什么是熱成像

所有材料在溫度高于0K(-273.15°C)時(shí)都會(huì)釋放能量，其強(qiáng)度與物體表面溫度的高低有關(guān)。熱成像正是通過(guò)探測(cè)物體表面的輻射來(lái)反映物體表面的溫度分布，在焊接、金屬和玻璃工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。

圖，普朗克定律描述的黑體輻射在不同溫度下的頻譜

需要注意的是，物體表面的紅外輻射還受到環(huán)境溫度和表面發(fā)射率的影響，因此需要對(duì)這些影響進(jìn)行修正。同時(shí)，熱成像儀也需要校準(zhǔn)，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

First Light Vision熱成像插件

非接觸式熱成像，簡(jiǎn)單可操作

近期，全球科研相機(jī)制造商First Light推出First Light Vision軟件熱成像插件！該插件可以測(cè)量輻射溫度，允許用戶設(shè)置、控制、顯示和記錄熱成像圖像。

• 校準(zhǔn)熱成像設(shè)置：界面簡(jiǎn)單，操作方便

• 從ADUS到溫度單位(°C或K)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換范圍為100°C-3000°C

• 現(xiàn)有軟件功能均可用：ROI研究、直方圖、線輪廓、多像素研究、延時(shí)研究、色調(diào)映射等

• 兼容多種熱成像數(shù)據(jù)格式：*.th.raw、ImageJ、 MatLab等

需要注意的是，該測(cè)溫插件需要在對(duì)相機(jī)和鏡頭進(jìn)行溫度標(biāo)定之后才能使用，標(biāo)定后測(cè)溫精度可達(dá)1%。

圖，F(xiàn)irst Light Vision 熱成像軟件界面

C-RED 2 Lite熱成像解決方案

300°C-1600°C范圍內(nèi)，高精度測(cè)溫

一般來(lái)說(shuō)，短波相機(jī)更適合高溫測(cè)量，這是因?yàn)?/span>紅外光譜可分為三個(gè)波段: SWIR(900-1700nm)、MWIR(3-5µm)和LWIR(7-14µm)。對(duì)于300°C-1600°C范圍內(nèi)的溫度測(cè)量，短波紅外的優(yōu)勢(shì)在于，能夠優(yōu)化光譜輻射率和減少發(fā)射率帶來(lái)的誤差。換句話說(shuō)，在高溫測(cè)量時(shí)，波長(zhǎng)越短誤差越小。因此，短波相機(jī)是300°C-1600°C范圍內(nèi)測(cè)溫的性能之選。

圖，溫度測(cè)量誤差，輻射誤差率為1%

First Light熱成像解決方案包括相機(jī)和First Light Vision軟件，其熱成像插件可與C-RED 3、C-RED 2 Lite和C-RED 2相機(jī)配合使用。以C-RED 2 Lite為例，First Light Vision熱成像插件，讓C-RED 2 Lite測(cè)溫工作“如虎添翼”。

C-RED 2 Lite熱成像解決方案效果展示

C-RED 2 Lite采用TEC制冷，能夠以600fps速率運(yùn)行，是一款緊湊且強(qiáng)大的高速短波紅外相機(jī)。有了First Light Vision熱成像插件，C-RED 2 Lite可以用來(lái)校準(zhǔn)輻射熱成像，如材料科學(xué)發(fā)展(熱應(yīng)力分析、激光加工等)、 局部溫度變化的瞬態(tài)過(guò)程研究、摩擦學(xué)研究(摩擦、潤(rùn)滑、磨損)等。

圖，C-RED 2 Lite相機(jī)

• 短波紅外范圍：在900nm-1700nm范圍內(nèi)，該相機(jī)效率超過(guò)70%，可以實(shí)現(xiàn)在300°C-1600°C范圍內(nèi)的精確成像測(cè)溫。

• 高靈敏度：該相機(jī)以高幀速率補(bǔ)償暗電流。當(dāng)32066fps高幀率使用時(shí)(ROI模式)，暗電流完全可以忽略不計(jì)。此外，在相機(jī)中動(dòng)態(tài)執(zhí)行暗幀校正，而不會(huì)損失幀率。

• 易于集成：該相機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊可以輕松集成到您的系統(tǒng)中，并提供C接口(C-Mount)和CS接口(CS-Mount)。此外，還擁有多功能SDK，提供MatLab、LabView、Python等接口。

• 防暈：防止電荷過(guò)多的像素在其相鄰像素上泄漏并腐蝕圖像，這對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍成像尤為重要。

• 大動(dòng)態(tài)：三個(gè)集成電容器(高、中、低)調(diào)節(jié)變頻增益(從電子到ADUE)。高增益將增強(qiáng)靈敏度，低增益可優(yōu)化滿阱容量。

• 高動(dòng)態(tài)范圍：物體發(fā)出的輻射與其溫度息息像關(guān)，這需要相機(jī)具備非常高的動(dòng)態(tài)。在HDR模式下，相機(jī)在保持高幀頻的同時(shí)，仍具備高達(dá)93.6dB的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍。

為工業(yè)進(jìn)程及設(shè)備維修“測(cè)溫把脈”

溫控保安全

非接觸式熱成像廣泛適用于眾多領(lǐng)域，以下展示幾個(gè)在工業(yè)進(jìn)程監(jiān)控和設(shè)備維修領(lǐng)域進(jìn)行溫度測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例：

玻璃監(jiān)控：為防止玻璃爆裂變形，玻璃加工及成型、冷卻等階段均需要溫度監(jiān)控，如玻璃液流動(dòng)性溫度在500°C-1000°C之間。

金屬監(jiān)控：為了保證金屬質(zhì)量，監(jiān)控冷卻階段至關(guān)重要，鑄造過(guò)程(將材料倒入模具中)的工藝溫度約為1250°C-1600°C。

圖，熱成像校準(zhǔn)臺(tái)

增材制造：主要用于制造復(fù)雜形狀的部件、修復(fù)受損零件和快速模具(如領(lǐng)域)，鋼的激光增材制造溫度約為500°C-1400°C。

設(shè)備維修：熱成像可用于控制設(shè)備:熱點(diǎn)、泄漏、裂縫等。

圖，從溫度圖看出空間溫度不均勻性和表面的局部缺陷

非接觸式熱成像無(wú)需接觸即可完成測(cè)溫，在測(cè)溫精度、效率上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，將在各領(lǐng)域得到快速發(fā)展。除了熱成像應(yīng)用之外，我們還提供包括相機(jī)、鏡頭、采集卡等在內(nèi)的全套紅外解決方案和產(chǎn)品，適用于光通信、科研、工業(yè)等各領(lǐng)域，歡迎問(wèn)詢！