小菲課堂 | 如何挑選心儀的紅外熱像儀?

紅外熱像技術(shù)廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，挑選適合的紅外熱像儀至關(guān)重要。本文將從測(cè)溫范圍、視場(chǎng)角、紅外分辨率、熱靈敏度、焦距及光譜范圍等關(guān)鍵參數(shù)出發(fā)，為您詳細(xì)解析如何挑選合適的紅外熱像儀。

近幾年紅外熱像儀的應(yīng)用在全球發(fā)展迅速，紅外熱像技術(shù)在產(chǎn)質(zhì)量量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷、安全保護(hù)以及節(jié)省能源等方面發(fā)揮了重要作用。作為種類繁多的高新技術(shù)產(chǎn)品，到底該如何挑選適合自己的紅外熱像儀，小菲今天就給大家支個(gè)招!

測(cè)溫范圍(量程)

測(cè)溫范圍是熱像儀校準(zhǔn)并可以測(cè)量的整個(gè)溫度范圍(量程)。有些熱像儀設(shè)置多個(gè)量程，以便更精確地測(cè)量更大范圍的溫度。每種型號(hào)的熱像儀都有自己特定的測(cè)溫范圍(量程)。因此，用戶的被測(cè)溫度范圍(量程)一定要考慮準(zhǔn)確、周全。根據(jù)黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將高于由發(fā)射率偏差所引起的輻射能量的變化。挑選溫度范圍(量程)較高的熱像儀對(duì)于某些工業(yè)應(yīng)用尤其重要，例如測(cè)量鍋爐、窯爐或熔爐等高溫設(shè)備。因此，挑選熱像儀之前一定要先熟知行業(yè)所需的測(cè)溫范圍(量程)。

左圖為測(cè)量窯爐溫度，溫度高于測(cè)溫范圍時(shí)，熱像儀正在猜測(cè)溫度

視場(chǎng)角 (FOV)

視場(chǎng)角由熱像儀鏡頭決定，是熱像儀在任何既定時(shí)刻看到的場(chǎng)景范圍。對(duì)于特寫工作，你需要一個(gè)廣角視場(chǎng)(45°或更高)的鏡頭。對(duì)于長距離工作，您需要一個(gè)長焦鏡頭(12°或6°)。有些相機(jī)可能有多個(gè)鏡頭用于不同的應(yīng)用。例如FLIR T840配備6°超長焦鏡頭，適合在更遠(yuǎn)的距離下工作。

左：長焦鏡頭 右：廣角鏡頭

紅外分辨率

熱像儀的分辨率是熱像儀在工作中有多少像素。更高的分辨率意味著每個(gè)圖像包含更多的信息：更多的像素，意味著更多的細(xì)節(jié)，因此獲得精確測(cè)量的可能性更大。挑選紅外熱像儀時(shí)，取決于你的應(yīng)用：當(dāng)你能接近目標(biāo)時(shí)，可以挑選低成本，低分辨率的相機(jī)。從更遠(yuǎn)的地方測(cè)量較小的目標(biāo)時(shí)，則需要更高的分辨率。

左：低分辨率熱像儀適合近距離測(cè)量目標(biāo) 右：在一定距離測(cè)量時(shí)需要使用高分辨率相機(jī)

熱靈敏度(NETD)

熱靈敏度或噪音等效溫差(NETD)描述了使用熱像儀可以看到的最小溫差。數(shù)字越小，紅外系統(tǒng)的熱敏性越好。挑選熱像儀時(shí)需要警惕：低成本生產(chǎn)商的熱像儀可能隱藏了低靈敏度，將NETD設(shè)置為50°C而不是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的30°C。

如果你需要測(cè)量的目標(biāo)溫差很大，就無需熱靈敏度太低的熱像儀。然而，對(duì)于更精確的應(yīng)用，比如檢測(cè)水分問題，您將需要更高的熱靈敏度。

探測(cè)細(xì)微的細(xì)節(jié)，比如墻上的飾釘，需要很高的熱靈敏度

焦距

熱像儀的焦距可以是固定的，也可以是調(diào)節(jié)的，這意味著用戶可以手動(dòng)調(diào)整相機(jī)上的焦距，還可以自動(dòng)調(diào)整焦距。一般來說，入門級(jí)熱像儀是固定的焦距，高性能熱像儀將有手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整焦距。手動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)對(duì)焦的優(yōu)勢(shì)在于用戶的需要調(diào)整焦距，適應(yīng)更多的場(chǎng)景。

精確的溫度測(cè)量需要準(zhǔn)確聚焦圖像

光譜范圍

光譜范圍是熱像儀中的傳感器檢測(cè)到的波長范圍，以微米(μm)為單位進(jìn)行測(cè)量。大多數(shù)氣體檢測(cè)熱像儀(如丙烷、甲烷和丁烷檢測(cè)器)都是中波熱像儀，這意味著它們的光譜范圍在2微米到5微米之間。大部分熱像儀都是長波熱像儀，光譜范圍在8微米到14微米之間。長波熱像儀適用于各項(xiàng)紅外應(yīng)用，例如電氣檢驗(yàn)、消防救援等。

左：丙烷、甲烷和丁烷等氣體檢測(cè) 右：其他各項(xiàng)紅外應(yīng)用

在確定哪種熱像儀最適合您的需要時(shí)，請(qǐng)記住以上挑選要點(diǎn)。重要的是，挑選熱像儀時(shí)，不可只考慮一種參數(shù)，要根據(jù)您的需求綜合挑選。看了小菲的“科普”，各位菲粉們知道怎么挑選了嗎?