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                                                                             紅外熱成像技術

 

 

紅外熱成像技術是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上,從而獲得紅外熱像圖,這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度,我們可以通過熱圖像的溫度分布找出異常發熱點,起到預維護的作用.

 

紅外熱成像運用光電技術檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號,將該信號轉換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形,并可以進一步計算出溫度值。紅外熱成像技術使人類超越了視覺障礙,由此人們可以看到物體表面的溫度分布狀況。

 

物體表面溫度如果超過絕對零度即會輻射出電磁波,隨著溫度變化,電磁波的輻射強度與波長分布特性也隨之改變,波長介于0.75μm到1μm間的電磁波稱為“紅外線”,而人類視覺可見的“可見光”介于0.4μm到0.75μm。紅外線在地表傳送時,會受到大氣組成物質(特別是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收,強度明顯下降,僅在短波3μ~5μm及長波8~12μm的兩個波段有較好的穿透率(Transmission),通稱大氣窗口(Atmospheric window),大部份的紅外熱像儀就是針對這兩個波段進行檢測,計算并顯示物體的表面溫度分布。此外,由于紅外線對極大部份的固體及液體物質的穿透能力極差,因此紅外熱成像檢測是以測量物體表面的紅外線輻射能量為主。

 

光線是大家熟悉的。光線是什么?光線就是可見光,是人眼能夠感受的電磁波??梢姽獾牟ㄩL為:0.38—0.78微米。比0.38微米短的電磁波和比0.78微米長的電磁波,人眼都無法感受。比0.38微米短的電磁波位于可見光光譜紫色以外,稱為紫外線,比0.78微米長的電磁波位于可見光光譜紅色以外,稱為紅外線。紅外線,又稱紅外輻射,是指波長為0.78~1000微米的電磁波。其中波長為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外,波長為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。

 

照相機成像得到照片,電視攝像機成像得到電視圖像,都是可見光成像。自然界中,一切物體都可以輻射紅外線,因此利用探測儀測定目標的本身和背景之間的紅外線差并可以得到不同的紅外圖像,熱紅外線形成的圖像稱為熱圖.

 

紅外熱成像特點:

 

1.大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線,但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此,這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個窗口,可以使人們在完全無光的夜晚,或是在煙云密布的戰場,清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個特點,熱紅外成像技術軍事上提供了先進的夜視裝備并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統。這些系統在海灣戰爭中發揮了非常重要的作用。

 

2.物體的熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度相關。熱輻射的這個特點使人們可以利用它來對物體進行無接觸溫度測量和熱狀態分析,從而為工業生產,節約能源,保護環境等等方面提供了一個重要的檢測手段和診斷工具 

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