热像仪的原理是利用红外探测器接收被测目标的红外辐射能量,并将其转换成电信号,再经过信号处理和图像显示,终得到目标物体的温度分布图像。
具体来说,热像仪通过光学成像物镜和光机扫描系统(或的焦平面技术)接收被测目标的红外辐射能量分布图形,这些能量被反映到红外探测器的光敏元上。在光学系统和红外探测器之间,可能存在一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此结构),它对被测物体的红外热像进行扫描,并聚焦在单元或分光探测器上。探测器将接收到的红外辐射能转换成电信号,这些电信号经过放大处理、转换或标准视频信号后,通过电视屏或监测器显示出来,形成红外热像图。这些图像以不同的颜色代表被测物体的不同温度,从而提供了深入了解物体温度分布的途径12。
此外,红外热像仪的成像还受到大气窗口的影响。大气、烟云等吸收红外线与红外辐射的波长有关,对于3~5微米和8~14微米的红外线是透明的,因此这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口,红外热像仪可以在正常环境中进行观测而不产生红外辐射衰减的情形
热像仪的使用寿命一般在7到12年之间,但具体寿命受多种因素影响。
热像仪的使用寿命不能一概而论,要看具体产品。一般国产的热像仪寿命稍差,而德国生产的红外热像仪寿命较长,美国的除Flir外寿命次之1。此外,热像仪的使用寿命还与其类型有关。例如,非制冷红外热成像仪的寿命通常较长,可达40000小时甚至45000小时以上23,而制冷型热成像仪的使用寿命则与其自身的制冷器工作时间密切相关4。
值得注意的是,热像仪的续航时长并不等同于使用寿命。续航时长主要取决于使用电源,而使用寿命则更多关联于产品的整体质量和设计。因此,在选择热像仪时,除了考虑其续航时长外,还需要关注其整体性能和预期使用寿命2。
另外,虽然有些特定型号的热像仪可能宣传具有更长的使用寿命,如多功能头盔式红外热像仪宣传使用寿命≥100000小时,但这并不代表所有热像仪都能达到如此长的寿命5。因此,在购买热像仪时,建议结合具体产品的质保期、用户评价以及厂家提供的信息来综合判断其预期使用寿命。
热像仪被广泛应用于多个行业,包括但不限于电力行业、建筑领域、医疗健康、安防监控、工业检测以及农业监测。
电力行业:热像仪在电力行业中的应用非常成熟,是电力在线检测的重要手段。它可以检测供电设备的过热或温度分布不均的情况,及时发现潜在的故障或损坏,从而大大提高供电设备运行可靠性12。
建筑领域:热像仪可以用于检测建筑物的渗水、保暖、鼓包、霉变等问题,以及建筑暖通系统的检测,确保系统的正常运行和节能效果13。
医疗健康:人体是一个天然的红外辐射源,当人体产生疾病时,热平衡会受到破坏。红外热像仪可以准确地显示和记录人体的温度分布,用于疾病诊断,如肿瘤、血管疾病等23。
安防监控:在安防领域,红外热像仪可以用于机场安检、边境监控、港口河道监控等场景。它可以检测人体表面温度和环境温度的差异,为侦查人员提供目标定位和追踪的支持12。
工业检测:热像仪在工业领域可以用于设备维护、质量检测等方面,检测设备过热或温度分布不均的情况,及时发现潜在的故障或损坏。同时,它还可以用于产品质量的无损检测23。
农业监测:在农业领域,红外热像仪可以用于监测作物的生长状况,如作物的病虫害、营养不良等问题。由于不同植物和同一植物的不同部位在红外图像上呈现不同的颜色和亮度,因此可以通过红外热像仪来判断作物的生长状态34。
此外,热像仪还在考古、交通、地质、汽车行业等领域有着广泛的应用