红外热像仪的分类
红外热像仪根据其不同的使用形式,可以分为手持式红外热像仪和在线式红外热像仪。
手持式热像仪一般外形比较小巧,结构紧凑,轻巧便携,而且配有电池,可以很大程度的满足不同工作场合的使用,非常适合于电气安装、机电设备、过程设备、HVAC/R设备及其它更多应用的排障工作。
在线式热像仪不同于手持式热像仪的一点就是,在线式的要固定在被监测对象的周围,优秀的在线式红外热像仪几乎可以安装在任何地方,监控关键设备或其他重要资产。它可帮助您保护生产现场,监测现场状况,使您提前发现异常情况,从而避免财产损失、停工,并保障工人的安全。在线式红外热像仪主要应用于:石油炼制及开采,石化工厂;:天然气的处理、运输和储存;储存区域防火;监控耐火材料衬里;检查火焰;生产过程质量控制等等。
红外热像仪的选购:
1.什么样的像素满足您的要求?
2、是否需要定量检测
红外热像仪有两种用途:
1、热成像
2、测温
评价红外测温能力叫做MFOV,主要有2种:一种是MFOV为1,另外一种MFOV为3*3。MFOV为1时,目标完全覆盖了热像仪的像素,像素接受的辐射只来自目标,因此能准确测量目标温度。而MFOV为9时,像素接收的辐射不只来自目标,而且吸收目标旁边的和背后的辐射,就不能测得这么小目标的准确温度。
然而这只是测量的极限,根据当前的大部分FPA探测器技术,目标在探测器上最少要有3x3个像素才能确保准确测量,这要求检测时尽量靠近目标或选用望远镜头.如果目标成像小于3x3个像素,则热像仪显示的温度读数是目标的温度值与也成像在这3x3个像素的目标周围物体(环境)温度的平均值。
3、高空间分辨率的优势
高空间分辨率能够得出准确的温度,低空间分辨率读出的温度只是发热点周围的平均温度。在定量化检测时候,温度的正确与否非常重要!
4、稳定性重复性对使用者是否重要
决定红外热像仪的因素主要有3个方面:
探测器、光学器件、电气原器件,军事级探测器的主要优势在哪里
a、主要有两种探测器。氧化钒晶体和多晶硅。氧化钒晶体探测器的主要优势:
b、此探测器主要的优势是测温视域MFOV(MeasurementFieldofView)为1,温度测量是精确到1个像素点。AmorphousSilicon(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。
c、温度稳定性好。
d、使用寿命长
e、适合于远距离测试
5、是否在意报告处理的烦琐?
如果红外图像和可见光图像组合显示就减少了大量工作,同时报告自动生成也会大大减少操作时间。
6、是否需要延长曝光时间?延长曝光时间--专业照相的必然选择
∑2、∑4、∑8、∑16等功能,特别在检测北立面或者阳光照不到的地方很有优势。使用了∑功能,增加了曝光时间,图像更清晰,更容易发现缺陷部位。
7、是否需要强大的售后技术支持
a、是否需要现场测试指导培训
b、专业的培训:
如果用户是科研单位或者国防单位,还需关注以下几点:
1.衰减滤光片的数量。高端红外热像仪只需要一块衰减滤光片,实验过程从-15°cto1500°c无需更换,从而保证实验数据的连续性。在很多科研课题,比如高速运动物体,爆炸类实验,整个实验过程都小于1秒,如果不同温度档需要更换衰减滤光片的话,那更本就是无法实现的。这种情况下就必须使用高端的红外热像仪。
2.高端红外热像仪不需要用户自己定标,从而保证在任何测量条件下都直接使用
红外热像仪的使用注意事项:
1、确定测温范围:
测温范围是热像仪最重要的一个性能指标。每种型号的热像仪都有自己特定的测温范围。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,用户只需要购买在自己测量温度内的红外热像仪。
2、确定目标尺寸:
红外热像仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满热像仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入热像仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于热像仪的视场,热像仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
3、确定光学分辨率(距离系灵敏):
光学分辨率由D与S之比确定,是热像仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的热像仪。光学分辨率越高,即增大D:S比值,热像仪的成本也越高。确定波长范围:目标材料的发射率和表面特性决定热像仪的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区,测量金属材料的最佳波长是近红外,可选用0.18-1.0μm波长。其他温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm波长。由于有些材料在一定波长是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1.0μm、2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测量玻璃内部温度选用5.0μm波长;测低温区选用8-14μm波长为宜;再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长,聚酯类选用4.3μm或7.9μm波长。厚度超过0.4mm选用8-14μm波长;又如测火焰中的CO2用窄带4.24-4.3μm波长,测火焰中的CO用窄带4.64μm波长,测量火焰中的NO2用4.47μm波长。
4、确定响应时间:
响应时间表示红外热像仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达最后读数的95%能量所需要时间,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。如今红外热像仪的反映速度都很快。这要比接触式测温方法快得多。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外热像仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。然而,并不是所有应用都要求快速响应的红外热像仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时,红外热像仪的响应时间就可以放宽要求了。因此,红外热像仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。
红外热像仪的使用技巧:
1、调整焦距
用户可以在红外图像存储后对图像曲线进行调整,但是您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。(FoRD的意思是:Focus焦距,Range范围,Distance距离)
2、正确的测温范围
用户必须了解现场被测目标的测温范围。为了得到正确的温度读数,使用时必须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、最大的测量距离
当用户测量目标温度时,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。
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。
4、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,用户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。
5、保证仪器平稳
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。推荐在您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。
6、合理设置发射率
我们知道:任何物体在高于绝对零度(-273.15℃)的时候,其物体表面就会有红外能量也就是红外线发射出来,温度越高,发射的红外能量越强!红外线测温仪和红外热像仪就是根据这个特点来测量物体表面的温度的,既然我们知道了红外线测温仪和红外热像仪是测量物体表面的温度,那么就会免不了被物体表面的光洁度所影响,实验证明:物体表面越接近于镜面(反射越强),其表面所发出的红外能量衰减越厉害,所以我们就需要对不同物体的表面对红外能量的衰减情况做出补偿,也就是设置一个补偿系数,这个补偿系数就是发射率!
那么发射率如何得来的呢?
有个很简单的办法:就是与标准的接触式测温仪进行比对。计算公式为:发射率=实测值\标准值,式中的实测值就是红外线测温仪或是红外热像仪测得的温度,而标注值为接触式测温仪测得的温度,由于任何物体都不可能完全没有反射(黑体),所以往往这个修正系数都会小于1。