紅外熱像儀是利用紅外熱成像技術(shù)，通過(guò)紅外探測器和光學(xué)成像物鏡,對標的物的紅外輻射探測，并加以信號處理、光電轉換等手段,將標的物的溫度分布的圖像轉換成可視圖像，傳送到紅外探測器上，再通過(guò)光敏元件把被測物體所發(fā)出的紅外輻射能量分布圖形，這種熱像圖上面的不同顏色所反映的就是被測物體的不同溫度。
紅外熱像儀將實(shí)際探測到的熱量進(jìn)行精確的量化,以“面” 的形式實(shí)時(shí)成像標的物的整體，因此能夠準確識別正在發(fā)熱的疑似故障區域。操作人員通過(guò)屏幕上顯示的圖像色彩和熱點(diǎn)追蹤顯示功能來(lái)初步判斷發(fā)熱情況和故障部位，同時(shí)嚴格分析,從而在確認問(wèn)題上體現了高效率、高準確率。1800年，英國物理學(xué)家赫胥爾發(fā)現了紅外線(xiàn)，從此開(kāi)辟了人類(lèi)應用紅外技術(shù)的廣闊道路。在第I二次世界大戰中，德國人紅外變像管作為光電轉換器件，研制出了主動(dòng)式夜視儀和紅外通信設備，為紅外技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎。
二次世界大戰后，首先由美國德克薩蘭儀器公司經(jīng)過(guò)近-一年的探索， 開(kāi)發(fā)研制的一代用于軍事領(lǐng)域的紅外成像裝置,稱(chēng)之 為紅外尋視系統(FLIR),它是利用光學(xué)機械系統對被測目標的紅外輻射掃描。由光子探測器接收兩維紅外輻射跡象，經(jīng)光電轉換及一系列儀器處理，形成視頻圖像信號。這種系統、原始的形式是-種非實(shí)時(shí)的自動(dòng)溫度分布記錄儀，后來(lái)隨著(zhù)五十年代銻化鋼和鍺摻汞光子探測器的發(fā)展，才開(kāi)始出現高速掃描及實(shí)時(shí)顯示目標熱圖像的系統。
20世紀60年代早期，瑞典AGA公司研制成功第二二代紅外成像裝置,它是在紅外尋視系統的基礎上以增加了測溫的功能，稱(chēng)之為紅外熱像儀。
早由于保密的原因，在發(fā)達的國家中也僅限于軍用，投入應用的熱成像裝置可的黑夜或濃厚幕云霧中探測對方的目標，探測偽裝的目標和高速運動(dòng)的目標。由于有國家經(jīng)費的支撐，投入的研制開(kāi)發(fā)費用很大,儀器的成本也很高。以后考慮到在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的實(shí)用性,結合工業(yè)紅外探測的特點(diǎn)，采取壓縮儀器造價(jià)。降低生產(chǎn)成本并根據民用的要求，通過(guò)減小掃描速度來(lái)提高圖像分辨率等措施逐漸發(fā)展到民用領(lǐng)域。
20世紀60年代中期，AGA公司研制出一虹業(yè)用的實(shí)時(shí)成像系統(THV),該系統由液氮致冷, 110V電源電壓供電，約35公斤，因此使用中便攜性很差,經(jīng)過(guò)對儀器的幾代改進(jìn)，1986年研制的紅外熱像儀已無(wú)需液氮或高壓氣，而以熱電方式致冷,可用電池供電;1988年推出的全功能紅外熱像儀,將溫度的測量、修改、分析、圖像采集、存儲合于一-體，重量小于7公斤,儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著(zhù)的提高。
20世紀90年代中期，美國FSI公司首先研制成功由軍用技術(shù)(FPA)轉民用并商品化的新-代紅外熱像儀(CCD)屬焦平面陣列式結構的一種凝成像裝置,技術(shù)功能更加*,現場(chǎng)測溫時(shí)只需對準目標攝取圖像,并將上述信息存儲到機內的PC卡上,即完成全部操作，各種參數的設定可回到室內用軟件進(jìn)行修改和分析數據，后直接得出檢測報告,由于技術(shù)的改進(jìn)和結構的改變,取代了復雜的機械掃描，紅外熱像儀重量已小于兩公斤,使用中如同手持攝像機-樣,單鄲即可方便地操作。如今,經(jīng)過(guò)幾十年的持續發(fā)展，紅外熱像儀從一個(gè)笨重的機器已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)輕便、便攜的用于現場(chǎng)測試的設備。由于復雜的現場(chǎng)環(huán)境以及測試時(shí)產(chǎn)生的溫度場(chǎng)差異等因素，比較好的熱像儀必須具備以下標準:至少320*240的像素 空間分辨率小、分辨率小于0.1°C、具備可見(jiàn)光圖像合成和紅外圖像功能。
紅外熱像儀能夠終生成高質(zhì)的圖像，歸結于其能夠進(jìn)行高分辨率的、非接觸式的溫度成像。通過(guò)紅外熱成像技術(shù)提供的各種信息，可以彌補人類(lèi)視覺(jué)上的不足。紅外熱像儀已經(jīng)在諸如石化、醫療、汽車(chē)、電力系統等許多行業(yè)得到了廣泛的應用，發(fā)展的前景不可*。
鄭由軍
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