熱像儀是一種非接觸式溫度測量設備。熱像儀可檢測所有材料(溫度高于絕對零度,即0 K)發射、傳遞或反射的紅外能量,并將能量因數轉化為溫度讀數或溫譜圖。溫譜圖是照相機顯示出的正在發射、傳遞或反射紅外能量的物體的熱圖像。
為什么進行熱成像?
現場紅外溫度計只能提供一個點的單一溫度,而熱像儀則可以顯示全部圖像,有些最多可顯示19,600個點!在許多領域的各種應用中,熱成像都是發現問題或潛在問題的最有效的方法。
為何需要在應用中使用熱像儀測量溫度?
通過熱像儀,用戶可以在無法使用傳統
傳感器 的應用中測量溫度。具體而言,紅外溫度計適用于以下情況:涉及移動對象(例如,滾筒、移動機械或傳送帶)、因污染或危險(例如高壓)而需要采用非接觸式測量、距離過遠或者因所測溫度過高而無法使用熱電偶或其它接觸式傳感器。熱像儀提供的圖像可以顯示被測物體的溫差。熱點可以立即顯現出來,而傳統紅外測溫槍則需要對被測區域求平均值。
分辨率為什么重要?
使用分辨率較高的照相機,您可以在較遠的距離檢出較小的問題。您可以發現分辨率較低的照相機可能漏掉的重大問題。例如,計算機主板上可能有過熱元件。熱像儀會立即找到相應熱點。
選擇熱像儀時應考慮哪些因素?
對于任何熱像儀,都需要考慮以下幾個關鍵因素:視場(目標大小和距離)、被測表面類型(發射率因素)、光譜響應(大氣效應或表面透射度)、溫度范圍和安裝方式(手持便攜式或固定安裝)。其它考量因素還包括響應時間、環境、安裝限制、觀察口或 Windows 應用程序以及所需的信號處理方式。
什么是視場視場有何重要性?
視場是儀器作業的視角,由儀器的光學特性決定。要獲得精確的溫度讀數,受測對象應完全占據儀器的整個視場。
什么是發射率?發射率與紅外溫度測量有何關系?
發射率是一個對象在給定溫度下發射的能量與完全輻射體(又稱黑體)在等溫度下所發射能量之比。黑體的發射率為1.0。所有發射率的值均介于0.0和1.0之間。大多數紅外溫度計可以補償不同材料的不同發射率值??偟膩碚f,對象的發射率越高,就越容易通過紅外線測得準確的溫度。發射率非常低(低于0.2)的對象較難應用此方法。一些經過拋光的光澤金屬表面(如鋁制表面)由于會大量反射紅外線,所以有時無法進行精確的
溫度測量 。
測定發射率的五種方式
為確保溫度測量的準確性,共有五種測定材料發射率的方式:
- 借助一臺精密傳感器,將材料樣本加熱到已知溫度,并通過紅外線儀器測量溫度。然后通過調整發射率值來強制指示器顯示正確的溫度。
- 對于相對較低的溫度(500°F以下),可以測量發射率為0.95的遮蔽膠帶。然后通過調整發射率值來強制指示器顯示正確的材料溫度。
- 對于高溫測量,可在受測對象上鉆孔(深度至少為直徑的6倍)。這個孔相當于發射率為1.0的黑體。測量孔中的溫度,然后調整發射率來強制指示器顯示正確的材料溫度。
- 如果材料或其中一部分可以進行涂覆,可涂覆一層暗黑色油漆,其發射率接近1.0。測量油漆部分的溫度,然后調整發射率來強制指示器顯示正確的溫度。
- 大多數材料的標準化發射率值都可以查詢到??梢詫⑦@些值輸入儀器中來估算材料的發射率值。
哪款熱像儀適合我的應用?
請在預算允許范圍內,購買檢測器分辨率/圖像質量最高的紅外照相機。大多數紅外照相機的像素都低于可見光相機的像素,因此應特別留意檢測器的分辨率。分辨率較高的紅外照相機可從更遠的距離測量更小的目標,并能夠創建更加清晰的熱圖像,這兩點都會提高測量的精度和可靠性。
還需要注意的是檢測器分辨率與顯示分辨率的區別。一些廠商會吹噓其LCD有多高的分辨率,卻對較低的檢測器分辨率避而不談,但后者其實比前者更為重要。
需要將發現展示給其他人?找一個內置可見光照相機并配備照明燈和激光棒的系統。
對應于紅外圖像的數碼相片將幫助您對問題進行進一步記錄,并將準確位置報告給決策者。激光標記可清晰地顯示在可見光圖片上。
選擇一個能夠提供精確且可重復結果的照相機。
紅外照相機不僅可使您看到不同的熱度,還可幫助您測定具體的溫差。為了得到最好的結果,請選用精度在?2%(或 3.6?F)以內的熱像儀。熱像儀應帶有用于輸入“發射率”和“反射溫度”值的照相機內置工具。選用的紅外照相機若能輕松輸入和調整以上兩種參數,則可以生成準確的溫度測量值,從而幫助您在現場做出最佳決策。
選用可存儲和輸出標準文件格式的紅外照相機。
很多紅外照相機都以專有格式存儲圖像,這種圖像只能通過專業軟件讀取和分析。使用包含完整溫度分析結果的標準JPEG文件格式,紅外圖像可以通過電子郵件發送給客戶或同事,而不會丟失任何重要信息。另外,請選用支持將MPEG 4視頻通過USB傳輸給計算機或監視器的紅外照相機。
考慮使用藍牙和Wi-Fi
新型測試測量工具可將濕度、電流、電壓和電阻等重要診斷數據直接無線傳輸給照相機。這些數據會自動標注到熱圖像中,并以輻射JPEG格式嵌入以便于進行紅外查找。WiFi和移動設備應用程序有著強大的數據傳輸能力,熱成像和紅外檢測報告可以從設施的一部分傳到另一部分,也可在現場通過電子郵件發送,特別適用于時間比較緊迫的情況。
人體工學特性
在長期檢測中,輕便的熱像儀可以減少對肩部和背部壓力。某些型號的透鏡系統能夠沿120度軸傾斜,用戶可以將面前的顯示屏幕調整到最舒適的位置。相對于只使用一個按鈕逐步在雜亂的菜單選項中進行選擇,使用兩個或三個按鈕將有助于切實提高照相機的易用性。按鈕應直觀且便于使用。某些照相機還提供集成式觸摸屏。
畫中畫 (P-i-P) 和/或圖像融合
可結合熱成像和可見光圖像生成易于理解的報告。
報告軟件
您可以從照相機,或通過啟用了Wi-Fi的照相機在移動設備上創建即時報告嗎?它是否可以執行各種任務,包括簡單的點測量和自定義輻射校準,或者是否可以通過MatLab? 或Excel等第三方軟件創建專業數據分析?
溫度量程
照相機的溫度量程和靈敏度也是非常重要的參數。通過溫度量程,您可以了解照相機可測量的最低和最高溫度(-4?F至2,192?F為典型的溫度量程)。
保護投資
選用具有全面保修計劃、保修期更長的照相機,為您的投資長期保值。
技術支持與培訓
客戶服務質量和技術支持力度應作為采購紅外照相機的考量因素。
有關這一點的詳細信息,請參見
FLIR 的“購買紅外照相機前要考慮的12件事——紅外設備投資指南”。