紅外熱像儀是利用紅外熱成像技術(shù)，通過紅外探測器和光學(xué)成像物鏡,對標(biāo)的物的紅外輻射探測，并加以信號處理、光電轉(zhuǎn)換等手段,將標(biāo)的物的溫度分布的圖像轉(zhuǎn)換成可視圖像，傳送到紅外探測器上，再通過光敏元件把被測物體所發(fā)出的紅外輻射能量分布圖形，這種熱像圖上面的不同顏色所反映的就是被測物體的不同溫度。
紅外熱像儀將實(shí)際探測到的熱量進(jìn)行精確的量化,以“面” 的形式實(shí)時成像標(biāo)的物的整體，因此能夠準(zhǔn)確識別正在發(fā)熱的疑似故障區(qū)域。操作人員通過屏幕上顯示的圖像色彩和熱點(diǎn)追蹤顯示功能來初步判斷發(fā)熱情況和故障部位，同時嚴(yán)格分析,從而在確認(rèn)問題上體現(xiàn)了高效率、高準(zhǔn)確率。1800年，英國物理學(xué)家赫胥爾發(fā)現(xiàn)了紅外線，從此開辟了人類應(yīng)用紅外技術(shù)的廣闊道路。在第I二次世界大戰(zhàn)中，德國人紅外變像管作為光電轉(zhuǎn)換器件，研制出了主動式夜視儀和紅外通信設(shè)備，為紅外技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
二次世界大戰(zhàn)后，首先由美國德克薩蘭儀器公司經(jīng)過近-一年的探索， 開發(fā)研制的一代用于軍事領(lǐng)域的紅外成像裝置,稱之 為紅外尋視系統(tǒng)(FLIR),它是利用光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)對被測目標(biāo)的紅外輻射掃描。由光子探測器接收兩維紅外輻射跡象，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及一系列儀器處理，形成視頻圖像信號。這種系統(tǒng)、原始的形式是-種非實(shí)時的自動溫度分布記錄儀，后來隨著五十年代銻化鋼和鍺摻汞光子探測器的發(fā)展，才開始出現(xiàn)高速掃描及實(shí)時顯示目標(biāo)熱圖像的系統(tǒng)。
20世紀(jì)60年代早期，瑞典AGA公司研制成功第二二代紅外成像裝置,它是在紅外尋視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以增加了測溫的功能，稱之為紅外熱像儀。
早由于保密的原因，在發(fā)達(dá)的國家中也僅限于軍用，投入應(yīng)用的熱成像裝置可的黑夜或濃厚幕云霧中探測對方的目標(biāo)，探測偽裝的目標(biāo)和高速運(yùn)動的目標(biāo)。由于有國家經(jīng)費(fèi)的支撐，投入的研制開發(fā)費(fèi)用很大,儀器的成本也很高。以后考慮到在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的實(shí)用性,結(jié)合工業(yè)紅外探測的特點(diǎn)，采取壓縮儀器造價。降低生產(chǎn)成本并根據(jù)民用的要求，通過減小掃描速度來提高圖像分辨率等措施逐漸發(fā)展到民用領(lǐng)域。
20世紀(jì)60年代中期，AGA公司研制出一虹業(yè)用的實(shí)時成像系統(tǒng)(THV),該系統(tǒng)由液氮致冷, 110V電源電壓供電，約35公斤，因此使用中便攜性很差,經(jīng)過對儀器的幾代改進(jìn)，1986年研制的紅外熱像儀已無需液氮或高壓氣，而以熱電方式致冷,可用電池供電;1988年推出的全功能紅外熱像儀,將溫度的測量、修改、分析、圖像采集、存儲合于一-體，重量小于7公斤,儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。
20世紀(jì)90年代中期，美國FSI公司首先研制成功由軍用技術(shù)(FPA)轉(zhuǎn)民用并商品化的新-代紅外熱像儀(CCD)屬焦平面陣列式結(jié)構(gòu)的一種凝成像裝置,技術(shù)功能更加*,現(xiàn)場測溫時只需對準(zhǔn)目標(biāo)攝取圖像,并將上述信息存儲到機(jī)內(nèi)的PC卡上,即完成全部操作，各種參數(shù)的設(shè)定可回到室內(nèi)用軟件進(jìn)行修改和分析數(shù)據(jù)，后直接得出檢測報(bào)告,由于技術(shù)的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)的改變,取代了復(fù)雜的機(jī)械掃描，紅外熱像儀重量已小于兩公斤,使用中如同手持?jǐn)z像機(jī)-樣,單鄲即可方便地操作。如今,經(jīng)過幾十年的持續(xù)發(fā)展，紅外熱像儀從一個笨重的機(jī)器已經(jīng)發(fā)展成一個輕便、便攜的用于現(xiàn)場測試的設(shè)備。由于復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境以及測試時產(chǎn)生的溫度場差異等因素，比較好的熱像儀必須具備以下標(biāo)準(zhǔn):至少320*240的像素 空間分辨率小、分辨率小于0.1°C、具備可見光圖像合成和紅外圖像功能。
紅外熱像儀能夠終生成高質(zhì)的圖像，歸結(jié)于其能夠進(jìn)行高分辨率的、非接觸式的溫度成像。通過紅外熱成像技術(shù)提供的各種信息，可以彌補(bǔ)人類視覺上的不足。紅外熱像儀已經(jīng)在諸如石化、醫(yī)療、汽車、電力系統(tǒng)等許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)展的前景不可*。
鄭由軍
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