红外热成像原理

这里，还有一个有趣的故事：当初非制冷红外热像仪刚出现在市场时，为了和早期制冷型红外热像仪竞争，有些人士曾屡屡提到阳光干扰问题。有一种说法是：短波红外热像仪（3～5μm）易受阳光干扰，而长波红外热像仪（8～14μm）不受阳光干扰；因此，长波红外可以在白天工作，而短波红外热像仪不行。的确，阳光是有干扰，但是，阳光照射物体表面发生发射或衍射时，其光谱范围跨越了3～5μm的同时也跨越了8μm的范围，也就是说：阳光对两者皆有干扰，轻重不同而已。谁也不敢说：拿长波红外热像仪白天检测就能避免因阳光干扰而产生的误判断！否则，我国相关检测规程中也不会建议：在使用红外热像仪进行检测时，尽量在“日出之前、日落之后”或阴天。其实，这种干扰还包含另外两个因素：第一，阳光照射会使被检测设备本身升温，该温升与设备故障部位的温升有可能叠加，造成漏检或误判断；第二，阳光照射对使用液晶屏作为显像器的红外来说，对人的肉眼是有很大的干扰的。 红外热像仪除了能显示物体表面的热状态分布图之外，还有一个特点：非接触测温。这

个功能，在当年的“非典”中应用是非常广泛的。但是，笔者认为：红外在“非典”中的应用，对普及红外热像仪相关知识有一定的作用；可在某些地方的应用方式上却是有待商榷的。我们知道：人体是个恒温体，传统测温所采取的部位是：腋窝、口腔、直肠。其中，直肠的温度最高也最接近人体内部温度。体表呢？——要知道红外热像仪只能测量表面的热辐射（体表的不同位置温度也不一定相同，但多在26度到31度左右），而人又分男女、老少，每个人在体表热辐射上都有差异，同时，同一个人在24小时内的体表温度也是有差异的。你怎么能排除人受环境的影响？（比如说人多而空间小、有空调、刚喝过热水吃过饭、刚运动过、心情紧张等等）由于人有这些特性，即使你用相对温差法或热谱图法也无法准确判断。

　　红外热像仪能测温实际上是通过黑体恒温（可调）炉对红外热像仪先定标它的温度曲线，定标的点越多，测温相对越准。也就是说：没有哪一家（无论是国外的还是国内的红外厂家），也无论你是高档的红外热像仪还是低端红外热像仪，都不可能无限止地标定无数个点，那样是不现实也不经济的——这一点对于人工成本高的国外产品来说，也是个不好的消息。即：谁的测温都不可能准确。这种标定是和每个探测器本身的特性相关，所以，每台红外热像仪，只要你测温，这道工序是不可避免的。最麻烦的是：红外探测器在工作或放置一段时间后，其材料的老化也是不可避免的——不管你是氧化矾还是硅掺杂（或多晶硅）或者别的什么材料，材料的特性发生改变，测温曲线就得重新标定，否则测温就不可能准确！虽然说非制冷焦平面号称免维护机型，可以工作5万或8万小时，但这与测温准确性无关，是指成像而已。何况，空气中的水分，CO，CO2、灰尘对，红外线的衰减作用，谁也无法去量化——它是流动的、非线性的且各区域在不同时间内是变化的。于是，关于“环境参数自动校正”“大气穿透率自动校正：”等参数就出现在我们面前了。那估计是各个厂家自己的经验参数吧！

　　相关人士在谈及该问题时，开玩笑说：“红外热像仪测温是绝对不准的，发现相对温差的能力是一流的。”当然，这只是和接触式测温相比而言。应该说红外热像仪测温虽然有误差，但还是比较准确的。

　　另外，我们国家有些行业已制订的检测规则中规定：用红外热像仪检测带电、高温的设备的方法是：1，热谱图法2，相对温差法。

　　从核心技术的角度来说，国内工业红外热像仪行业根本没有什么可以自豪的地方。因为非制冷焦平面探测器制造技术完全国外厂家手中，我们面临的是长期的技术封锁。