红外热像仪的结构.

红外热像仪的组成
红外热像仪（IR）是一种重要的现代测控设备，它可以用于测量温度、热量分布和参数，为工业过程控制提供有力的手段和保障。

现代红外热像仪由四部分组成：红外成像元件、控制部件、显示器和热量检测器。

1.外成像元件
红外成像元件是红外热像仪最重要的组成部分，它可以从热散射物质获取红外辐射信号，并将其转换为电能，从而获得环境温度模式，它一般包括一个对应对应的热散射传感器、放大器和电路等部件。

2.制部件
控制部件是红外热像仪的关键部件，主要负责给红外成像元件供电控制信号，以及处理它们获取的热辐射信号，将它们格式化后输出，它们可以用嵌入式微处理器或者单片机来实现。

3.示器
显示器是红外热像仪的重要组成部分，它通过显示和表示被测物体的热量分布，以向工作人员提供重要的热量信息。

现在，大部分红外热像仪常用的显示装置是液晶显示器，它具有清晰的图像、清晰的分辨率和快速的刷新率。

4.量检测器
热量检测器是红外热像仪的重要组成部分，它可以用于测量热散射物的温度，而无需接触到热散射物。

它由热电偶传感器、温度表、热电晶体等多种元件组成，可以获取被测物体（如冷却系统、涡轮机
和热交换器等）的实时温度数据，以满足工业应用需求。

综上所述，红外热像仪是一种重要的现代测控设备，它的主要组成部分包括红外成像元件、控制部件、显示器和热量检测器。

它们各司其职，相互配合，让红外热像仪具有了测量热量的能力，为工业控制过程提供有力的保障。

红外热成像技术原理目前，新的热成像仪主要采用非致冷焦平面阵列技术，集成数万个乃至数十万个信号放大器，将芯片置于光学系统的焦平面上，无须光机扫描系统而取得目标的全景图像，从而大大提高了灵敏度和热分辨率，并进一步地提高目标的探测距离和识别能力。

1991年的海湾战争成为展示高科技武器使用先进技术的平台。

在这些新科技中，红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。

红外热成像技术。

是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射，再进行光电信息处理，最后以数字、信号、图像等方式显示出来，并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。

它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。

该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标，探测伪装的目标和高速运动的目标等军事应用外，还可广泛应用于工业、农业、医疗、消防、考古、交通、地质、公安侦察等民用领域。

如果将这种技术大量地应用到民用领域中，将会引起安防领域的革命。

智能监控是计算机视觉和模式识别技术在视频监控领域的应用，它能对视频图像中的目标进行自动地监测、识别、跟踪和分析。

国外智能视频监控技术的发展动力是来源于对特殊监控场所的监控需求，9•11事件之后，出于反恐、国家安全、社会安定等多方面的需要，智能视频监控与预警技术已逐渐成为国际上最为关注的前沿研究领域。

尤其是在一些特殊的应用场所，如在恶劣天气下24h全天候监控、边防与周界入侵自动报警、火灾隐患的自动识别、被遗弃的行李和包裹等遗留物体检测、盗窃赃物查找、被埋尸体查找等等。

一．红外热成像系统的工作原理1672年，牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光，证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。

1800年，英国物理学家F.W.赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，偶然发现放在光带红光外的一支温度计，比其他色光温度的指示数值高。

红外无损检测是一种非接触式在线监测的高科技技术，它集光电成像、计算机、图像处理等技术于一体，通过接收物体发射的红外线，将其温度分布以图像的方式显示于屏幕，从而使检测者能够准确判断物体表面的温度分布状况。

它能够检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内、外部的发热情况，对发现设备的早期缺陷及隐患非常有效。

一、红外热像仪构成及原理红外无损检测所使用的设备叫红外热像仪，是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接收被测目标的红外辐射能量分布图形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，有一个光机扫描机构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，由探测器将红外辐射能转换为电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。

二、红外无损检测技术特点红外无损检测技术与其他检测技术相比有以下特点：1）能实现非接触测量，检测距离可近可远2）精度比较高3）空间分辨率较高4）反应快5）检测时操作简单、安全可靠，易于实现自动化和实时观察6）采用周期性加热源加热时，加热频率不同可探测不同深度的缺陷。

当频率高时，有利于探测表面微裂纹；频率低时，可探测较深缺陷，但灵敏度降低7）采用热像仪检测能显示缺陷的大小、形状和缺陷深度三、红外无损检测技术应用现阶段，我国红外无损检测技术已经得到了广泛应用，主要应用于电力工业、钢铁工业、电子工业、石油化工、建筑、航空航天和医疗等领域。

1）电力方面：主要用于检测发电机组装置、输电线接头、绝缘部件等；2）在钢铁工业方面：红外检测技术可用于冶炼到轧钢的各个生产环节，例如热风炉的破损诊断、钢锭温度的测定、高炉残缺口位置的确定等；3）在电子工业方面：实现了印刷板电路的电动检测；4）在石油化工方面：对高温高压状况下的设备进行在线检测，为设备的维修和养护提供支持；5）在建筑方面：主要用于建筑节能监测和建筑物饰面层粘贴质量的检测，在建筑物渗漏和建筑结构混凝土火灾受损、受冻融等检测方面也有研究；6）在航空航天方面：夹层结构件的脱粘缺陷检测，在役飞机的蜂窝积水检测，吸波图层的缺陷检测与厚度测量，热障涂层的缺陷检测等。

红外成像仪原理--人体产热和散热机制人体产热与散热是保持生理平衡的，因机体内存在着体温的自动调节机制，这种平衡失调就会导致体温的变动。

一、产热过程人体的热量来自体内所进行的生物化学反应。

由于化学反应的不断进行热量也不断地产生。

产热最多的器官是骨骼肌和肝脏。

骨骼肌产热量因机体活动情况的不同而有较大幅度变动。

肝脏是机体内代谢旺盛的器官，因此产热也很多(安静状态下，肝脏的血温比主动脉血温高0.4~0.8℃)。

在安静状态下，机体一些器官产热量的比例大致如下：心脏及呼吸器官16%，肝脏、脾脏及消化器官30%，肾脏5.6%，脑、脊髓18.4%，骨骼肌25%，其它5%。

产热过程与基础代谢、肌肉活动、内分泌腺激素(甲状腺素和肾上腺皮质激素等)及交感神经活动有关。

交感神经强烈兴奋时，可使代谢率增加40~50%之多。

二、人体散热的形式人体绝大多数代谢反应都是放热的，除少部分(4%)之外由其它形式散热，人体向体外散热主要有四种散热形式。

1.辐射散热：即机体以发射红外线方式来散热，约占散热总量的44%。

除了处于绝对零点度(-273.16℃)的物体以外，宇宙间所有物体都能发射红外线。

人体向周围发射红外线，而周围物体如墙壁等也向人体发射红外线。

辐射散热的多少直接取决于体表温度和环境温度之间的平均温度差的大小。

当人体周围有高于人体体表温度的物体时，人体表面则从这些物体吸收红外线，体温因而升高，如于炉前作业的工人、烈日下野外劳动者;反之，环境温度过低，散热过多，也会导致体温下降。

人体是良好的辐射体，也是良好的吸收体。

2.传导和对流：约占散热的31%。

传导是指体热由体表直接传导给与体表相接触的物体，如衣服、床、椅子等。

由于这些物体为热的不良导体，就防止了体热的过多丧失。

对流系指体热传给与皮肤相接触的空气，即通过空气的流动来实现的。

当体表温度与空气温度相等之后，对流也就停止。

对流散热的多少取决于风速。

3.蒸发：约占散热的21%。

当外界温度等于皮肤温度时前三种散热(辐射、传导、对流)形式基本停止。

什么是红外传感器之红外热成像仪，红外传感器原理
我们了解到，红外热成像仪是红外传感器的诸多应用中非常重要的一种应用，从最初仅限于作为军用高科技产品，现在已经越来越普遍地走向工业和民用市场。

在电影《蒸发密令》里有这样一个镜头，施瓦辛格为了躲避持有热成像仪的对手的追杀，跳进了装满水的浴缸里，以便将自己的温度和周围保持一致，从而试图遮蔽自己的红外信号源，避免热成像仪的侦查。

要想知道热像仪为什么这样神奇，首先还得从它的工作原理说起。

红外热成像仪的工作原理
所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。

利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热成像仪。

红外热成像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接受被测目标的红外辐射能量分布图形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，有一个光机扫描机构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，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。

这种热像图与物体表面的热分布场相对应，但实际被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算和处理等。

需要说明的是，同一目标的热图像和可见光图像是不同的，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面。

红外热像仪原理、主要参数和应用红外热像仪原理、主要参数和应用1. 红外线发现与分布1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。

当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。

我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。

1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。

红外线的发现标志着人类对自然的又一个飞跃。

随着对红外线的的不断探索与研究，已形成红外技术这个专门学科领域。

红外线的波长在0.76--100μM之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。

红外线辐射是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自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。

温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。

通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。

运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。

2. 红外热像仪的原理红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形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，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。

这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印等。

红外热像仪的组成红外热像仪是一种用于实现精确测量和分析物体表面温度的仪器, 它可以用于工业制造、品质控制、安全预警、科学研究、生物医学等许多领域。

它具有测量精度高、快速安全、易于使用等优点。

本文简要介绍了红外热像仪的结构及其工作原理。

一、红外热像仪的结构红外热像仪的组成部分包括热成像系统、摄像头、数据采集单元、处理器、显示单元、用户操作界面等。

1.热成像系统热成像系统是红外热像仪的核心部分, 它能探测物体表面的温度变化, 将其变化转换成可视信号和数字信号。

它包括热成像仪、聚焦系统、温度测量系统和热集成单元等。

（1）热成像仪: 它具有高精度、高灵敏度和可靠性等特点, 可以测量出精度非常高的温度信息, 可以从非常低的温度到非常高的温度提供精准的测量结果。

它可以通过光学把探测到的温度信号转换成可视的电子图像和数字信号, 可以高速地收集实时的温度信息,并在计算机中显示出来。

（2）聚焦系统: 它由精密的光学元件组成, 可以将红外辐射聚焦到热成像仪上, 以便于精准测量物体表面的温度。

（3）温度测量系统：它可以根据热成像仪探测出来的温度信号, 计算出物体表面的温度值, 并根据设定的温度阈值及外部输入信号, 实现温度的控制和调节。

（4）热集成单元：它可以实现高速的数据采集和处理, 以及将温度信息转换成不同的信号形式, 可以能够快速地收集实时的温度信息。

2.摄像头摄像头用于捕捉图像, 它具有高分辨率、快速响应及低照度和背景高动态范围等特点, 可以将视觉信号转换成数字信号, 用于数据的存储、传输和处理。

3.数据采集单元数据采集单元可以将摄像头捕捉到的信号转换成数据, 这些数据可以存储在本地或远程的服务器中, 并可以通过专用的软件来进行处理。

4.处理器处理器可以将收集到的数据进行快速的信息处理, 并将处理结果通过屏幕或其他输出设备进行显示。

5.显示单元显示单元可以将处理器处理后的信息以图形或数字的形式显示出来, 以便用户更容易进行操作。

制冷型红外热像仪的相关结构介绍概述红外热像仪是一种能够通过检测物体的红外辐射来实现热成像的设备。

制冷型红外热像仪是在普通红外热像仪的基础上加入了制冷装置，能够在低温环境下工作，从而提高了灵敏度和分辨率。

本文将介绍制冷型红外热像仪的结构。

主要结构制冷型红外热像仪主要由以下四部分组成：1.光学系统2.探测器3.制冷装置4.信号处理与控制系统光学系统光学系统是制冷型红外热像仪的核心部分。

它的主要作用是将被检测物体的红外辐射聚焦到探测器上，形成图像。

光学系统由凸透镜、反射镜和滤光片等组成。

其中，凸透镜和反射镜一般采用硒化锌(SiZn)或氟化镉(InZnCd)等单晶体材料，具有良好的光学性能和机械强度。

滤光片则可以根据需要选择不同的波段，例如3-5μm和8-12μm。

探测器探测器也是制冷型红外热像仪的重要组成部分。

探测器可以将物体发射的红外辐射转换为电信号，并将其传送到信号处理与控制系统进行处理。

常见的探测器有铟锗(InGaAs)探测器和汞锗(HgCdTe)探测器。

铟锗探测器可以工作在3-5μm的波段，汞锗探测器则可以工作在8-12μm的波段。

制冷装置制冷装置是制冷型红外热像仪的关键部件。

由于探测器的工作需要在低温条件下进行，制冷装置的主要作用就是降低探测器的温度。

常见的制冷装置有制冷电路和制冷机。

其中，制冷电路采用热电偶作为制冷源，可以将探测器的温度降低至-50℃左右。

而制冷机则可以将温度降低至-100℃以上，但是由于体积和功耗等因素的限制，目前大多数制冷型红外热像仪采用的是制冷电路。

信号处理与控制系统信号处理与控制系统是制冷型红外热像仪的数据处理和控制核心。

主要负责将探测器采集的信号进行放大、滤波等处理，并将处理后的数据传输到显示器或电脑上进行显示或记录。

同时，控制系统还可以控制制冷装置的开关和温度等参数，确保制冷型红外热像仪的正常工作。

总结制冷型红外热像仪是一种高灵敏度、高分辨率的热成像设备。

它主要由光学系统、探测器、制冷装置和信号处理与控制系统四部分组成。

红外热像仪的组成
红外热像仪是一种用于测量物体表面温度的设备，它可以检测出物体表面温度的分布情况和状态，从而有助于排除电气、热能和机械系统中的故障并分析和解决运行问题。

下面我们就来讨论一下红外热像仪的组成，帮助大家了解这种设备的结构。

首先，红外热像仪的核心部分是热像仪本体，其中包含有两个主要部分：一部分是红外探测器，用于测量物体表面的温度，这种探测器的原理是：它使用了非接触式测温技术，通过采集物体发射的热量信号，来测量物体温度。

另一部分则是空间探测器，用于采集物体表面热量分布情况，通过多次测量，来绘制出物体温度分布图，从而使用户能够了解物体表面热量分布情况。

其次，红外热像仪还需要搭载其他相关的设备和系统，其中包括：一部分是空调设备，它可以将被测物体投射到红外摄像机上，根据测量出的热量数据，来进行处理和分析；另一部分是信号处理系统，它可以将采集到的热量信号转换为可操作的数据；还有一个显示屏，用于显示测量出的热量分布情况；最后还需要一个控制面板，以便用户能够直接操作和控制红外热像仪，以及其他必要的连接件等。

总而言之，红外热像仪的组成主要是由红外探测器、空调设备、信号处理系统、显示屏和控制面板等组成，另外还要搭配其他必要的连接件。

不仅可以获取物体温度，还能够得到全面的物体表面温度分布情况，从而有助于排除电气、热能和机械系统中的故障并分析和解决运行问题。