热像仪的不同性能和功能如像素、测温范围、镜头等可配合不同的现场使用需要,下面是对部分典型应用的选型建议。
1. 设备维护
A 电气设备
● 高温量程一般到200℃即可。
● 考虑到有部分设备可能在室外工作,低温量程一般要求到达-20℃。
● 对于一般的电气设备或部件,热像仪像素在160×120,并选用标准镜头。
● 对于远距离、小目标测量(如输电线路的线夹等),建议选用320×240像素或640×480像素及更高像素,并选配长焦镜头。
● 对于近距离、大目标测量(如1米内在1幅热图中显示整个配电柜的温度分布),建议选配广角镜头。
● 对于温差较小的目标(如交流高压电气设备等),建议选用热灵敏度较高的热像仪。
● 若现场需要有长时间连续检测要求,请选用外接电源。
B 机械、机电设备
● 根据实际温度选择高温至250℃、350℃、600℃的热像仪。
● 考虑到有部分设备可能在室外工作,低温量程一般要求到达-20℃。
● 对于一般的机械、机电设备,热像仪像素在160×120,并选用标准镜头。
● 对于部分远距离、小目标测量(如高空管道检测等),建议选配长焦镜头。
● 对于部分近距离、大目标测量(如距离显示加热炉的整体温度分布),建议选配广角镜头。
● 对于部分需要密封的设备(如测量密闭加热炉内部温度)进行检测,建议加装红外窗口组件。
2. 研发、品质管理
● 根据实际温度选择高温至250℃、350℃、600℃、1200℃、2000℃的热像仪。
● 对于一般的目标(如芯片、电路板、各种器件等),建议选择热像仪像素为320×240或640×480像素及更高像素,并选用标准镜头。
● 对于部分远距离测量,建议选配长焦镜头。
● 对于小目标测量(如1mm×1mm以内的微小芯片温度分布),建议选配微距镜头。
● 对于部分在密封外壳内的目标(如检测加热器内部的器件温度),建议加装红外窗口组件。
● 对于有现场需要进行连续测量,建议选用有外接电源或视频输出功能的热像仪,部分现场可以选用有连续拍摄功能的热像仪。
3.建筑专用型热像仪
建筑专用型热像仪在2个参数方面有明显特点
● 热灵敏度:因建筑应用中现场温差可能较小,故需要热灵敏度较高的热像仪进行检测。
● 温度范围:建筑应用现场的温度(特别是高温部分)范围不大,故为了保证高重复精度及温度稳定性,建筑专用型的温度范围为-20-150℃。
除了从典型应用的角度之外,还可以快速地从回答3个简单问题,来进行红外热像仪关键指标的选择:
问题一:红外热像仪到底能测多远?
红外热像仪的检测距离 = 被测目标尺寸 ÷ IFOV,所以空间分辨率(IFOV)越小,可以测得越远。例如:输电线路的线夹尺寸一般为 50mm,若使用 Fluke Ti25 热像仪,其IFOV为 2.5mRad ,则最远检测距离为 50÷2.5=20m
问题二:红外热像仪能测多小的目标?
最小检测目标尺寸= IFOV×最小聚焦距离。所以IFOV越小,最小聚焦距离越小,可检测到目标越小,举例:
某品牌热像仪 | Fluke Ti25 热像仪 | |
空间分辨率(IFOV) | 2.6mRad | 2.5mRad |
像素 | 320×240 | 160×120 |
最小聚焦距离 | 0.5m | 0.15m |
最小检测尺寸 | 1.3 mm | 0.38 mm |
从对比图看,右侧Fluke Ti25,虽像素稍低,但凭借更小的IFOV 及最小聚焦距离优势,实际可以拍摄到0.38mm微小目标,而另一品牌则只能测到1.3mm 的目标。
问题三:热像仪能看得多清晰?
因素一: 热灵敏度决定热像仪区分细微温差的能力。同样状况下,右图所用热像仪的热灵敏度更低,画面清晰显示花蕊细节的温度分布,而左图同区域只能看到一片红色。
因素二: 最小检测尺寸决定了热像仪捕捉细小尺寸的能力。尺寸越小,相同面积的检测目标画面由更多像素组成,画面更清晰。
由右图可见,像素(马赛克)越小越清晰
什么是空间分辨率(IFOV) ?
在单位测试距离下,红外热像仪每个像素能够检测的最小目标( 面积),以mRad 为单位,
是一个主要由像素和所选镜头角度所决定的综合性能参数,是热像仪处理空间细节能力的技
术指标。
为什么空间分辨率(IFOV) 越小越好?
单位距离相同时,IFOV 越小,单个像素所能检测的面积越小,单位测量面积上由更多的像
素所组成,图像呈现的细节越多,成像越清晰。
大面积、小目标
评估储油罐的腐蚀或结构完整性
监测潜在耐火砖劣化区域
案例解释:
目标尺寸通常超过10 米,检测距离达到数十米,而需要查验的损坏部位的尺寸只有几十厘米,例如:钢厂热风炉的直径为10 米,高度30-50 米,但每块耐火砖宽度只有20 厘米,客户需要既可以看到目标的整体热像图,也要能够看到耐火砖的脱落问题。
设备要求:
1 超过300 万像素,足够的视场角度及优异的空间分辨率,可以实现对较大面积/ 区域的目标进行整体和远距离全面地分析要求,同时又可以分辨/ 检测出很多难以发现的细节或细小问题点,提高检测全面性和效率的同时,避免遗漏或意外事故风险。
2 最先进的聚焦方式选择,让聚焦更省时,LaserSharp? 激光自动对焦, 自动对焦, 手动对焦和EverSharp 多焦点记录功能,多种聚焦方式集于一身。保证您能够在几乎任何情况下都可以准确对焦,捕捉全部准确的数据;
3 红外热图、视频录制、带红外数据的视频录像,以及Wifi 传输方式,可以保证能够作为深度研究的有力依据。
相关应用:
l 大型工业设备的维护,如石化企业的反应塔,蒸馏塔等,冶金企业的高炉等;
l 隧道/ 大坝/ 桥梁渗水检测;
l 地质研究/ 勘探、火山研究;
l 建筑的维护,如机场、建筑群。
小温差
胚胎孵化监测 蓝色低温代表死胎)
植物病虫害检测
案例解释:
当检测目标的温差低至0.1 ℃ 以内时,需要有极高热灵敏度的热像仪才能发现细微差别,尤其是在科学研究领域。
设备要求:
1 超高分辨率图像:在精密位移成像技术模式下,分辨率和像素是标准模式的4 倍(TiX1000 的红外像素高达310 万,TiX660 的红外像素高达120 万),可获得锐利的图像,提供目标更多细节。
2 超优异的热灵敏度:此类现场的温差只有0.1℃ ,需要清晰地看到微小温差的问题点;TiX 系列产品拥有更高的热灵敏度,如TiX640/660 热灵敏度可达0.03℃,对于1℃的温差,可用超过30 种颜色表示其温度的变化,能够显示出更体现更小的温差,提供更清晰的热像。
3 高级对焦系统:提供了手动对焦、自动对焦及LaserSharp? 自动对焦和EverSharp 多焦点记录功能,可快速、准确地捕获对焦正确的图像。
4 灰度和全彩色图像:可满足温差显示细节的要求,各种各样的应用。
5 更大的数码变倍:TiX 系列产品提供32 倍的放大,可以任意缩放图像细节。
相关应用:
l 材料工程化:受力分析,热应力分析,非破坏性试验,包括检查和分析复合材料的层离、空隙、吸湿和压裂,表面辐射。
l 化学和生物科学:化学反应/ 变化研究,生物分析,动植物相关研究 ,医学/ 病理学等相关研究。
l 复合材料和结构的NDT 无损检测裂缝,空隙,分层,粘结,渗漏。
超远距离
水泥厂生产设备检测 高压输电塔的线夹检测
案例解释:
电力公司维护人员在500 米外对高压输电塔的进行巡检。
设备要求:
1 超高分辨率图像:在精密位移成像技术模式下,分辨率和像素是标准模式的4 倍(TiX1000 的像红外素高达310 万,TiX660 的红外像素高达120 万),可获得锐利的图像,提供最大细节。
2 超优异的空间分辨率:TiX 系列产品在更高的像素下,配备适合的镜头,可以达到更加优异的空间分辨率,如TiX1000 在配备120mm 超长焦的镜头时,空间分辨率可以达到0.1mRad,也就是说理论上,可以在500m 距离下,能够检测50mm 尺寸目标(高压线夹)。
3 5.6 英寸可旋转LCD 大显示屏:可帮助您方便地检查难以触及设备的上方、下方及周围。
4 可倾斜LCoS 彩色取景器: 分辨率为800 x 600 像素,在日光下可提供最大可视性。
5 高级对焦系统: 提供了手动对焦、自动对焦及LaserSharp? 自动对焦和EverSharp 多焦点记录功能,可快速、准确地捕获对焦正确的图像。
6 最大的镜头灵活性:利用现场可更换的可选镜头(2 倍和4 倍长焦镜头、两个广角镜头),无论距离远近,均可获得高分辨率图像。
7 更大的数码变倍系数: TiX 系列产品可以提供32 倍的放大,在现场,您就可以利用32 倍放大,分析更小的目标温度。
8 带有语音和文字注释,800 万可见光的录像功能:使得故障点记录、分析、存档更清晰、直观、简单、方便。
相关应用:
l 高压供电设备维护;
l 港口/ 码头塔吊电机维护。
微米级小目标
电路板中2 x 2 mm 芯片温度检测
0.5 x 0.5mm小芯片及周边检测
使用标准镜头
使用微距镜头
案例解释:
小型芯片温度检测,通常尺寸在2-3mm 以内,芯片内部的功能组件在50 μm 以内。
设备要求:
1 更优异的空间分辨率: TiX 系列的超高像素配三款微距镜头,使您能够拍摄高分辨率图像,可以提供小目标,微小目标的检测方案,如测量几十微米(μm)目标尺寸。
TiX 系列在精密位移成像技术模式下,分辨率和像素是标准模式的4 倍(TiX1000 的红外像素高达310 万,TiX660 的红外像素高达120 万),可获得锐利的图像,提供最大细节。
2 超优异的热灵敏度: TiX 系列产品拥有更高的热灵敏度,如TiX640/660 热灵敏度可达0.03℃,便于分辨更小的温差和更小目标,提供更清晰的热像。
3 高帧频模式:可利用TiX 的高帧频模式(高达240Hz)监测目标的温度快速变化。这样就能够分析多帧数据,便于更好地理解小目标的温度变化。
4 PC上回放和分析数据:利用随热像仪提供的SmartView? 软件,优化和分析图像 ,并生成检查报告。您也可将结果导出至电子表格,做进一步、更详细的分析,以及互动式数据展示。
相关应用:
l 微生物体研究;
l 芯片及PCB 线路,焊点检测;
l 生产工艺/ 过程杂质检测;
l 细小目标(如激光光纤)生产过程中温度均匀性检测。
高速温度变化/快速位移
烟花快速升空后的燃放瞬间
发动机散热系统检测
设备要求:
1 高帧频模式:可利用TiX 的高帧频模式(高达240Hz),实现对高速温度变化/ 快速位移的目标进行连续检测,可以获得目标的温度变化趋势,或高速位移过程中,真实的温度值。
2 实时辐射视频流记录:可以实时记录带温度数据视频,支持逐帧分析热过程和变化,更容易发现和确认真实的温度值,以及需要进一步检查的位置。
3 更多的数据传输/ 存储方式数据可以快速传输/ 存储至:仪器内存/SDHC 卡/ USB / GigE
Vision /Wifi 等,有力保证获取大量数据,作为深度研究的有力依据。
4 超高分辨率图像+ 优异的热灵敏度:在精密位移成像技术模式下,分辨率和像素是标准模式的4 倍(TiX1000 的红外像素高达310 万,TiX660 的红外像素高达120 万),结合TiX 更高的热灵敏度,如TiX640/660 热灵敏度可达0.03℃,可获得锐利的图像,提供更清晰、更多细节的目标热图。
5 PC 上回放和分析数据。利用随热像仪提供的SmartView? 软件,优化和分析图像,并生成检测报告。您也可将结果导出至电子表格,做进一步、更详细的分析,以及互动式数据展示。
相关应用:
材料研究;摩擦力/ 碰撞/ 力学研究;车床刀具研究;发动机趋势研究;感应加热研究;
点胶应用;焊接/ 包装应用;其他应用:激光脱毛。
其他高端应用
设备要求:
1 高温目标检测:TiX 系列可以检测高达2000 ℃的高温目标,支持需要极端温度条件的检查工作。
2 低温目标:TiX 系列可以检测低至-40℃的低温目标,支持需要极端温度条件的检查工作。
3 适应更低的工作环境:TiX 系列可以在-25℃的环境下,长时间工作,适应更严酷的工作场合。
相关应用:
材料/ 发动机等高温目标检测、低温目标(培养皿保温)检测、严寒地区外部环境下/ 高低温箱内长时间检测等。