热成像仪内部结构
热成像仪原理是什么
热成像仪百科名片
红外热成像仪（热成像仪或红外热成像仪）是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。
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简介
工作原理
[编辑本段]简介
目前能产生优质图像的只有前视红外热成像仪。它无须借助星光、月光，而是利用物体热辐射的差别成像。屏幕亮度处表示温度高，暗处表示温度低。性能好的热成像仪，能反映出千分之一度的温差，因而能透过烟雾、雨雪和伪装，发现隐蔽在树林和草丛中的车辆、人员，甚至于埋在地下的物体。现代步枪热成像仪的可见距离约1000米。有的坦克热瞄准具可见距离达3000米。
[编辑本段]工作原理
红外热成像仪（热成像仪或红外热成像仪）是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热成像仪（热成像仪或红外热成像仪）能够将探测到的热量精确量化，或测量，使您不仅能够观察热图像，还能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。
红外热像仪的内部结构（包括快门、探测器等）图示
红外热像仪大体来说由四部分构成，探测器、信号处理器、显示器、光学系统。这其中的核心元器件便是红外探测器。生产热像仪探测器的有很多，主要是法国ULIS,日本NEC,英国的Thermoteknix,美国Raytheon,加拿大的Cantronic等。
如何DIY自己的热成像仪
可以使用Xtherm APP搭配IRay T3s热成像摄像头制作，步骤如下：
所需材料：XthermAPP、IRay T3s热成像摄像头、应用宝、安卓手机一部。
一、首先打开应用宝，点击搜索框。
二、在搜索框中输入“Xtherm”，点击“搜索”。
三、搜索出的应用内下载并安装“Xtherm”。
四、接着把“IRay T3s热成像摄像头”连接手机数据孔。
五、接着打开手机上的“Xtherm”。
六、这时手机就可以做为热成像仪使用了。
扩展资料
由于红外热成像技术是一种对目标的被动式的非接触的检测与识别，因而隐蔽性好，不容易被发现，从而使红外热成像仪的操作者更安全、更有效。
红外热成像技术的探测能力强，作用距离远。利用红外热成像技术，可在敌方防卫武器射程之外实施观察，其作用距离远。
手持式及装于轻武器上的热成像仪可让使用者看清800m以上的人体;且瞄准射击的作用距离为2~3km;在舰艇上观察水面可达10km,在15km高的直升机上可发现地面单兵的活动，在20km高的侦察机上可发现地面的人群和行驶的车辆，并可分析海水温度的变化而探测到水下潜艇等。
红外热成像技术能真正做到24h全天候监控。红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射，而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线，但是对3~5μm和8~14μm的红外线却是透明的，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。
因此，利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到所需监控的目标。正是由于这个特点，红外热成像技术能真正做到24小时全天候监控。
红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场，不受强光影响，可在有如树木、草丛等遮挡物的情况下进行监控。
红外测温仪只能显示物体表面某一小区域或某一点的温度值，而红外热成像仪则可以同时测量物体表面各点温度的高低，直观地显示物体表面的温度场，并以图像形式显示出来。
由于红外热成像仪是探测目标物体的红外热辐射能量的大小，从而不像微光像增强仪那样处于强光环境中时会出现光晕或关闭，因此不受强光影响。
热成像仪的工作原理
红外热像仪是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能（电磁波）在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。红外热像仪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。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。人类一直都能够检测到红外辐射。人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C (0.005°F) 的温差作出反应。虽然人体神经末梢极其敏感，但其构造不适用于无损热分析。例如，尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物，但仍可能需要使用更佳的热检测工具。由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制，因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。这些设备是在众多应用中检查热能的标准工具。
揭秘：红外热成像仪为什么不能用来探测温度
红外热成像仪为什么不能用来探测温度
光谱原理
要懂TIC的运作，就要先来谈谈什么是红外线？这也就要从光谱波长谈起。光是一种电磁波，按照波长的大小有不同的光线，波长越短，对人体的伤害越大，最常听到的就是X光（0.001纳米-10纳米）、紫外线（10纳米-380纳米），波长很短，对人体会有影响；然后是波长380纳米-780纳米的可见光范围；然后就是780纳米-1毫米波长的红外线区块。
在火场有很多碳粒子，一般的可见光无法穿透，所以烟会挡住内部视线。而红外线的特性就是因为他的波长较长，所以不会被碳粒子挡住视线，而且可以看见烟流、气流，这是关键。
红外线介绍与应用
红外线依波长大小又分“近红外线”（780纳米-1.5微米）、“中红外线”（1.5微米-5微米）和“远红外线”（5微米-1毫米），波长愈长，代表被可见光影响越少。
红外线的应用有很多，概略有：
近红外线夜光镜：可用来为夜晚增加视线，它的设定值约是在900纳米-2微米，属于近红外线，接近可见光，所以侦测时需要一些光源才能成像，若完全没光源就几乎无法成像。
中红外线摄影机：设定值约在2微米-7微米间，红外线的信号会较近红外线强一些，容易被可见光源干扰，但比近红外线好一些。
热成像仪（TIC）：NFPA1801的定义是在8微米-14微米间，这个范围的显像不会被可见光干扰，可以完全让红外线能量成像，非常适合消防人员使用。
红外线能量发射体定义
简单介绍一下发射体的种类：
被动发射体（Passive Emitter）：不会主动发射能量，但容易被加热而反射出能量的物体。如门、窗、楼板等。
主动发射体（Active Emitter）：会主动发射热能量的物体，但容易被物质遮盖住。如人、电线，但这些能量只要一个衣服就可以盖住了。
直接发射体热源（Direct Emitter）：火焰。
为何要谈发射体？简单来说，没有发射对比能量的环境，热成像仪很难看得出影像。例如在空无一人的办公室，当你拿着热成像仪进去后，因为都是被动发射体，也没有能量差异，影像就很难看清楚；但是只要旁边点个火焰，热源对于被动发射体加热产生能量，进行对比后，就可以看得清楚成像了。
对比
谈到“对比”，就是热成像仪的精随所在。以热成像仪的初始设定（Basic mode）来看，相对高温是白色、相对低温是黑色，但它只是“相对的温度”，并不代表是“真的高温”，比如说一个人站在冷冻库中，他显像就是白色，但当他站到浴室的烤箱时，他的成像就是黑色。
在热成像仪训练的课程中，就是要教你如何通过颜色的对比、差异及形状，来判断室内目前的状况！
热成像仪使用限制
没有办法穿透水：所以在水域搜索时，只能看见水面上的物体；在水雾射水时容易干扰热成像仪的成像。
镜射反应：在光滑面的物质会反射热源影像，如玻璃、镜子、窗户、不锈钢面等，容易误判环境，应小心注意（可挥挥手确认是否为反射影样）。
1米内无法对焦：因为太近无法对焦，狭小空间有操作限制。
冷凝水的产生：使用时若发现荧幕全白，很有可能是荧幕、面罩或是前方镜头冷凝结水雾，这时可以以手指擦拭镜头处理。
热影像仪使用大禁忌——温度量测
最近流行“用热成像仪600℃温度量测作为判断爆燃或是铁皮屋是否能够进入”的说法，没想到在美国，这是一个相当危险的作法。Bob说，在美国休斯敦有四个消防员救灾时殉职，在NIOSH网站内有详细的分析各种原因，但其中一个原因就是“使用TIC的温度量测当作火场情势判断的依据！”
热成像仪的温度量测，是量测表面温度，不是量测“烟层温度”，而且距离不同、物质介质不同、量测角度不同，即使同一个点去量测都会有很大的误差。举个例来说，一个火灾现场，很有可能在量测温度时，这台热成像仪量测500度、另一台量测为250度、另一台量测300度，到底是属于危险？或是不危险？会不会闪燃？真的不会坍塌吗？有没有被天花板或装潢挡住热源导致误判？太多影响温度量测准确度的因素存在。记住，消防用热成像仪的设计理念是“作出对比成像”，而不是用来“量测温度”。
判断火场情势，应是从建筑结构、通风结构、火载量、居室空间等既有火场特性的基础上来判断，而不是利用热成像仪的温度来作决断。利用温度来作判断，将会害死消防员。
Bob说，他们非常强烈地希望，在下一版本的NFPA中将温度量测的功能取消，避免发生危险。他也语重心长地告诉我们，千万不要把温度量测值拿来当作火场判断的依据！
热成像仪的工作原理、热成像仪内部结构，就介绍到这里啦！感谢大家的阅读！希望能够对大家有所帮助！
