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这么选择红外热像仪?如何正确使用红外热像仪?

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供稿:中国工控网 2016/6/30 9:01:03

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  • 关键词: 红外热像仪
  • 摘要:红外热像仪是利用红外探测器和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,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

选择合适红外热像仪的八要素    

红外热像仪可以应用在科学研究、电气设备、机电设备、建筑检测、军事及安防等领域,那如何选购一台合适自身应用需求的红外热像仪呢?

一、像素

首先要确定购买红外热像仪的像素级别,大多红外热像仪的级别和像素有关。民用红外热像仪中相对高端的产品像素为640*480=307,200,此高端红外热像仪拍摄的红外图片清晰细腻,在12米处测量的最小尺寸是0.5*12.5px;中端红外热像仪的像素为320*240=76,800,在12米处测量的最小尺寸是1*25px;低端红外热像仪的像素为160*120=19,200,在12米处测量的最小尺寸是2*50px。可见像素越高所能拍摄目标的最小尺寸越小

二、测温范围和被测物

根据被测物体的温度范围确定测温范围,来选择合适温度段的红外热像仪。目前市场上的红外热像仪大多会分成几个温度档,比如-40-120℃ 0-500℃,并不是温度档跨度越大越好,温度档的跨度小测温相对会更准确些。另外一般红外热像仪需要测量500℃以上的物体时,则需要配备相应的高温镜头。

三、温度分辨率

温度分辨率体现了一台红外热像仪的温度敏感性,温度分辨率越小红外热像仪对温度的变化感知越明显,选择时尽量选择此参数值小的产品。红外热像仪测试被测物的主要目的是通过温度差异找出温度故障点,测量单个点的温度值并没有太大意义,主要是通过温度差异来找相对的热点,起到预维护的作用。

四、空间分辨率

简单来说,空间分辨率数值越小则空间分辨率越高,测温越准确,空间分辨率数值越小时,被测最小目标可以覆盖红外热像仪的像素,测试的温度即被测目标的真实温度。如果空间分辨率数值越大则空间分辨率越低,被测的最小目标不能完全覆盖红外热像仪的像素,测试目标就会受到其环境辐射的影响,测试温度是被测目标及其周围温度的平均温度,数值不够准确。

五、温度稳定性

红外热像仪的核心部件为红外探测器,目前主要有两种探测器,即氧化钒晶体和多晶硅探测器。氧化钒探测器主要的优势是测温视域MFOV(Measurement Field of View)为1,温度测量是精确到1个像素点。Amorphous Silicon(多晶体硅)传感器, MFOV为9,即每点的温度是基于3×3=9个像素点平均而获得。氧化钒探测器的温度稳定性好、寿命长,温度漂移小。

六、红外与可见光图像的组合功能

如果红外图像和可见光图像组合显示就减少了大量工作,可根据可见光图片来判断红外图片中热点的未知,同时报告自动生成也会大大减少操作时间。

七、售后服务支持及定期校准

红外热像仪每隔几年都要用黑体辐射校正源进行温度校来确保温度检测的准确性,这需要供应商具有强大的售后能力和校准服务条件。菲力尔(FLIR)已在中国的上海、北京、广州、成都开设了分公司,且在上海设有中国区售后服务中心,为中国客户提供售后服务和标定校准服务。

八、专业的培训

红外热像仪使用有很多操作技巧,分析红外图像来提高生产质量需要专业的报告支持,这就需要供应商能提供专业高品质的培训,菲力尔(FLIR)红外培训中心(ITC)每年都会在中国四大城市(北京、上海、广州、成都)开设课程,且ITC已在全球50多个国家内开设培训课程,可提供1级、2级和3级课程,高级应用课程和网络教学课程、定制化解决方案及现场服务。

如何正确使用红外热像仪

如何正确使用红外热像仪的方法和技巧,以下就详细分析下。(我们主要以NEC红外热像仪做为例子)

热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外热像仪的使用包括一下几大步:

1、调整焦距,NEC红外热像仪可以自动调焦;

2、选择正确的测温范围,NEC红外热像仪可以自动调节测温范围;值得指出的是NEC红外热像仪,只要按住调焦按钮5秒钟,就可以自动调焦调温了。

3、了解最大测量距离

4、仅仅要求生成清晰红外热图像,还是同时要求精确测温?

5、工作背景单一, 最好背景只有被测物体;

6、保证测量过程中仪器平稳

具体步骤如下:

1、调整焦距

可以在红外图像存储后对图像曲线进行调整,但是无法在图像存储后改变焦距,也无法消除其他杂乱的热反射。保证第一时间操作正确性将避免现场的操作失误。仔细调整焦距!如果目标上方或周围背景的过热或过冷的反射影响到目标测量的精确性时,试着调整焦距或者测量方位,以减少或者消除反射影响。

2、选择正确的测温范围

是否了解现场被测目标的测温范围?为了得到正确的温度读数,请务必设置正确的测温范围。当观察目标时,对仪器的温度跨度进行微调将得到最佳的图像质量。这也将同时会影响到温度曲线的质量和测温精度。

3、了解最大的测量距离

当测量目标温度时,请务必了解能够得到精确测温读数的最大测量距离。对于非制冷微热量型焦平面探测器,要想准确地分辨目标,通过热像仪光学系统的目标图像必须占到9个像素,或者更多。如果仪器距离目标过远,目标将会很小,测温结果将无法正确反映目标物体的真实温度,因为红外热像仪此时测量的温度平均了目标物体以及周围环境的温度。为了得到最精确的测量读数,请将目标物体尽量充满仪器的视场。显示足够的景物,才能够分辨出目标。与目标的距离不要小于热像仪光学系统的最小焦距,否则不能聚焦成清晰的图像。

4、仅仅要求生成清晰红外热图像,还是同时要求精确测温

这之间有什么区别吗?一条量化的温度曲线可用来测量现场的温度情况,也可以用来编辑显著的温升情况。清晰的红外图像同样十分重要。但是如果在工作过程中,需要进行温度测量,并要求对目标温度进行比较和趋势分析,便需要记录所有影响精确测温的目标和环境温度情况,例如发射率,环境温度,风速及风向,湿度,热反射源等等。NEC红外热像仪可以在机器和9500Pro软件中修改环境参数。

5、工作背景单一

例如,天气寒冷的时候,在户外进行检测工作时,你将会发现大多数目标都是接近于环境温度的。当在户外工作时,请务必考虑太阳反射和吸收对图像和测温的影响。因此,有些老型号的红外热像仪只能在晚上进行测量工作,以避免太阳反射带来的影响。

6、保证测量过程中仪器平稳

现在所有的长波NEC红外热像仪都可以达到60Hz帧频速率,因此在拍摄图像过程中,由于仪器移动可能会引起图像模糊。为了达到最好的效果,在冻结和记录图像的时候,应尽可能保证仪器平稳。当按下存储按钮时,应尽量保证轻缓和平滑。即使轻微的仪器晃动,也可能会导致图像不清晰。推荐在胳膊下用支撑物来稳固,或将仪器放置在物体表面,或使用三脚架,尽量保持稳定。

审核编辑(王雪)
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