什么是熱成像

所有材料在溫度高于0K(-273.15°C)時都會釋放能量，其強度與物體表面溫度的高低有關(guān)。熱成像正是通過探測物體表面的輻射來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，因此需要對這些影響進行修正。同時，熱成像儀也需要校準，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。

First Light Vision熱成像插件

非接觸式熱成像，簡單可操作

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

• 校準熱成像設(shè)置：界面簡單，操作方便

• 從ADUS到溫度單位(°C或K)的實時轉(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，該測溫插件需要在對相機和鏡頭進行溫度標定之后才能使用，標定后測溫精度可達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)，高精度測溫

一般來說，短波相機更適合高溫測量，這是因為紅外光譜可分為三個波段: SWIR(900-1700nm)、MWIR(3-5µm)和LWIR(7-14µm)。對于300°C-1600°C范圍內(nèi)的溫度測量，短波紅外的優(yōu)勢在于，能夠優(yōu)化光譜輻射率和減少發(fā)射率帶來的誤差。換句話說，在高溫測量時，波長越短誤差越小。因此，短波相機是300°C-1600°C范圍內(nèi)測溫的性能之選。

圖，溫度測量誤差，輻射誤差率為1%

First Light熱成像解決方案包括相機和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速率運行，是一款緊湊且強大的高速短波紅外相機。有了First Light Vision熱成像插件，C-RED 2 Lite可以用來校準輻射熱成像，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)過程研究、摩擦學(xué)研究(摩擦、潤滑、磨損)等。

圖，C-RED 2 Lite相機

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

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

• 易于集成：該相機結(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：防止電荷過多的像素在其相鄰像素上泄漏并腐蝕圖像，這對高動態(tài)范圍成像尤為重要。

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

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

為工業(yè)進程及設(shè)備維修“測溫把脈”

溫控保安全

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

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，熱成像校準臺

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、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

非接觸式熱成像無需接觸即可完成測溫，在測溫精度、效率上具有顯著的優(yōu)勢，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、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，歡迎問詢！