红外热像仪发展历程

红外线与红外成像技术的发展应用综述由于红外线近距离通讯不受干扰、成本低、实时监测等特点，红外线与红外成像技术得到了越来越广泛的应用。

红外线及红外成像技术国内外发展状况：国外研究较早，拥有许多不外传的关键性技术;国内虽起步较晚，但随着热像仪在我国各行业的普及，对红外成像技术各方面的研究也呈现逐年上升的趋势，红外产品与应用市场日趋成熟，正逐渐普及。

本文综述了红外成像技术的发展和应用，并对其发展和应用提出了新展望。

经过分析，目前红外热像技术还存在不能检测仪器内部缺陷问题，本文也提出了针对问题解决的方案。

预测未来红外成像技术将会朝着高检测力、智能化的方向继续发展。

标签：红外线;红外成像技术;红外热像仪红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。

红外热成像技术利用红外热像仪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。

红外热像仪广泛应用于地质、医疗、公安、交通、农业等领域。

如森林火灾探测、建筑热漏搜索、海上救援、火源搜索、矿石断裂鉴定、导弹发动机检查、公安侦察、各种材料和产品的无损检测等。

以下介绍红外线与红外成像技术的发展与应用。

1 国内外研究发展情况1.1国内红外线与红外成像技术的研究发展情况1.1.1国内红外线与红外成像技术的历史发展情况我国的红外技术研究工作是在新中国成立后开展的。

改革开放以来，红外技术得到了迅速发展，探测器的研究工作从单元、线阵到红外胶接面都在进行。

上世纪90年代初，我国研制出第一台热像仪。

其技术性能与国外相当，对我国红外技术的升级起着重要作用。

我国对电力设备红外检测诊断技术始于70年代，主要检查运行中电气设备的外露过热接头。

1990年，有人在国际大电网会议上指出，该技术在电力设备状态预测维修中发挥了重要作用。

08年修订、颁布的《带电设备红外诊断应用规范》（DL/T 664 2008）对电气设备各部分的校准、操作、检测和诊断标准进行明确规范，进一步推动了红外热像仪在电力系统中的应用。

红外测温技术发展历史论文红外测温技术是一种利用物体辐射出的红外辐射来测量其温度的技术。

在红外测温技术出现之前，人们通常使用接触式温度计或者热电偶来测量物体的温度。

然而，这些方法在一定程度上存在着不便利性和测量不准确的问题。

因此，随着科学技术的发展，人们开始研究和发展红外测温技术。

红外测温技术的发展可以追溯到20世纪20年代初，当时物理学家发现了物体在辐射热量时会发出红外波长的辐射。

这一发现为后来的红外测温技术的发展奠定了基础。

随着红外技术的进一步研究，20世纪50年代，科学家们开始利用红外辐射来测量物体的温度。

他们设计出了第一台红外测温仪，并成功地实现了对物体温度的测量。

这标志着红外测温技术正式进入实用化阶段。

随着科学技术的不断进步，红外测温技术也得到了迅速发展。

在20世纪70年代，红外测温技术开始应用于工业生产领域，成为工业温度测量的重要手段。

随后，红外测温技术还被应用于医疗诊断、电力设备维护等领域，为人们的生产生活带来了诸多便利。

今天，随着红外技术的不断创新和发展，红外测温技术已经变得更加精确和高效。

非接触式测温、红外热像技术等新技术不断涌现，为红外测温技术的应用领域拓展提供了更多可能。

同时，随着成本的不断降低，红外测温技术也逐渐被广泛应用于各个领域，成为人们生产生活中不可或缺的重要工具。

可以预见，随着科学技术的不断进步，红外测温技术将会继续发展壮大，为人们的生产生活带来新的变革和便利。

红外测温技术的发展历程是科技创新不断探索的历史脉络，也是人类不断追求进步和改善生活条件的体现。

红外测温技术的发展历程可以看作是人类对热量和温度测量需求的回应，同时也是红外技术在不同领域应用的一个缩影。

随着工业自动化水平的提高和对温度测量精度要求的增加，红外测温技术在工业控制、无损检测、安防监控等领域得到了广泛的应用。

其非接触式的特点使得它在测量高温、难以接触的物体温度时具有独特的优势，同时也解决了传统测温方法的不便之处，受到了广泛的关注和青睐。

作为最先进的热成像技术，红外热像仪在近40年得到了长驻的发展，红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜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件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。

通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外热像仪被广泛应用于工程技术，楼宇检查，军队实战等领域，特别是最近10年，红外热像仪的发展更为迅猛，以年20%的增长比例增长。

一．红外热像仪的发展红外热像仪从功能上划分，可以分为手持式红外热像仪和望远式红外热像仪。

二者的使用领域不同，前者被广泛应用于电力，建筑，桥梁等等领域，后者则多使用于户外和军队使用。

手持式红外热像仪和望远式红外热像仪的原理完全一样，但是手持红外热像仪一般屏幕外置，镜头的放大倍率小，配备了各种测温方式及软件分析。

而望远式红外热像仪，将屏幕内置，为了有远的观测距离，一般配备大倍率和大口径的镜头，更像夜视仪。

红外热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。

自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。

全球最早研发红外热像仪的公司是RNO,作为红外热像仪的鼻祖，RNO拥有上百种红外热像仪的专利，其研发了首台望远式红外热像仪，同时首台手持式红外热像仪也是RNO研发的。

RNO在红外热像仪技术的领先得益于美国军方的支持，美国军方每年都投入上亿美元与RNO共同开发望远镜式红外热像仪，目前RNO的望远镜式红外热像仪仅供美国军方使用，市面上是购买不到的。

据说其售价高达近10万美元一台。

正是由于RNO在望远镜式热像仪研发技术的领先性，成就了RNO拥有更为卓越的手持式红外热像仪，RNO在北美市场占据了将近60%的手持红外热像仪的市场份额，其传统 PC160，PC384红外热像仪风靡全球。

下图就是RNO PC160红外热像仪.红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。

红外热成像仪分类和原理红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜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件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。

通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外辐射简介红外辐射是指波长在0.75um至lOOOum，介于可见光波段与微波波段之间的电磁辐射。

红外辐射的存在是由天文学家赫胥尔在1800年进行棱镜试验时首次发现。

红外辐射具有以下特点及应用：（1）所有温度在热力学绝对零度以上的物体都自身发射电磁辐射，而一般自然界物体的温度所对应的辐射峰值都在红外波段。

因此，利用红外热像观察物体无需外界光源，相比可见光具有更好的穿透烟雾的能力。

红外热像是对可见光图像的重要补充手段，广泛用于红外制导、红外夜视、安防监控和视觉增强等领域。

（2）根据普朗克定律，物体的红外辐射强度与其热力学温度直接相关。

通过检测物体的红外辐射可以进行非接触测温，具有响应快、距离远、测温范围宽、对被测目标无干扰等优势。

因此，红外测温特别是红外热像测温在预防性检测、制程控制和品质检测等方面具有广泛应用。

（3）热是物体中分子、原子运动的宏观表现，温度是度量其运动剧烈程度的基本物理量之一。

各种物理、化学现象中，往往都伴随热交换及温度变化。

分子化学键的振动、转动能级对应红外辐射波段。

因此，通过检测物体对红外辐射的发射与吸收，可用于分析物质的状态、结构、状态和组分等。

（4）红外辐射具有较强的热效应，因此广泛地用于红外加热等。

综上所述，红外辐射在我们身边无处不在。

而对于红外辐射的检测及利用，更是渗透到现代军事、工业、生活的各个方面。

由于人眼对于红外辐射没有响应，因此对于红外辐射的感知和检测必须利用专门的红外探测器。

红外辐射波段对应的能量在O.leV-l.OeV之间，所有在上述能量范围之内的物理化学效应都可以用于红外检测。

红外热成像仪的发展历程及工作原理“红外线”一词源于“pastred”，是超出红色之外的意思，表示该波长在电磁辐射频谱中所处的位置。

“thermography”一词是采用同根词生成的，意思是“温度图像”。

热成像的起源归功于德国天文学家SirWilliamHerschel，他在1800年使用太阳光做了一些实验。

Herschel让太阳光穿过一个棱镜并在各种颜色处放置温度计，利用灵敏的水银温度计测量每种颜色的温度，结果发现了红外辐射。

Herschel发现，当越过红色光线进入他称为“暗红热”区域时，温度便会升高。

“暗红热”即是现在人们所说的红外热能，处于被称为电磁辐射的电磁波频谱区域。

二十年后，德国物理学家ThomasSeebeck发现了温差电效应。

在该发现的基础上，意大利物理学家LeopoldoNobili于1829年发明了热量倍增器（即早期版本的热电偶）。

这种简单的接触式设备的工作原理是两个异种金属之间的电压差会随着温度的变化而变化。

过了不久，Nobili的合作伙伴MacedonioMelloni把热量倍增器改进为热电堆（以串联方式安装热量倍增器）并将热辐射集于热电堆上，这样，他可以检测到9.1米（33英尺）远处的人类体热。

1880年，美国天文学家SamuelLangley使用辐射热检测仪探测到304米(1000英尺）以外的牛的体热。

辐射热检测仪测量的不是电压差异，而是与温度变化有关的电阻变化。

SirWilliamHerschel的儿子SirJohnHerschel于1840年使用名为“蒸发成像仪”的设备制作出第一幅红外图像。

热图像是薄油膜的蒸发量差异形成的，可以借助油膜上反射出的光线进行查看。

热像仪是一种无需与设备直接接触便可检测出红外波长频谱中的热图案的设备。

早期型号的热像仪称为“光导探测器”。

从1916年至1918年，美国发明家TheodoreCase利用光导探测器做实验，通过与光子（而不是热能）直接交互作用产生信号，最终发明了速度更快、更灵敏的光导探测器。

红外热成像技术的应用与展望摘要源于军事应用的红外热成像技术近年来在器件和系统研制、应用方面急剧发展，受到国内外的普遍重视，已经发展成为现代高技术。

本文着重分析了红外热成像技术的技术原理以及主要组成部件。

并在此基础上，归纳了其主要的发展阶段，指出了每个阶段的技术创新之处。

此外，较为全面地介绍了红外热像仪的广泛应用。

技术的发展是无止境的，本文在分析红外热成像技术发展历史的基础上，对未来的技术发展方向进行了展望。

关键词红外热成像；技术原理；应用领域；发展前景中图分类号TN21 文献标识码 AApplications and Development of Infrared Thermography Abstract Infrared thermal imaging technique used primarily for military purpose is rapidly advanced recently in the development and applications of devices and systems. It is getting more and more attention and has developed into modern high technology. The technical principle of infrared thermal imaging technology and the main components are discussed. Based on the analysis about the principle of infrared thermal imaging, we summarize the main development stages, pointing out technological innovation of every development stage. Infrared imaging technology is applied widely; this paper summarizes the important applications in many fields and discusses the wide application of the infrared thermal imager. The development of technology is endless; based on the development history of infrared thermal imaging technology , this paper forecast the future developing direction of the technology.Keywords infrared thermography；technical principles；applications；development prospectsOCIS Codes (暂无)1 引言在海湾战争中，高科技武器展示了先进技术的广阔平台，成为世界科技发展的风向计，其中出现的红外热成像技术也迅速成为世界各国竞相研究和开发的方向和重点。

红外热像仪发展历程红外热像仪（Infrared Thermograph）是一种可以测量和显示物体表面温度分布的设备。

它通过接收物体所辐射的红外辐射能量并将其转化为可见的图像或视频，从而提供了对物体表面温度分布的直观观察。

红外热像仪的发展可以追溯到19世纪末的研究工作。

当时，科学家们发现不同物体会以不同的速率辐射热能，并开始探索如何捕捉和利用这种红外辐射。

最早的红外热像仪原型是由Wilhelm Conrad Röntgen在1896年发明的。

然而，当时的技术限制使得这些早期设备体积庞大且需要复杂的操作，对于实际应用来说并不实用。

随着科学技术的不断进步，红外热像仪在20世纪上半叶开始得到了更多的关注和研究。

在第二次世界大战期间，红外热像仪被用于军事领域，用于探测敌方舰船、飞机和坦克等目标。

这使得红外热像仪在技术上迈出了重要的一步，进一步改善了其图像质量和实用性。

在20世纪50年代和60年代，红外热像仪开始应用于民用领域。

随着红外探测器技术的进步，红外热像仪的体积和重量得到了明显缩小，使用和操作也变得更加简便。

这使得红外热像仪得以广泛应用于电力、建筑、医疗、环保和安防等行业。

此外，红外热像仪还被应用于火灾救援、人体检测和夜视等领域。

进入21世纪，随着纳米技术、光学技术和图像处理技术的不断发展，红外热像仪的性能得到了进一步提升。

新一代红外热像仪具有更高的分辨率、更快的响应速度和更低的噪声水平。

此外，随着无人机技术的飞速发展，红外热像仪也被广泛应用于无人机领域，用于航空摄影、农业监测、边境巡逻等任务。

总的来说，红外热像仪从发明至今经历了一系列的技术突破和应用拓展。

通过不断改进和创新，红外热像仪已成为一个重要的非接触式测量和检测工具，在各个领域发挥着重要的作用。