紅外熱成像儀的工作原理

　　1800年，英國(guó)物理學(xué)家赫歇爾發(fā)現(xiàn)了紅外線，這是一種電磁波。它在電磁波連續(xù)譜中的位置是無(wú)線電波和可見(jiàn)光之間的區(qū)域。紅外輻射是自然界中廣泛的電磁波輻射之一。它是基于任何物體都會(huì)產(chǎn)生自己的分子和原子在正常環(huán)境下不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不斷輻射熱紅外能量。分子和原子運(yùn)動(dòng)越劇烈，輻射能量越大，反之，輻射能量越小。溫度高于零度的物體，由于自身的分子運(yùn)動(dòng)，會(huì)輻射出紅外線。

　　有名的普朗克定律表明，溫度、波長(zhǎng)和能量之間存在一定的關(guān)系，紅外總能量隨著溫度的升高而迅速增加。隨著溫度的升高，峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。根據(jù)斯蒂芬·玻爾茲曼定律，當(dāng)溫度變化時(shí)，紅外總能量與溫度的四次方成正比，當(dāng)溫度稍有變化時(shí)，總能量就會(huì)發(fā)生較大變化。

　　紅外熱像儀利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡，接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖，并反射到紅外探測(cè)器的光敏元件上，從而獲得與物體表面熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的紅外熱像。通俗地說(shuō)，紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)的紅外能量轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的熱像。圖像頂部的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。

　　紅外熱像儀起初是為軍事目的而開(kāi)發(fā)的。近年來(lái)，它迅速擴(kuò)展到民用工業(yè)領(lǐng)域。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)開(kāi)始利用紅外熱像儀在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行探索。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，紅外熱像儀已經(jīng)發(fā)展成為一種很便攜的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備。由于紅外熱成像技術(shù)可以進(jìn)行非接觸、高分辨率的溫度成像，生成高質(zhì)量的圖像，提供測(cè)量目標(biāo)的眾多信息，彌補(bǔ)了人類肉眼觀察的不足，因此在電力系統(tǒng)、土木工程、汽車、冶金、石油化工、醫(yī)療等諸多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。，其未來(lái)的發(fā)展前景更加無(wú)限。