產(chǎn)品研發(fā)

由于紅外熱像儀有非接觸式測溫功能，因此它成為各種研究和開發(fā)項目不可或缺的工具，并且有許多類型的熱像儀具有適合科學(xué)和研究應(yīng)用的特定功能。為了幫助您選擇滿足所有要求的紅外熱像儀，小菲列出了您在購買前需要思考的7個問題，用來幫助您縮小選項范圍，讓您選到最合適的熱像儀！

你需要測量的溫度范圍？

通常，使用紅外熱像儀的目的是測量您感興趣對象的溫度變化。測量溫度時，您應(yīng)該考慮兩件事：物體的溫度范圍和您希望達到的溫度分辨率。弄清楚這兩個問題將幫助您判斷哪種類型的紅外熱像儀和探測器最適合您的應(yīng)用。

溫度范圍（量程）

溫度范圍（量程）由被測對象的冷熱程度定義。這也可能是您正在查看的場景中最冷和最熱的溫度。例如，您可能正在對跑道上空轉(zhuǎn)的飛機發(fā)動機進行熱成像。在這個例子中，機身溫度可能約為25℃，發(fā)動機溫度為500℃。溫度范圍約為25°C至500°C，因此您需要尋找能夠同時測量整個范圍的紅外熱像儀。

溫度分辨率

溫度分辨率是需要測量的最小溫差，通常稱為溫度靈敏度。紅外熱像儀的熱靈敏度范圍從0.020°C到0.075°C，具體取決于熱像儀的探測器類型。

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紅外熱像儀的溫度分辨率或熱靈敏度通常表示為噪聲等效溫差(NEDT)。這一數(shù)值是紅外熱像儀在其噪聲基底以上所能探測到的最小溫度變化。簡單地說，這是你能用特定的熱像儀測量到的最小的溫度變化。表1展現(xiàn)了不同類型紅外熱像儀的一些常見溫度范圍（量程）和溫度分辨率。正如你所見，有很多選擇，但定義好你的溫度范圍（量程）和溫度分辨率（熱靈敏度），將有助于選擇最合適的熱像儀解決方案來滿足您要求。

表1：不同熱像儀的溫度范圍（量程）和溫度分辨率

注：溫度分辨率（熱靈敏度）與紅外熱像儀的溫度精度不同。確切地說，溫度精度是熱像儀精確測量物體準(zhǔn)確溫度的能力。為了幫助解釋，假設(shè)我們看到的是一杯90°C的熱咖啡，但它很快冷卻到89°C。對于一臺靈敏度很高的熱像儀來說，檢測細(xì)微的溫度變化并不困難。但是，如果熱像儀校準(zhǔn)錯誤，它可能會讀取91°C的起始溫度和90°C的結(jié)束溫度，因此，熱像儀精度約為±1℃。

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想要多快獲取數(shù)據(jù)？

回答這個問題時，您需要考慮三件事：曝光時間、幀速率和總記錄時間。

曝光時間

曝光時間是指熱像儀捕捉一幀數(shù)據(jù)的速度，與傳統(tǒng)可見光相機的快門速度相似。紅外熱像儀的曝光時間稱為積分時間，或探測器的熱時間常數(shù)。這兩個術(shù)語只是指捕獲單個熱圖像所需的時間。

讓我們來探討一下紅外熱像儀的曝光時間，也就是傳統(tǒng)相機的曝光時間相對于長曝光和短曝光的優(yōu)勢。對于它們來說，曝光時間越短，高速拍攝時出現(xiàn)模糊的可能性越小。然而，由于曝光較短，成像目標(biāo)的時間就較少，所以你可能曝光量不足。另一方面，較長的曝光時間可以允許您從感興趣的物體上收集到更多的光（對于傳統(tǒng)相機）或熱能（對于紅外熱像儀）。當(dāng)然，缺點是如果你的目標(biāo)移動很快，你可能會看到模糊的成像。

因此，在短期和長期曝光時間之間存在權(quán)衡。但如果你回想一下表1，有些熱像儀有更好的熱分辨率，因此更靈敏。我們可以推斷，當(dāng)觀察相同的熱目標(biāo)時，高靈敏度熱像儀僅需要更少的曝光時間來獲得與低靈敏度熱像儀相同的圖像。對于擁有更好熱分辨率探測器的熱像儀來說，你可以獲得兩個方面的最佳效果：較冷物體的良好圖像（畫面中探測器底噪較少）和無運動模糊圖像（更少的曝光時間）。

要確定特定紅外熱像儀是否滿足應(yīng)用程序的速度要求，您需要考慮：

●?目標(biāo)物體的運動；

● 目標(biāo)物體加熱速度或冷卻速度；

● 紅外熱像儀的運動。

幀速率（幀/秒）

熱像儀系統(tǒng)的幀速率代表了每秒可以從紅外熱像儀中采集多少熱圖像。具有快速幀速率的紅外熱像儀系統(tǒng)允許您捕捉快速移動目標(biāo)的熱特征，如彈道彈丸或爆炸場景。如果數(shù)據(jù)采集足夠快，甚至可以捕獲全輻射幀序列并以慢動作播放。因此，熱像儀的幀速率越高，動態(tài)改變目標(biāo)的效果越好。

正如你所想象的那樣，更短的曝光時間可以帶來更快的幀速率。熱像儀的幀速率從每秒幾幀到每秒數(shù)千幀不等。

表2：不同熱像儀的曝光時間和幀速率

總記錄時間

您是打算以高速捕獲長時間的數(shù)據(jù)，還是以高速捕獲短時間的數(shù)據(jù)，還是以慢速率捕獲數(shù)小時的數(shù)據(jù)?有多少熱像儀就有多少數(shù)據(jù)記錄選項，所以應(yīng)該研究所有的數(shù)據(jù)收集場景，以確定您需要的紅外記錄系統(tǒng)的類型。

了解幀速率和總記錄時間對于選擇最適合您應(yīng)用的熱像儀和數(shù)據(jù)系統(tǒng)非常重要。某些紅外熱像儀，如FLIR T系列手持式熱像儀，具有內(nèi)置存儲功能，可以記錄到內(nèi)部閃存或可移動小型SD卡中。其他熱像儀，如FLIR X6900sc，通過千兆以太網(wǎng)、CameraLink或CoaxPress將高速熱數(shù)據(jù)傳輸至PC端或筆記本電腦進行記錄。

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FLIR X6900sc高性能紅外熱像儀

FLIR的高速X系列熱像儀使您能夠?qū)υ摕嵯駜x上的RAM執(zhí)行突發(fā)記錄，利用高速RAM緩沖高速紅外視頻碼流，隨后將數(shù)據(jù)存儲到可移動固態(tài)驅(qū)動器（SSD）中。對于高速擴展長度記錄，有一些解決方案可以將全輻射視頻碼流傳輸?shù)絉AID磁盤陣列，該陣列可以處理快速幀序列并具有大量磁盤空間。熱像儀和高速數(shù)據(jù)記錄器上的存儲介質(zhì)都是可移動的。如果擔(dān)心數(shù)據(jù)安全，只需取出并存放在安全的地方。
編輯：黃飛

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