何为红外热像仪

编辑本段历史渊源

　　由来：1800年英国物理学家F. W. 赫胥尔发现了红外线，红外线是一种电磁波，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。温度在零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。 　　的普朗克定律表明温度、波长和能量之间存在一定的关系，红外能量随温度的增加而迅速增加；峰值波长随温度的增加向短波移动。根据斯蒂芬·玻耳兹曼定律，当温度变化时，红外能量与温度的四次方成正比，当温度有较小的变化时，会引起能量的很大变化。

编辑本段仪器简介

　　红外热像仪早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。自二十世纪70年代，欧美一些发达先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备320*240像素、分辨率小于0.1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。由于红外热成像技术能够进行非接触式的、高分辨率的温度成像，能够生成高质量的图像，可提供测量目标的众多信息，弥补了人类肉眼的不足，因此已经在电力系统、土木工程、汽车、冶金、石化、医疗等诸多行业得到广泛应用，未来的发展前景更不可限量。

编辑本段应用范围

　　一、电力设备检测 　　输电设备：接头、绝缘子、夹板、跳线、高压线、压接套管、瓷瓶引线……变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷器、电容器、电抗器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器……配电系统：配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆……发 电 厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调节器、发电机马达控制中心电盘、UPS…… 　　二、建筑楼宇检测 　　建设系统：检查外墙空鼓、剥落、屋面渗漏、管道、热桥、建筑节能研究、竣工验收等； 公路桥梁：可用于快速扫描公路裂纹、桥梁开裂、渗漏检查、沥青摊铺等； 　　三、冶金系统：用于大型高炉料面测定、热风炉的破损诊断和检修等；高炉、钢材成型 　　四、加工和热处理：焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉、鱼雷车、炉壁、金属热处里（退火、回火、淬火）、冷/热轧钢板、钢卷线材等温度量测监控…… 　　五、石化系统：可用于保温隔热材料的破损诊断、加热炉管的温度分布测定等； 　　六 转动机械设备：马达、马达碳刷、轴承、联轴器、泵浦、汽机叶片、齿轮箱、驱动齿轮、驱动皮带、联轴器、射出成型机、柴油机、空压机……机电系统：可用于新产品开发试验研究、大型机电设备温度分布监测等；七、锅炉反应炉加热炉：炉壁、炉管、烟囱、热交换器、水泥旋窑…… 　　八、产品流程设备：安全阀、气体/产品管路（保温、保冷）、热交换器、冷却塔、桶槽、球槽、储存槽、空气干燥机、烘干机、冷冻器…… 　　九、电子产品：PC板热分析、电子组件热传导测试、壳散热测试、电路设计、环境评估…… 　　十、消防安保系统：可用于消防科研、火灾救人、安保、走私监控等； 　　十一、自然科学：采光、温室效应、沙尘暴、植物、采矿等； 　　十二、医疗：肿瘤、甲状腺、糖尿病、非典、禽流感等； 　　十三、军事：导弹制导，红外雷达，炸药性能提升，红外夜视等； 　　十四、其它：玻璃、塑料、造纸、纺织、包装、排污、电影广告策划、高铁等高速运行设备磨损检测…… 　　各行各业都有红外热像仪的应用领域。

编辑本段应用案例

　　1982年4月─6月，英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛战争。4月13日半夜，英军攻击承军据守的大据点斯坦利港。3000名英军布设的雷区，突然出现在阿军防线前。英国的所有枪支、火炮都配备了红外夜视仪（便携式红外热像仪，下同），能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有被动挨打的份。在英军火力准确的打击下，阿军支持不住，英军趁机发起冲锋。到黎明时，英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火力控制下。6月14日晚9时，14 000名阿军不得不向英军投降。英军红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗。 　　1991年海湾战争中，在风沙和硝烟弥漫的战场上，由于美军的传感器技术使他们在战争中获得了全面的信息优势——红外热像仪，M1A1坦克装备的热成像仪在夜间或烟雾条件下可以识别1500米内的目标，而探测距离远达3000米。伊军T-72M配备的只是第二代微光夜视仪，大探测距离800米、甚至更短。这使M1A1坦克普遍做到先敌开火、机载前视红外热像仪可以发现埋在沙子下的伊军坦克。战后很多伊军坦克兵俘虏回忆，他们只能朝着炮口火焰还击。所以，T-72M与M1A1的在海湾战争的较量，就像是一个瞎子与一个视力正常的人在搏斗，而这个视力正常的人还更强壮一些，T-72M战绩为0的惨败也就不足奇怪了。由此可以看出红外夜视器材在现代战争中的重要作用。美军在海湾战争中表现出了巨大的信息化优势，美军终坦克只损失几辆，而且没有成员伤亡，而伊拉克的5000多辆坦克被击毁3000多辆。 　　高速红外热像仪在爆炸试验中可以探测到爆炸火球表面温度的时空分布，从时间和空间两方面扩大测试范围。速度达到500帧/秒(500HZ)以上的高速红外热像仪对于爆炸过程的描述更为清晰，通过红外热像仪得出的数据可以优化爆炸过程中燃料抛散过程的动力学特征，从而选择合理的装置参数，对于提高爆炸波能量输出，进而达到高威力毁伤效应具有重要意义。

编辑本段设备构成

　　见下图

编辑本段技术参数

　　

ZYT-IR-6000 使用环境要求
1	工作环境温度	-15℃～55℃
2	工作环境湿度	≤95%，非冷凝
3	存贮环境温度	-40℃～70℃
4	封装	IP67
5	抗冲击	工作时：25g
6	抗震动	工作时：2.5g
7	注入水压	≤0.3Mpa（兆帕）
8	注入气压	≤0.2Mpa（兆帕）
ZYT-IR-6000 技术性能指标
4	探测器类型	焦平面，非制冷微量热型
5	工作波段	7.5～13微米
6	视场角	40°×30°
7	调焦	电动调焦
8	温度分辨率	0.08℃在30℃时
9	测温范围	-20℃～2000℃
10	测温精度	±2℃ 或±2% 取大者
11	空间分辨率	1.3mrad
12	像素数	320×240
13	帧频	50/60Hz，非插值法
ZYT-IR-6000测量功能
14	测量模式	点分析、自动追踪高或低温度；区域分析；等温分析；线温分布图
15	大气穿透率校正	自动，根据输入距离，大气温度和相关湿度
16	光学穿透率校正	自动内部校正
17	辐射率校正	0.1至1 辐射率可以0.01为步进校正
18	反射环境温度校正	自动，根据输入的环境温度
ZYT-IR-6000 传输接口
19	USB2.0	传输红外图像、测温数据和控制信号
20	RS232	传输控制信号
21	视频	传输模拟视频