红外热像仪

热成像监控技术的前世今生

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  工业领域很快便发现热成像能够提供关于电气设备的具有价值的信息。保险丝、连接件、电缆,以及高压设备,如变压器、输电线等,都能够使用热像仪轻易地进行非接触式检查。其优势在于热成像能够帮助维护管理员提前发现异常,避免问题发生。通过这种方式,即可避免代价极高的故障,又可节省时间和资金。

  有时候,这些产品在推出阶段价格十分昂贵,但一旦早期使用者有机会购买并且产品能够投入大批量生产,其价格会快速跌降,某些产品甚至会变为日常用品。手机就是一个明显的例子。手机在刚推出时体积庞大,价格昂贵,但随后迅速发展成为手掌大小的产品,供成百上千万人日常使用。

  热成像的前世今生

  我们如今看来十分常见的大量技术,起初多为应用于军事领域。雷达和喷气式发动机即是最早由军队开发并用于军事应用。全球定位系统,俗称GPS,是美国国防部二十世纪七十年代早期开发用于控制导弹的技术。当首次融入汽车作为民用应用时,GPS还是一套极为昂贵的系统。而今天,几乎每辆新车中都装有GPS系统。

  不过,所有军用发明的始祖是被五角大楼官员称为“星际网络”(IntergalacticNetwork)的概念。这一疯狂的概念最终成为了互联网。毫无疑问,正是这项军用发明很大程度上改变了我们的世界。

  今天,还有另一项技术也源于军事应用,并在众多有用的民用领域发挥了极大的作用。这项技术不仅会改变我们的生活,还可以拯救生命。这项技术叫做:热成像。

  与普通相机依靠光产生图像不同,热像仪,有时也称为红外热像仪,能够识别微小的温差,并将其转换为让细节纤毫毕现的清晰热图像。与其他技术不同,例如光放大至少需要少量光才能成像,热成像技术可在完全漆黑的环境下观测事物,完全不需要任何光线。

  首**用热像仪是由一家名为AGA的公司于1958年开发的,这家公司也就是今天的FLIRSystems。由于能够在完全漆黑的环境下生成清晰的图像,热成像技术能够在最黑暗的夜晚看清目标敌对势力。热像仪能够用于轻雾和雪雨天气,并且还能穿透烟雾,使其对于军事更加实用,因为战士能够跨过烟雾笼罩的战场看清另一端的情形。

  首台商用热像仪于1965年面世,用于检查输电线。直到1973年,才出现首款“便携式”电池供电的红外热像仪。

  尽管被称作“便携式”,该系统仍十分笨重。当时所使用的技术要求热像仪填充液氮以冷却系统中集成的红外探测器。这一方式一直持续,直到1985年FLIRSystems引进了首个无需液氮冷却探测器的系统,取而代之的是集成一种所谓的冷却器。

  直到1997年,搭载非制冷式探测器的热像仪,也就是所谓的微量热型探测器,进入了市场。微量热型探测器的主要优点之一在于其不带活动部件,因此不容易出现故障。此外,其生产价格也比较便宜,因此热像仪制造商可将其产品价格降低。

  从军事到工业应用

  尽管热像仪常用于军事,但直到引进微量热型探测器,它才开始应用于商业和工业应用。

  最先发现热成像技术优势的工业客户是大型生产公司。热像仪不仅能够基于温差成像,且能够明确地测量这些温差。得益于热像仪所采用的复杂算法,因此可以计算绝对温度值。

  工业领域很快便发现热成像能够提供关于电气设备的具有价值的信息。保险丝、连接件、电缆,以及高压设备,如变压器、输电线等,都能够使用热像仪轻易地进行非接触式检查。其优势在于热成像能够帮助维护管理员提前发现异常,避免问题发生。通过这种方式,即可避免代价极高的故障,又可节省时间和资金。

  但在上述相同的公司内,研发部门也对热成像技术产生了极大的热情。

  其最大的优势是在产品设计周期早期利用红外热成像。在开发阶段,投入批量生产前,应对电气设备进行全面测试。消费者期待以实惠的价格获得完美的产品。借助红外技术,公司能够缩短开发阶段,并快速获得其开发投资的回报。

  越来越多的工业公司开始使用热成像技术,使得企业可以谨慎迈出第一步实施所谓的批量生产。但即便如此,热像仪仍十分昂贵,需花费20,000欧元甚至更多。对于客户而言,热成像仍是一项十分新奇的技术。客户所看到的热图像只限于好莱坞影片,如《铁血战士》第I和II部。
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