红外知识培训【2015.09.23】.ppt

红外热像仪培训资料 之 红外热成像原理介绍 聚焦红相，使世界更安全 目录 CONTENTS 1.红外线原理 2.红外热成像原理 3.关键名词解释 红外线原理 01 章 红外线原理 1.红外线原理 自然界中的一切物体，只要其温度高于绝对零度（-273℃）的物体都能辐射电磁波，红外线辐射式自然界存在的一种最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的自身的分子和原子无规则运动，并不停地辐射出热红外能量。 2.红外线波段范围 太阳发出的光波又叫电磁波。可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。 电磁波光谱 3. 红外线波段范围 太阳发出的光波又叫电磁波。可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。 红外线是这些电磁波的一部分，它和可见光、紫外线、X射线、γ射线和无线电波一起，构成了一个完整连续的电磁波谱。 如上图所示，波长范围是0.76μm到1000μm的电磁辐射，我们称为红外线辐射。 4. 红外线的“大气窗口” 红外辐射电磁波在空气中传播要受到大气的吸收而使得辐射的能量被衰减，如果吸收的能量过多，就无法使用热像仪进行观察。 大气、烟云等吸收红外线也跟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，红外热像仪可以正常的环境中进行观测而不换产生红外辐射衰减的情形。 如图： 烟雾中看不清汽车，通过红外热像仪可以清晰看到。 红外热成像原理 02 章 红外热成像原理 1. 热成像原理 通俗的说，红外热成像是将不可见的红外辐射变为可见的热图像。 不同物体甚至同一物体不同部位辐射能力和它们对红外线的反射强弱不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异，热图像能够呈现景物各部分的辐射起伏，从而能显示出景物的特征。 热图像其实是目标表面温度分布图像。 如图：热图像可以分辨出物体表面的热辐射差异。 2. 红外热成像系统 热成像系统就是通过一系列光学组件和光电处理等技术，接受红外热辐射，然后转换成人眼可以见的热图像，显示在屏幕上的整体系统。 3. 红外热像仪组成 红外热像仪基本工作原理为：红外线透过特殊的光学镜头，被红外探测器所吸收，探测器将强弱不等的红外信号转化成电信号，再经过放大和视频处理，形成可供人眼观察的热图像显示到屏幕上。方框图如下： 名词解释 03 章 名词解释 红外热像仪按照工作温度分为制冷型和非制冷性 制冷式热成像仪： 其探测器中集成了一个低温制冷器，这种装置可以给探测器降温度，这样是为了使热噪声的信号低于成像信号，成像质量更好。 非制冷式热成像仪： 其探测器不需要低温制冷，采用的探测器通常是以微测辐射热计为基础，主要有多晶硅和氧化钒两种探测器。 制冷型 非制冷型 红外热像仪按照功能分为测温型和非测温型 测温型红外热像仪： 测温型红外热像仪，可以直接从热图像上读出物体表面任意点的温度数值，这种系统可以作为无损检测仪器，但是有效距离比较短。 非测温型红外热像仪，只能观察到物体表面热辐射的差异，这种系统可以作为观测工具，有效距离比较长。 带温度信息的热图像 不带温度信息的热图像 名词解释 主动红外成像： 主动红外摄像机需要借助于红外发射灯，一般由红外感应摄像机和红外发射灯组成，目成市场上大多是采用将摄像机和红外投射器分开的模式。 被动红外成像： 被动红外摄像机不需要借助红外灯，它主要是探测并吸收目标物体的红外辐射，通过光电转换和信号处理等手段转化为人眼可见的红外热图像。 被动红外摄像机 主动红外摄像机 名词解释 名词解释 红外热像仪基本技术参数解释 红外热像仪分类： 按照工作温度分为制冷型和非制冷型 按照功能分为测温型和非测温型 红外探测器： 探测器是红外热像仪