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简述红外热成像仪的发展历程

2018/11/13

“红外线”一词源于“infrared”,是超出红色之外的意思,表示该波长在电磁辐射频谱中所处的位置。“thermography”一词是采用同根词生成的,意思是“温度图像”。

 

红外热成像的起源归功于德国天文学家 Sir William Herschel,他在1800年使用太阳光做了一些实验。他让太阳光穿过一个棱镜并在各种颜色处放置温度计,利用灵敏的水银温度计测量每种颜色的温度,结果发现了红外辐射。Herschel发现,当越过红色光线进入他称为“暗红热”区域时,温度便会升高,从而人们走上了应用红外技术的道路。

 

在第二次世界大战过程中,已经慢慢掌握红外技术的德国人已经能够利用红外技术研制出红外通信设备,这项技术为红外的发展做了铺垫。

 

在第二次世界大战以后,美国某公司用了近一年的时候探索红外,研制出第一台用于军事方面的成像装置。该装置的工作原理是利用光学对被测目标进行红外扫描,将红外辐射迹象传递给光子探测仪,接收到的迹象经过一系列的仪器处理形成可视的图像信号。

 

在接下来的五六十年代,瑞典公司先后新增了测试温度的功能,并称该产品为红外热成像仪,一直沿用至今,但也只限用于军事。

 

直至二十世纪六十年代,红外热成像技术才被用于非军事应用领域,开始出现民用的第一代热成像仪——作为精密的仪器逐渐被各行业所应用。虽然早期的热成像系统很笨重、数据采集速度缓慢而且分辨率不佳,但它们还是被用于工业应用领域,例如检查大型输配电系统。

 

由于第一代热成像仪的出现解决了电力上接头带电温度检测的问题,具有便携、非接触等优点,而且可以直观看到温度分布,很快就被广泛应用于电力、设备维护等巡检和电路研发、材料研发等科研方面。

 

21世纪初期,随着红外热成像科技的发展,一些热成像仪厂商推出了适合长期在线监测和组网监控的第二代热成像仪——热成像技术开始往传感器方向发展。第二代热成像仪可以对重点设备与高危区域的24小时实时监测。可以与其他设备进行联动,组成监控系统实现大规模组网。随后更是开始被运用于变电站监控、防火、安防以及辅助驾驶等方面。

 

2010年后,市场上出现了第三代热成像仪——热成像技术开始与移动互联网结合。热成像仪与手机结合,利用了手机的便捷操控性、快速增长的处理能力和移动联网功能,使热成像仪的操作更简单、功能更强大。而且手机热成像仪方便快速的云存储和数据分享,使热成像仪从孤立的仪器和传感器,发展成为大数据的热像采集终端,大幅扩充了红外热成像的应用空间。

 

随着热成像科技的普及,民用热成像仪也逐渐从工业、医用进入到消费领域。如何让热成像仪更加普及应用于大众成为热成像领域创新公司需要关注和解决的问题。相信在不久的将来,热成像技术将被广泛带入大众化的市场,开启了热成像的新时代。


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