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工业红外成像仪原理及应用

发布时间:2023-06-14 06:44:05 人气:

工业红外成像仪是一种能够测量、检测并显示红外辐射的设备。它是通过检测目标物体在红外波段的辐射强度来判断其表面温度分布,并将其转化为数字信号进行处理,最终生成一张图像。本文将从工业红外成像仪的原理、应用、优缺点、分类以及选型参数这五个方面进行详解。

1、工业红外成像仪的原理

工业红外成像仪的原理基于物体在红外波段的辐射强度与其表面温度有密切关系。它利用了物体在可见光和红外光谱中发生反射、透射、散射、吸收和辐射等不同特性的基础上,通过检测其在红外波段内的辐射强度,来反映出物体的表面温度分布。

工业红外成像仪的检测范围是 8-14 微米的中红外波段,这个波段的辐射强度与物体表面温度密切相关。工业红外成像仪通过采集物体放出的红外辐射信息,并通过光电转换为电信号,再通过数字信号处理和计算机软件进行成像。最终,将这些数据转化为银白图和伪彩色图像,并在显示屏上显示。

2、工业红外成像仪的应用

1.预测设备故障:通过工业红外成像仪,可以非常准确地检测出设备的热量异常区域。这可以让操作人员提前预测设备的故障情况,进行相应的维护和保养。

2.检测电气设备:电气设备故障往往会伴随着温度升高,通过工业红外成像仪可快速检测出电气设备中的“热点”,保障设备的正常运行。

3.地坪检测:在地坪施工中,检测地坪表面温度分布与施工质量有直接关系,利用工业红外成像仪可以及时检测出地坪表面的温度分布,及时发现问题并更正。

4.建筑能耗监测:工业红外成像仪可以监测建筑物的热量分布情况,通过处理这些数据可以实现建筑能源的管理,进而降低能耗。

3、工业红外成像仪的优缺点

优点:

1.高度自动化:工业红外成像仪可实现快速自动化检测,减少操作人员的人为误差。

2.危险性低:很多设备或工业产品需要在高温、高压等危险环境下工作维护,这时借助工业红外成像仪可以实现从远距离安全检测,而不必接近危险区域。

3.高精度:工业红外成像仪检测结果的精度极高,误差范围在1%左右。

缺点:

1.灵敏度较弱:很多时候,人类视觉所能观察到的现象工业红外成像仪无法检测到,故在复杂环境下的检测极显不足。

2.扩展性差:工业红外成像仪不能任意随意扩展进系统,还需要各种依附支持来实现。

3.反应速度慢:红外成像仪是基于物体表面温度反射或者辐射信息检测出物体表面温度的。然而,远距离的检测可能会降低成像仪的响应速度,使其不能对快速变化的物体进行快速检测。

工业红外成像仪原理

4、工业红外成像仪的分类

工业红外成像仪的分类有两种,分别为单色型红外成像仪和多色型工业红外成像仪。

单色型红外成像仪,也称光谱红外成像仪,是在特定波长范围内进行成像的。它只能生成黑白的银白图像,适用于低级别的热成像需求。

多色型红外成像仪则是可以生成彩色图像的,不仅可以检测热量,还可以检测物体的物理表面,使得产生的彩色图像更具有实用性。多色型工业红外成像仪适用于高级别的热成像及工业检测需求。

5、工业红外成像仪的选型参数

1.波长范围:通常选择 8-14 微米范围内的波长可获得最好的红外成像效果。

2.温度量程:成像仪的温度量程决定了它能够检测的物体温度的上限和下限。一般可以选择-20℃至350℃的范围。

3.象素尺寸:成像仪的象素尺寸决定了其成像质量的高低。一般来说,同等条件下,象素尺寸越细致,则成像分辨率越高。

4.视场角和聚焦方式:视场角决定了成像仪所能扫描到的范围。聚焦方式决定了成像仪所能测量到的物体所在的物理距离范围。

5.分辨率:分辨率是成像仪能够将两个点分辨出来的最小距离,分辨率值越小代表成像效果越好。

总结:本文具体介绍了工业红外成像仪的原理、应用、优缺点以及分类,从人们日常应用、工业检测角度,一一详细阐述了它存在的优势与缺陷。同时本文也从使工业红外成像仪满足检测需求的各个方面进行了相关的选型参数阐述,本文旨在普及大众的科学知识,使更多人对科学技术有更深入的了解。

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