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。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)等各個領域中有著廣泛應用。
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,允許用戶設置、控制、顯示和記錄熱成像圖像。
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校準熱成像設置:界面簡單,操作方便
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從ADUS到溫度單位(°C或K)的實時轉(zhuǎn)換范圍為100°C-3000°C
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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
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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,如材料科學發(fā)展(熱應力分析、激光加工等)、 局部溫度變化的瞬態(tài)過程研究、摩擦學研究(摩擦、潤滑、磨損)等。
圖,C-RED 2 Lite相機
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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。
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高靈敏度:該相機以高幀速率補償暗電流。當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。
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易于集成:該相機結構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。
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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。
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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。
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高動態(tài)范圍:物體發(fā)出的輻射與其溫度息息像關,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)響應范圍。
為工業(yè)進程及設備維修“測溫把脈”
溫控保安全
非接觸式熱成像廣泛適用于眾多領域,以下展示幾個在工業(yè)進程監(jiān)控和設備維修領域進行溫度測量的應用實例:
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:主要用于制造復雜形狀的部件、修復受損零件和快速模具(如領域),鋼的激光增材制造溫度約為500°C-1400°C。
設備維修:熱成像可用于控制設備: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,將在各領域得到快速發(fā)展。除了熱成像應用之外,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)等各領域,歡迎問詢!