紅外熱成像技(jì )術
紅外線(xiàn)是一種電(diàn)磁波,具有與無線(xiàn)電(diàn)波和可(kě)見光一樣的本質(zhì)。紅外線(xiàn)的發現是人類對自然認識的一次飛躍。利用(yòng)某種特殊的電(diàn)子裝(zhuāng)置将物(wù)體(tǐ)表面的溫度分(fēn)布轉換成人眼可(kě)見的圖像,并以不同顔色顯示物(wù)體(tǐ)表面溫度分(fēn)布的技(jì )術稱之為(wèi)紅外熱成像技(jì )術,這種電(diàn)子裝(zhuāng)置稱為(wèi)紅外熱像儀。
熱成像發展曆程
熱成像技(jì )術最初隻是軍隊用(yòng)于夜間觀測、導彈制導等特殊軍事目的,直至上世紀六十年代,熱成像技(jì )術逐漸走向民(mín)用(yòng)市場,熱成像技(jì )術發展至今大體(tǐ)分(fēn)為(wèi)三個階段:
第一階段,光子單元探測為(wèi)主。這一階段大緻起源于20世紀50年代,當時隻能(néng)研制出一些基于單元器件的熱像儀,其特點是場頻較低,隻能(néng)小(xiǎo)範圍使用(yòng)。直到20世紀70年代中長(cháng)波碲镉汞(MCT)材料與光導型多(duō)元線(xiàn)列器件工藝成熟之後,熱像儀才開始大量生産并裝(zhuāng)備軍隊。這一時期熱像儀的種類繁多(duō),可(kě)大緻分(fēn)為(wèi)通用(yòng)組件化的熱像儀和按特殊要求設計的熱像儀兩類。
第二階段,緻冷型紅外焦平面陣列為(wèi)主。不用(yòng)光機掃描而用(yòng)紅外焦平面陣列(IRFPA)器件成像的熱像儀,由于去掉了光機掃描,這種用(yòng)大規模焦平面成像的傳感器被稱為(wèi)凝視傳感器。它的特點是體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕、可(kě)靠性高。在俯仰方向可(kě)有數百元以上的探測器陣列,可(kě)得到更大張角的視場,還可(kě)采用(yòng)特殊的掃描機構,用(yòng)比通用(yòng)熱像儀慢得多(duō)的掃描速度完成360度全方位掃描以保持高靈敏度。
第三階段,非緻冷紅外成像技(jì )術為(wèi)主。第三代紅外熱像技(jì )術采用(yòng)的紅外焦平面探測器單元數已達到320X240元或更高(即100000—1000000),其性能(néng)提高了近3個數量級。目前,3~5μm焦平面探測器的單元靈敏度又比8~14μm探測器高2-3倍左右。因而,基于320×240元的中波與長(cháng)波熱像儀的總體(tǐ)性能(néng)指标相差不大,所以3~5μm焦平面探測器在第三代焦平面熱成像技(jì )術中格外的重要。
紅外熱成像在國(guó)内也已經發展了幾十年,典型的行業主要集中在森林防火、電(diàn)力監控、邊防監控、海島監控、動物(wù)保護、人體(tǐ)測溫等等。
熱成像市場前景
熱像儀在軍事和民(mín)用(yòng)方面都有廣泛的應用(yòng)。随着熱成像技(jì )術的成熟以及各種低成本适于民(mín)用(yòng)的熱像儀的問世,它在國(guó)民(mín)經濟各部門發揮的作(zuò)用(yòng)也越來越大。在工業生産中,許多(duō)設備常用(yòng)于高溫、高壓和高速運轉狀态,應用(yòng)紅外熱成像儀對這些設備進行檢測和監控,既能(néng)保證設備的安(ān)全運轉,又能(néng)發現異常情況以便及時排除隐患。同時,利用(yòng)熱像儀還可(kě)以進行工業産品質(zhì)量控制和管理(lǐ)。
此外,紅外熱像儀在醫(yī)療、治安(ān)、消防、考古、交通、農業和地質(zhì)等許多(duō)領域均有重要的應用(yòng)。如建築物(wù)漏熱查尋、森林探火、火源尋找、海上救護、礦石斷裂判别、導彈發動機檢查、公安(ān)偵察以及各種材料及制品的無損檢查等。
熱成像如果要進一步發展,對内,需要加大科(kē)研投入,提升産品核心競争力;對外,要通過行業定制,推出高附加值的智能(néng)化産品,提供行業整體(tǐ)解決方案,真正解決行業客戶的實際問題。
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