上海棕航電子科技有限公司  凌經(jīng)理  15221867023

我們所知道的熱像儀不過(guò)是一種制冷型或非制冷紅外熱像儀。簡(jiǎn)而言之，熱成像儀是一種紅外輻射設(shè)備，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換和電信號(hào)處理將物理物體轉(zhuǎn)換為視頻圖像。所謂制冷型和非制冷型的基本原理是相似的，但本質(zhì)是不同的，讓我們來(lái)談?wù)勚评浼t外熱像儀和非制冷紅外熱像儀的區(qū)別


與普通制冷紅外熱像儀相比，非制冷紅外熱像儀在使用壽命、體積、價(jià)格和功耗等方面具有更多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍更廣。我們將在下面解釋


一,。使用壽命

制冷紅外熱像儀的利用率與其自身的冰箱密切相關(guān)。冰箱的工作時(shí)間直接關(guān)系到紅外熱像儀的使用壽命。相對(duì)而言，非制冷紅外熱像儀的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)，但由于組件老化，測(cè)量精度會(huì)降低

二,。價(jià)格
一般來(lái)說(shuō)，制冷紅外熱像儀的價(jià)格較高，而非制冷紅外熱像儀的價(jià)格相對(duì)較低

三,。體積
由于制冷紅外熱像儀需要冰箱的配合，制冷紅外熱像儀的體積比非制冷紅外熱像儀的體積大

四,。耗電量
制冷紅外熱像儀在工作時(shí)需要冰箱冷卻，因此會(huì)消耗更多的能量，并且功耗比非制冷紅外熱像儀更大

五,。靈敏度、準(zhǔn)確性和誤差
制冷紅外熱像儀工作時(shí)，制冷機(jī)首先降低自身溫度，使其在檢測(cè)其他物體時(shí)具有更高的靈敏度、更高的精度、更小的誤差和更寬的檢測(cè)溫度范圍。非致冷紅外熱像儀在這些方面都比較差，尤其是非致冷紅外焦平面陣列的非均勻性對(duì)測(cè)量誤差有很大影響

六,可靠性
制冷紅外熱像儀由于精度高、誤差小、靈敏度高，檢測(cè)結(jié)果更可靠

七，申請(qǐng)
就應(yīng)用范圍而言，在軍事領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)相比，非制冷紅外成像儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多，成本低，成像儀的分辨率、檢測(cè)靈敏度和可靠性都有所提高


在商業(yè)和民用方面，非制冷紅外熱成像在工業(yè)、公安、消防和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于制冷價(jià)格高，主要用于軍事和科研領(lǐng)域


從專業(yè)角度來(lái)看，帶制冷探測(cè)器的熱像儀比帶非制冷探測(cè)器的熱像儀具有更多優(yōu)勢(shì)。然而，這種熱成像儀更昂貴


新的制冷熱成像儀有一個(gè)集成冰箱的成像傳感器，可以將傳感器溫度降低到制冷溫度。通過(guò)降低傳感器的溫度，熱感應(yīng)噪聲可以降低到成像場(chǎng)景信號(hào)的噪聲級(jí)以下，這是非常必要的

冰箱中的運(yùn)動(dòng)部件具有極其精確的機(jī)械差異。他們會(huì)隨著時(shí)間的推移，氦會(huì)慢慢地從氣封中滲出。最后，冰箱必須在運(yùn)行10000-13000小時(shí)后進(jìn)行維修

如果你想掌握細(xì)微的溫差，你需要的圖像質(zhì)量，或?qū)⑵鋺?yīng)用于/高速場(chǎng)合，如果你想看到非常小的目標(biāo)的熱特性或測(cè)量其溫度，如果你想可視化電磁頻譜中非常特定部分的熱現(xiàn)象，或者，如果您想與其他測(cè)量設(shè)備同步使用熱成像儀，制冷熱成像儀無(wú)疑是您的理想選擇

高速示例比較


制冷熱像儀拍攝的旋轉(zhuǎn)輪胎紅外圖像


非制冷熱像儀拍攝的旋轉(zhuǎn)輪胎紅外圖像

這些紅外圖像比較了以每小時(shí)20英里的速度旋轉(zhuǎn)的輪胎的圖像

您可能會(huì)感覺(jué)到輪胎沒(méi)有旋轉(zhuǎn)，但這是制冷熱攝像頭以極高速度拍攝的結(jié)果，這將“停止”輪胎的旋轉(zhuǎn)

非制冷熱像儀的拍攝速度太慢，無(wú)法捕捉輪胎旋轉(zhuǎn)和輪輻透明的時(shí)刻

空間分辨率


制冷熱像儀采集的電路板紅外圖像


非制冷熱像儀拍攝的電路板紅外圖像

以上熱成像對(duì)比了制冷和非制冷熱成像系統(tǒng)所能達(dá)到的最佳特寫放大效果。上面的紅外圖像由4倍特寫鏡頭和13μm像素間距制成，由m制冷熱像儀的組合裝置拍攝，其光斑尺寸為3.5μm。

下圖中的紅外圖像由1個(gè)特寫鏡頭拍攝，像素間距為25μm，由非制冷熱像儀組合裝置拍攝，光斑尺寸為25μm。

由于傳感紅外波長(zhǎng)較短，制冷熱像儀通常比非制冷熱像儀具有更強(qiáng)的放大功能。由于制冷熱成像儀的靈敏度較高，可以使用光學(xué)元件較多或較厚的透鏡，而不降低信噪比，從而提高放大功能

敏感度

制冷熱像儀拍攝的墻上手印的紅外圖像-初始圖像


制冷熱像儀拍攝的墻上手印的紅外圖像-初始圖像


非制冷熱像儀拍攝的墻上手印的紅外圖像-初始圖像


兩分鐘后，制冷熱像儀拍攝到墻上手印的紅外圖像


非制冷熱像儀拍攝的墻上手印的紅外圖像——兩分鐘后

提高制冷熱像儀靈敏度的價(jià)值往往不明顯

您如何比較靈敏度為50mk的非制冷熱像儀和靈敏度為20mk的制冷熱像儀的優(yōu)勢(shì)？為了比較靈敏度的優(yōu)勢(shì)，我們做了一個(gè)靈敏度實(shí)驗(yàn)。我們把手放在墻上幾秒鐘，創(chuàng)建指紋的熱圖像以供比較

前兩幅圖像顯示了手離開時(shí)的指紋。第二組圖像顯示了o的熱特性f兩分鐘后取指紋

您可以看到，冷卻熱成像儀仍然可以捕獲指紋的大部分熱特征，而非冷卻熱成像儀只能捕獲指紋的部分熱特征

顯然，制冷熱像儀比非制冷熱像儀能檢測(cè)到更細(xì)微的溫差，其檢測(cè)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)

這意味著制冷熱成像儀可以更清晰地顯示被測(cè)目標(biāo)的細(xì)節(jié)，并幫助您檢測(cè)最微弱的熱異常

光譜濾波

無(wú)火焰光譜濾光片制冷熱像儀拍攝的熱圖像


帶火焰光譜濾光片的制冷熱像儀拍攝的熱圖像

冷卻式熱像儀的優(yōu)點(diǎn)之一是，它可以輕松地執(zhí)行光譜過(guò)濾功能，從而可以顯示非冷卻式熱像儀無(wú)法捕獲和完成測(cè)量任務(wù)的細(xì)節(jié)。在個(gè)例子中，我們使用光譜濾光片在火焰的幫助下完成熱成像，火焰被放置在透鏡后面的濾光片支架中或內(nèi)置在杜瓦探測(cè)器組件中。最終用戶希望測(cè)量并表示火焰中煤顆粒的燃燒特性

利用“借助火焰看”的紅外光譜濾光片，根據(jù)火焰的傳播狀態(tài)對(duì)制冷熱像儀的光譜帶進(jìn)行過(guò)濾，從而生成煤顆粒燃燒的熱圖像。個(gè)視頻沒(méi)有火焰光譜過(guò)濾器。我們只能看到火焰本身。在第二個(gè)帶有火焰光譜過(guò)濾器的視頻中，我們可以清楚地看到煤顆粒的燃燒狀態(tài)


帶no2光譜濾光片的制冷熱像儀拍攝的熱像圖


帶no2光譜濾光片的制冷熱成像儀拍攝的熱圖像-新的掩模設(shè)計(jì)

在第二個(gè)例子中，我們使用一氧化二氮過(guò)濾器將一氧化二氮過(guò)濾到可以被紅外線吸收的區(qū)域，以便通過(guò)制冷熱成像儀“看到”

本應(yīng)用的目的是設(shè)計(jì)更好的一氧化二氮口罩和清潔系統(tǒng)。因此，個(gè)視頻設(shè)計(jì)用于使用舊遮罩成像，第二個(gè)視頻設(shè)計(jì)用于使用新遮罩成像

正如你所見，由于多種原因，舊的口罩設(shè)計(jì)會(huì)在室內(nèi)泄漏大量氮?dú)狻Ｐ卵谀ＴO(shè)計(jì)的泄漏最小化，這似乎是一個(gè)更好的解決方案