紅外熱像儀最早是因?yàn)檐娛履康亩靡蚤_(kāi)發(fā),近年來(lái)迅速向民用工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展。自二十世紀(jì)70年代,歐美一些發(fā)達(dá)先后開(kāi)始使用紅外熱像儀在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行探索。
福祿克紅外熱像儀也經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)展成非常輕便的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備。由于測(cè)試往往產(chǎn)生的溫度場(chǎng)差異不大和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜等因素,好的熱像儀必須具備320*240像素、分辨率小于0.1℃、空間分辨率小、具備紅外圖像和可見(jiàn)光圖像合成功能等。由于紅外熱成像技術(shù)能夠進(jìn)行非接觸式的、高分辨率的溫度成像,能夠生成高質(zhì)量的圖像,可提供測(cè)量目標(biāo)的眾多信息,彌補(bǔ)了人類肉眼的不足,因此已經(jīng)在電力系統(tǒng)、土木工程、汽車、冶金、石化、醫(yī)療等諸多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,未來(lái)的發(fā)展前景更不可代替。
紅外熱成像技術(shù)是一項(xiàng)前途廣闊的高新技術(shù)。比0.78微米長(zhǎng)的電磁波位于可見(jiàn)光光譜紅色以外,稱為紅外線或稱紅外輻射,是指波長(zhǎng)為0.78~1000微米的電磁波,其中波長(zhǎng)為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外,波長(zhǎng)為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。自然界中,一切物體都可以輻射紅外線,因此利用探測(cè)儀測(cè)量目標(biāo)本身與背景間的紅外線差可以得到不同的熱紅外線形成的紅外圖像。
目標(biāo)的熱圖像和目標(biāo)的可見(jiàn)光圖像不同,它不是人眼所能看到的可見(jiàn)光圖像,而是表面溫度分布圖像。紅外熱成像使人眼不能直接看到表面溫度分布,變成可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。所有溫度在零度(-273℃)以上的物體,都會(huì)不停地發(fā)出熱紅外線。紅外線(或熱輻射)是自然界中存在的輻射,它還具有兩個(gè)重要的特性:
?。?)物體的熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來(lái)對(duì)物體進(jìn)行無(wú)需接觸的溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析,從而為工業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境等方面提供了一個(gè)重要的檢測(cè)手段和診斷工具。
?。?)大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線,但是對(duì)3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此,這兩個(gè)波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口,使人們?cè)?無(wú)光的夜晚,或是在煙云密布的戰(zhàn)場(chǎng),清晰地觀察到前方的情況。由于這個(gè)特點(diǎn),熱紅外成像技術(shù)在軍事上提供了良好的夜視裝備,并為飛機(jī)、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了非常重要的作用。