如何选购红外热像仪？有需求的很有用哦

7/7如何选购红外热像仪ﻫﻫ文章简介

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近几年，红外热像仪在钢铁、石化、电力、防火、汽车等行业越来越占据着重要地位。红外热像仪技术在全球的发展非常迅猛。美国的红外热像仪技术处于全球领先位置。目前全球前三大红外热像仪品牌ＲNO、FLIＲ和FＬUKE都是美国的企业。一、热成像原理

光线是大家熟悉的可见光,是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为：0。38—0。７８微米。比０．３８微米短的电磁波和比０．７8微米长的电磁波，人眼都无法感受。比０.３８微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线,比０.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。红外线,又称红外辐射，是指波长为０.７８~１0００微米的电磁波.其中波长为０．７８~2．0微米的部分称为近红外，波长为2．0～１000微米的部分称为热红外线。照相机成像得到照片,电视摄像机成像得到电视图像,都是可见光成像.自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的目标可见光图像,而是目标表面温度分布图像，换一句话说，红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

红外热像仪有光子探测和热探测两种不同的原理.前者主要是利用光子在半导体材料上产生的电效应进行成像，敏感度高，但探测器本身的温度会对其产生影响,因而需要降温。后者将光线引发的热量转换为电信号，敏感度不如前者同时无需制冷。除此之外,还根据热成像仪的工作波段、所使用的感光材料进行分类。常见热成像仪工作在3到5微米或８到1２微米，常用感光材料则有硫化铅、硒化铅、碲化铟、碲锡铅、碲镉汞、掺杂锗和掺杂硅等。根据感光元件数量和运动方式，则有机械扫描、凝视成像型等。二、热成像应用

红外线检测仪等先进的设备检测手段发挥了其重要的作用.首先,成功的故障诊断，尤其是能适度提前报告出故障的诊断,将产生明显的效益。这种效益在特殊的情况下是极为可观的；其次,故障诊断技术对设备维修可以产生巨大的辅助作用。它不但可以大大节省人力资源,还改变了维修方式-—以先进的状态维修方式逐步取代计划维修方式，甚至对库存备件的管理方式都将产生积极的影响。三、热像仪参数

如何选购红外热像仪ﻫ1．红外热像仪的探测器分辨率

红外热像仪的探测器分辨率现在主流的是160x12０(19．2万像素)，主流款的基本上都是这个像素。另外还有更低分辨率如６0x60（3．6万像素),80x6０(4.8万像素）,1０0x100（1０万像素）.还有３８４X288（1１0万像素)以及6４0x480（300万像素)。ﻫ

对于手持型红外热像仪,160x12０是最黄金的分辨率，具有非常好的性价比。比如最新全球销量第一的RNOＩR－1６0P的分辨率就是160ｘ１20。低于这个分辨率的红外热像仪，由于分辨率过低，在很多场合就无法使用了.超过100万像素的红外热像仪售价又大幅上升,除非你对分辨率要求很高。可以选择超过100万像素的红外热像仪.２.红外热像仪的镜头焦距ﻫ

一般的红外热像仪的镜头都可以更换.但是厂家标配一般都是一个镜头。基本上所有的厂家都标配一个２0MＭ左右的镜头。这种焦距的镜头,基本上兼顾了视野大小和放大比例两个方面的指标。一般客户使用标准镜头就可以了.

可以选配的是比如115MM的长焦镜头，或者10-15MM的广角镜头.长焦镜头会提高远距离的辨识率，但是会大大缩小视野.相反短焦镜头,大大提高视野范围，但是会降低辨识率。ﻫ具体看下一点的说明.ﻫ

像间距、空间分辨率、视场、辨识距离这几个指标是由探测器分辨率和镜头焦距决定的.

这四个指标,很多品牌都在宣传。其实红外热像仪的探测器分辨率和镜头焦距固定了，这四个指标就固定,这四个指标是算出来的。所以选购时不用过多的关注。ﻫ

像间距：1６0x12０的像间距都是51uｍ,3２0ｘ24０的像间距都是25.4um,以此类推,分辨率越高,像间距越小。

空间分辨率：＝像间距／镜头焦距.所以空间分辨率越小,能够辨识的距离越远。如果使用2２mm的标准镜头。16０ｘ1２0的空间分辨率为2．3mraｄ左右。如果用长焦镜头，空间分辨率就会更小。

视场：=空间分辨率x行像素／17.45,比如160x120的，使用22MＭ的标准镜头，视场为21度.

辨识距离:我们一般默认４个像素为客识别的距离，所以辨识距离=目标高度/（空间分辨率x4）。比如1６0x1２０的，22ＭM标准镜头,辨识距离为1８5米左右。如果镜头焦距变成1１5MM，那辨识距离就变成了将近1000米，当然视野也大幅度变小。

所以红外热像仪最为重要的指标是探测器分辨率，另外上面提及的指标,都可以通过镜头更换进行变化.3.红外热像仪的帧频

帧频在红外热像仪选购中,是第二个最为重要的指标。帧频是指1秒钟内，热像仪可以或许完成图像拍摄、处理、表现的数目。传感器相应越快,内部电路处理速率越高，则可实现的帧频越大。高帧频的热像仪适合抓拍高速物体的温度移动，以及高速温度变化的物体。

一般电视帧频为２5Hz。根据热像仪的帧频可分为快扫描和慢扫描两大类。电力系统,医疗，建筑等领域所用的设备一般采用快扫描热像仪，否则就会带来一些工作不便。一般来说红外热像仪的帧频应该达到３０ＨＺ，最好能达到5０ＨZ,否则在很多工作场合下,红外热像仪无法胜任工作。

帧频的高低，直接说明了红外热像仪的性能好坏和反应速度.一般5０００美金以下的红外热像仪帧频都在1０帧左右。包括FＬIR的TI系列,ＦＬUＫEEX系列帧频都是9HZ.帧频直接影响红外热像仪的成本。５000美金以下，唯一一款5０-６0HZ的产品是RNOＩR－160P．另外的品牌50HZ的产品售价都在10000美金以上。ﻫ如何选购红外热像仪4.测温范围

这是第三个红外热像仪最为重要的指标。每种型号的热像仪都有自己特定的测温范围。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律，在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化，因此,用户只需要购买在自己测量温度内的红外热像仪。

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在选择红外热像仪,最好能选择可选测温区的红外热像仪，比如－２0℃～35０℃和１00℃～６００℃两个测温范围。这要即能适应各种温度环境,又能保证测温准确。

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5０0０美金以下的包括很多５000－１0０00美金的产品都是单区测温，测温范围一般是—20-250℃.双区可选测温的机型只有RNOＩR—16０Ｐ，这也是这款产品成为销量冠军的原因。5.测温精确度

一般红外热像仪的测温精度都是:精度±2℃可能读数的±２％。所以基本上没有什么可选的。6.自动搜录最高、最低、平均温以及高低温声音、颜色报警

这部分在实际使用中会非常有用。不少中高端机型都有这功能，如RNOＩR-160P，FＬＵKＥＴI125等。7.是否具有可以移动测温点和测温区域ﻫ

这是红外热像仪第四个非常重要的指标。很多红外热像仪都没有这功能，只具有中心点测温的功能.这种红外热像仪无法自动跟踪最高的温度点,如果镜头没有对准最高测温点，就无法正确捕捉到问题点。所以是否具有可移动测温点和测温区域非常重要。ﻫ

一般40０0美金以下的产品都是中心区域点测温,并且没有高温报警，等温线和区域框整体测温。比如FLIRI3，I5,FＬUKE的ＴＩS,TI100，TI10,TI110等。有等温线和区域框以及报警的最低售价都在400０美金以上，比如FLＩR的I7，FLUKE的TI1２5。等.具有移动测温点和测温区域的以及高低温报警的机型，一般售价都在10000美金以上。唯一一款具有此功能低于500０美金的机型,还是RNO的IR—160P。

四、热像仪品牌

红外热像仪作为最先进的高科技产品，在参数指标一样的情况下,不同品牌实际使用过程中效果差距很大。建议选择知名品牌的红外热像仪。全球三大热像仪品牌是：ＲNO、ＦLIR和FLUＫＥ。1.美国RNO红外热像仪

RNO是历史最为悠久的红外热像仪品牌,也是目前全球第一大红外热像仪品牌，总部设在美国芝加哥，在美国,日本,俄罗斯，中国都有生产基地，产品线主要集中在中高端红外热像仪。其最为知名的型号是ＲNOＰＣ—1６０,这款产品分辨率为160x１20,两个测温区－２0℃—120℃，0℃-６00℃可选,50／60HZ超高帧频，具有可移动测温点和测温区，售价不到500０美金，连续五年全球红外热像仪销量冠军,PC-160就占据了全球40％左右的红外热像仪的市场份额.继PC—160之后,新一代的IＲ—16０P逐渐成为新一代的全球热成像仪销量冠军。上图就是这款ＲNOＩＲ－１6０P红外热像仪。

RNＯIR—1６0P红外热像仪的探测器分辩率仍为160x120,测温范围－２0℃—650℃,分为两个可选温度范围－20℃－3５0℃和100℃-650℃，5０/60ＨZ超高帧频，具有4个可移动测温点和3个可变测温区，可探测最高最低平均和等温温度,带13０万可见光拍照镜头,具备视屏信号输出和ＵSB数据传输。IR-160P相对PC—160来说，不少地方都得到提升，其售价亦是不到５０0０美金。IＲ—１60P销量急剧增长，目前已占据全球３5%左右的红外热像仪的市场份额，成为新一代的全球热成像仪销量冠军。2.美国FＬIR红外热像仪

美国知名的红外热像仪品牌，产品主要集中在10万像素以下的低端红外热像仪市场，其最为知名的产品为ＦLIRE4红外热像仪，分辨率为80ｘ60，一个测温区—２0—25０℃，9HZ帧频，测温方式为中心测温，无移动扑捉测温点和测温区功能。这是一款人门级的红外热像仪，性能上较已停产的i3有所提高，售价不到２000美金,取代了上一代的ｉ3成为了全球红外热像仪的销量亚军.

３.美国FＬUＫE红外热像仪

这是美国另外一家知名的红外热像仪品牌，以生产中低端红外热像仪为主，其知名的型号是FLUKEＴＩ100红外热像仪，分辨率为16０x120，一个测温区—20-25０℃，9HZ帧频，测温方式为中心测温，无移动扑捉测温点和测温区功能。这也是一款人门级的红外热像仪,性能虽然很差，但是售价不到３00０美金，低售价让他继续成为全球红外热像仪的销量季军。ﻫ五、热像仪注意事项

红外热像仪是采用红外热像技术,通过一系列的光电转换、信号处理等操作将目标物的温度转换成视频图像的设备。红外热像仪的应用领域非常广泛，但在环境选择上,还是有一定的需要注意的地方。1．确定测温范围测温范围是热像仪最重要的一个性能指标.每种型号的热像仪都有自己特定的测温范围.因此，用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄，也不要过宽.根据黑体辐射定律，在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化，因此,用户只需要购买在自己测量温度内的红外热像仪。但是测温范围高一些的热像仪使用范围会更大些。2.确定目标尺寸

红外热像仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时，被测目标面积应充满热像仪视场.建议被测目标尺寸超过视场大小的5０%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入热像仪的视声符支干扰测温读数，造成误差。相反，如果目标大于热像仪的视场，热像仪就不会受到测量区域外面的背景影响.3.确定光学分辨率

光学分辨率由D与Ｓ之比确定，是热像仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的热像仪。光学分辨率越高，即增大D：S比值,热像仪的成本也越高.确定波长范围：目标材料的发射率和表面特性决定热像仪的光谱响应或波长.对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区，测量金属材料的最佳波长是近红外,可选用０.18-1。0μｍ波长。其他温区可选用1。6μｍ、2.2μm和３.9μm波长。由于有些材料在一定波长是透明的,红外能量会穿透这些材料，对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1.0μm、2．2μm和3．9μｍ（被测玻璃要很厚,否则会透过）波长；测量玻璃内部温度选用5。0μｍ波长;测低温区选用8-14μm波长为宜；再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长,聚酯类选用4。3μm或7．9μm波长。厚度超过0．４mｍ选用8-１４μm波长;又如测火焰中的CＯ2用窄带4.24—4.3μｍ波长,测火焰中的CＯ用窄带4。64μｍ波长，测量火焰中的NO2用4．47μm波长。4．确定响应时间

响应时间表示红外热像仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达最后读数的９5%能量所需要时间，它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。现在的红外热像仪的反映速度都很快。这要比接触式测温方法快得多。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外热像仪，否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。然而，并不是所有应用都要求快速响应的红外热像仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时，红外热像仪的响应时间就可以放宽要求了。因此,红外热像仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应.5．环境条件考虑

热像仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应加以考虑并适当解决，否则会影响测温精度甚至引起热像仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护热像仪，实现准确测温。在确定附件时,应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。在密封的或危险的材料应用中（如容器或真空箱），热像仪通过窗口进行观测。材料必须有足够的强度并能通过所用测温仪的工作波长范围.还要确定操作工是否也需要通过窗口进行观察，因此要选择合适的安装位置和窗口材料，避免相互影响。在低温测量应用中，通常用Ge或Si材料作为窗口，不透可见光，人眼不能通过窗口观察目标。如操作员需要通过窗口目标,应采用既透红外辐射又透过可见光的光学材料，如应采用既透红外辐射又透过可见光的光学材料,如ＺnSe或BaＦ2等作为窗口材料。6．简易操作

红外热像仪应该是直观的,操作简单,易于被操作人员使用，其中便携式红外热像仪是一种集测温和显示输出为一体的小型、轻便、由人携带进行测温的仪器，在显示面板上可显示温度和输出各种温度信息，有的可通过遥控或通过计算机软件程序操作。在环境条件恶劣复杂的情况下，可以