,应尽快将红外热像仪盖上镜头盖,入携带箱内保存,避免落上灰尘。切勿放在阴冷潮湿的地方。

5、红外热像仪使用一定的年限后,需要做校准,一般在正常使用的情况下,需要在2年左右做校准。

6、红外热像仪软件的升级。

7、为了避免损坏红外热像仪,要确保工作环境不超出热像仪设备的工作承受界限。

红外热像仪检测技术在军事上的运用

随着技术的革新,红外热像仪具有体积小、精度高、测温快、范围广、非接触等优点,故而在当今被很多企业所选用,如监测高炉、炉渣传输带,在机场和高铁、地铁站对乘客进行测温等,在军事上,它也扮演着重要的角色。

夜间可见光很微弱,但是肉眼直接看不见的红外线却很丰富。尽管人们早就发现了红外线,但是受到红外元器件的限制,红外遥感技术发展的很慢。从上世纪中叶开始,国外的军队就开始研究夜视系统,先进入人们视线的是主动红外夜视技术,通过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施观察,成像清晰,制作简单;50年代前期均采用主动式红外热像仪,一般用红外变像管作为接收器,工作波段为1μm左右。夜间可观察到100米处的敌人、1公里内的坦克车辆、10公里远的舰船,但是存在着致命的弱点:红外探照灯的红外光会被对方探测到。随着技术的发展,人们研制出了被动式的红外热像仪(红外夜视仪),它不发射红外光,并且具有透过雨雪、大雾等天气进行观测的能力。

当前,我国的军事实力也在突飞猛进,科技化水平也日益加大,对于红外检测技术的应用也是越来越多,在导弹、无人机、坦克等领域的红外技术也日趋成熟。红外热像仪对于军事,正如枪械之于战士,能非常有效地提升实力。和许多的其他技术一样,红外热成像技术也是从军事用途走向的民用,因其体积小、精度高、范围广、功耗小、非接触、测温迅速等优点,在日常生活中的应用也有很多,比如说机场车站的人体测温、铁路上的电气设备监测、工厂设备的温度监测、电力线路的日常维护等,能够直接显示监测画面的各点温度,而非传统测温方式的单点温度。民用红外热像仪的应用也越来越广泛,对生产生活的帮助也是越来越大。

本文来自知乎网站编辑发布

红外热像仪与商业综合体管理

商用、工业和公共服务机构大楼的物业管理人员总是面对着这样的难题:既要保证物业设施的高效无故障连续运行;又要想方设法地降低营运开支,其中包括大楼维护费用、制冷供暖费用等。有一种工具在上述两方面都大有用武之地——既可以用于建筑物的日常维护,也可以帮助节约能源——这就是便携式红外热像仪。

使用便携式红外热成像技术,我们就能够捕捉建筑内外表面(如屋顶、墙面、门、窗、施工接缝等)温度的二维图像,这类图像反映出的温度或温差,可以帮助人们发现楼内存在冷暖气外溢和过量能源浪费的情况;并准确地发现造成能耗损失的问题区域,使维修工作更具有针对性和经济性。同时,红外热像仪还可以帮助我们建立预测性维护体系,对空调暖通设备、管路以及电机设备实施快速、全面、准确的巡检和点检,保证各类设备的无故障运行,并将维修停产时间以及备件等综合使用成本大大降低,提升企业的经济效益。

1. 屋顶隔热层检测

对于建筑物来说,因屋顶隔热层的老化受潮产生的渗漏和能耗损失是最常见的问题之一,传统的检测方法(人工目测)存在着大量的漏检,重新安装屋顶,意味着巨大的重复投资。因为存在积水或空气的热容比与建筑材料不同,渗漏部位在环境温度发生变化时,其温度变化的速率与正常部位有差别,这个细微的温差可以在红外热像仪上清晰地反映出来。使用红外热像仪,我们只需要通过外部检测发现隔热层中或表面存在的温差,就可以全面掌握隔热层损坏情况,并采取最经济的维护工作,就可以节省下一大笔费用另作他用。

2. 外墙隔热层检测

对建筑物外墙进行检查,使用红外热像仪可以精确定位墙内的湿气(低温点)或空鼓(高温点),从而发现保温层或建筑施工缺陷,其准确程度不亚于屋顶检测。

3. 内墙和吊顶渗漏和热工缺陷检测如果建筑物的墙壁(或屋顶)受潮,可能会导致霉变,从而影响到对此过敏的居住者。此外,如果墙内受潮(与屋顶类似),且隔热层具有吸水性,那么其性能会大打折扣,应当及时更换。

4. 建筑密封性检测

包括:建筑物的门窗、施工接缝、墙面和屋顶渗漏。如空气泄漏,夏天会造成制冷效率低下,冬天则会引起取暖热气不足,遇到这种情况,可对窗户、关闭的门、施工接缝(如:楼板底面、水泥和构架墙的过渡区)等进行全面的温场分布检测。检查是否存在热异常和空气流动性差异,来判断建筑质量问题。

建筑检测另一类经常面对的问题是玻璃幕墙检测,随着使用时间延长,玻璃幕墙受建筑应力和结合剂老化发生渗漏的可能性很大,红外热像仪可以进行快速、方便、并且安全的全面检测,为维修施工提供依据。

5. 室内温场分布检测

一般而言,在温场检查中发现的存在显著温差的地点(强热交换区),往往是能耗问题点,存在诸如冷暖气外溢损失、空调风机故障、出入口门封效率不良、遮光或隔热设计缺陷或损坏等,可以作为工程部下一步维修工作的依据。

红外热成像在状态监视中的应用

状态监视旨在防止计划外的故障,最大化工厂的可用性并减少相关的危害。它可以在机器或组件出现重大故障之前检测出问题。例如,油气管道的磨损,阀门和压力容器的内部泄漏等可能会造成灾难性的后果,因为它们会导致爆炸和火灾。

对于航空航天,土木和机械工程基础设施行业,实施状态的损伤识别策略的过程称为结构健康监视,其中将损伤定义为材料和几何特性的变化。工业中机械和组件的意外故障可能导致重大事故和巨大的经济损失,这需要对这些机械和组件进行定期维护。

在大型行业中,维护成本可能高达总预算的40%。除经济损失外,机械维护不善还会导致重大事故,从而可能造成环境污染和人员伤亡。机械故障造成了38%的重大事故,这强调了有效状态监测实践的重要性。

红外热像仪是一种新颖的方法,可远程测量人体温度并提供整个组件或机器的红外热图像。通常,红外热像仪可以很容易地预先检测与温度分布异常相关的故障,从而可以在故障发生前进行预防性维护。

红外热像仪已成功用于多种状态监测应用,例如土木结构,电气设备检查,塑料变形监测,拉伸变形检查,评估材料的疲劳损伤,机械检查,焊接检查,电子印刷电路板(PCB)的监视和化学气相沉积过程的评估。红外热像仪还用于核能,航空航天,食品,木材,平面微波电路领域的高电流密度识别和造纸业。

红外热成像技术已经发展成为一种有效的状态监视工具,可以以非接触方式实时监视对象或过程的温度。它提供有关设备或过程的运行状况和效率的相关信息,这对于防止灾难性故障或紧急停机至关重要。现代图像处理工具在获取的红外热图像上的应用以及基于人工智能的方法可以进一步加快决策过程,而无需人工干预。与其他状态监测方法不同,红外热成像技术可提供物体的实时伪彩色编码图像和缺陷的视觉表现。

红外热像仪在LED企业中的应用

1、检测LED灯芯片温度分布

LED的实际寿命与工作温度往往成反比,如LED使用寿命在工作温度为74℃为10000小时,63℃为25000小时,小于50℃时,则可为50000小时。根本原因是LED的光电转换率极差,大约只有15%至20%,其余转换为热能,因此对LED灯芯温度的控制非常重要。但LED灯的芯片较小,用热电偶布点检测其表面温度很不方便,利用红外热像仪则可以非常便捷的检测到其表面温度。

2、检测LED灯散热片温度

由于LED的功率在不断提高,及空间的局限性,散热成了比较明显的问题。LED散热需要更加专业的散热开发才能满足今后对于LED灯具的更高需求。

为了降低LED的工作温度,目前普遍采用散热片进行散热,但散热的效果是否理想,是否有散热不均的想象,传统的数据采集器很难进行全面的温度检测,利用红外热像仪则可以彻底解决该问题。

3、检测LED灯罩温度

随着LED的功率不断提高,LED灯具的灯罩表面温度也逐步升高,而灯罩的材料通常是PC、PMMA、塑料、亚克力等,故灯罩表面不能承受太高的温度,否则会影响灯罩的结构强度;此外,灯罩表面的温度分布也反映出LED灯具内部的发热状态,以此可以对散热系统的设计的优劣程度进行评估。

4、电路元器件温度

分析当前,电子设备主要失效形式就是热失效。据统计,电子设备失效有55%是温度超过规定值引起,随着温度增加,电子设备失效率呈指数增长。一般而言电子元器件的工作可靠性对温度极为敏感,器件温度在70-80℃水平上每增加1℃,可靠性就会下降5%。

红外热像仪能够全面检测电路板上每个元器件的温度,这是其他测温工具所做不到的;把空调器控制板上每个元器件的温度控制在限度范围内,将可以大大提高空调器运行稳定性和产品寿命。

5、负载分析,节能设计

传统空调耗能巨大,而在能源紧张的今天,节能省电是电器产品的主流课题,在电路研发过程中,进行负载分析是必须的;红外热像仪提供了通过温度检测进行负载分析的手段,通过热图您可以很直观的辨识出高功耗部位,为工程师完善电路,提高转换效率、减少功耗、减少电路内部温升提供强有力依据。

6、整个电路温度场分布分析

整个电路温度场分布分析采用合理的器件排列方式,可以有效的降低印制电路的温升,从而使器件及设备的故障率明显下降。产品返修率降低,可以为公司节省大量的售后服务成本;客户的满意度将会形成良好的品牌效应。

7、快速分析问题

在某些研发维修场合,如对短路板的快速检修时,通过红外像仪无须使用线路图即可快速定位板内短路点在何处,以便进一步处理;红外热像仪还可以迅速的检测出虚焊和元器件损坏。

8、加快新产品开发速度

加快新产品开发速度新产品地开发意味着更多的未知数、更多的尝试,可能需要反复对某块电路板、某个元器件进行测试,红外热像仪提供了一种快速便捷的检测手段,它可以加快产品的开发速度。时值盛夏,更赶上家电下乡大好时机,正是产品推陈出新的良机。

9、PCB散热设计

电路板上某些元器件发热厉害,则要对它进行散热设计,这时红外热像仪拍摄的热图将可以提供有力的依据;空调器里面的散热模块对整个空调器的稳定运行至关重要,通过红外热像仪的全面检测,我们可以清楚了解其散热效果,并可进行合理优化。

10、LED条产品线上质量控制

在LED产品的生产过程中,可以利用红外热像仪对LED的质量进行评估,相同的生产条件下,如环境温度,测试电流,测试电压,光强等,但检测温度有较大的差别,通过温度的差别,可以发现LED灯条上的LED生产工艺上(焊接,如虚焊)或原料本身的出现质量问题,提高产品稳定性。

11、LED产品大屏幕的研发与质量控制

产品大屏幕的研发与质量控制在LED大屏幕的研发、生产、质量控制中,红外热像仪通过对产品的电路分析,生产过程中LED温度差异,以及大屏幕本身的温度均匀性和老化性试验,改善产品的稳定性和可靠性,提高产品的质量,提升品牌的价值。

12、一台仪器,多个部门共享

无论在研发部、品保部,还是设备维修部,红外热像仪都是一款有力的的检测工具;它具有很好的公用性,每个部门使用时只需配备一个自己的内存卡。

红外热像仪在植物研究方面的应用

我们知道,植物会释放热量,散热是植物自我保护的一种机制,所以,测量热量差异可以反应植物的一些生理变化,红外热像仪不仅可以反映热耗散的变化,更重要的是它能反映出光合能力的高低。

温度是物体自身热量辐射的体现,无论是动物植物,它们的异常生长状态或病变都会引起局部的温差。高热灵敏度的红外热像仪甚至可以作根络、叶脉成像,对于分析筛管堵塞,病虫侵害影响等研究很有帮助。

这几年随着国家在农业等生物领域投入的加大,好多单位也配备了红外热像仪用于农业生态等植物研究。

加载更多