发布时间:2023-04-09 04:00:03 人气:
热成像仪是一种能够产生红外图像的仪器,它能够通过感知并显示物体的热量分布,从而在缺乏光源条件下实现可靠的成像。它在很多领域都有着广泛的应用,比如热成像、安防监控、制造业、能源利用以及医学等领域。在本篇文章中,我们将探究热成像仪是如何工作的,它的原理、边界以及谁发明了它。
**什么是热成像仪?**
热成像仪是一种先进的非接触式热量测量技术。与其他光学技术不同的是,热成像仪能够探测和显示物体吸收和辐射的热量。这个过程是通过感知和记录被测体表面的信息,然后将这些信息转换成数字信号,再通过算法处理,最终生成一张反映被测体表面温度分布的图像。
热成像仪的出现,促进了红外热成像技术的发展。红外热成像技术可通过红外线探测器感知物体发出的红外辐射,建立物体温度与表面辐射强度之间的关系,从而得到物体表面的温度分布情况。通过结合数字技术和计算机技术等相关技术手段,就可以实现对红外辐射进行“拍照”,从而得到物体表面的热像。
**热成像仪的原理**
热成像仪从物理原理上来看就是通过“看”物体表面发出的红外辐射来确定热像的。物体表面正常情况下是不发光的,所以传统光学相机的成像原理无法实现对物体的成像,而红外热成像技术则能够利用物体表面发出的红外辐射,将它“可视化”。这是因为任何物体都是在宏观尺度下有一些温度值,随之而来会发出一些红外辐射。对于不同温度的物体,发出的辐射强度也有所差别,因此在热像中不同颜色的区域代表不同温度的区域。
热成像的原理可以用一个简单的测量场景来说明。假设我们有一个黑色的金属圆柱,它被放置在一个恒温的室内。在这个场景中,金属圆柱上的低温区域将会发出低强度的红外辐射,而高温区域则会发出高强度的红外辐射。这些红外辐射会被热成像仪上的探测器所感知,然后被数字信号处理器识别,最后以一种易于观察的形式显示出来,比如以不同颜色的像素点来表示温度图像。
**热成像仪的边界**
热成像仪作为一种成像技术,在其应用领域中具有一定的边界和限制。它的主要边界和限制如下:
**1.** 空气对热成像仪的影响
热成像仪对于空气质量的要求非常高,因为空气会对红外辐射的传输产生干扰,从而降低了热成像仪的成像效果。当空气温度较高时,它会发生上升,从而形成冷空气下降,同时将热空气上升的对流循环。而这种对流循环会把红外辐射从被测体上带走一部分,从而对成像效果产生一定的影响。
**2.** 适用场景
热成像仪不能用于透明介质内部的成像,因为它不会显示介质内部的温度分布情况。此外,热成像仪对于被测体表面的材质也有一定的要求,只有具有较高的热阻和较低的热传导系数的材料才能够被更好地成像。
**谁发明了热成像仪?**
热成像仪的发明早在1960年代就已经开始了。最早的热成像仪大多是由美国公司发明的,比如荷兰菲利浦公司的研究人员是首批尝试开发红外热像技术的人员之一。1960年代初,该公司的研究人员发现热成像技术可以应用于汽车行业,比如检测废气中的温度变化等。后来,热成像技术被用于军事领域的制导导弹半自动制导控制系统、夜视系统等,再后来就广泛应用于制造业、医疗设备、能源利用等领域。
总之,热成像仪是一种非接触式温度测量技术,它利用物体表面发出的红外辐射来实现对被测体温度分布的成像。它应用广泛,被应用在多种领域,包括制造业、安防监控、医疗设备、能源利用等等。随着技术的发展,未来热成像仪将具有更广泛的应用前景,它将在实现非接触式成像技术方面发挥越来越重要的作用。
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