紅外測溫技術的案例
提升紅外測溫儀精確度的方法有哪些？
三、優(yōu)化環(huán)境因素與介質(zhì)干擾
工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復雜，蒸汽、灰塵、煙霧以及高溫環(huán)境空氣都會吸收或散射紅外輻射，從而衰減信號強度，此外強電磁干擾也可能影響電子信號的穩(wěn)定性。
為了應對這些難題，德國Optris提供了多種解決方案，在存在粉塵或蒸汽的環(huán)境中，加裝空氣吹掃器（AirPurge）不僅能保護鏡頭清潔，還能形成正壓氣幕，隔絕干擾介質(zhì)，對于透過玻璃或石英窗測量的場景，必須選擇對應波長（如5μm或7.9μm）的專用傳感器，因為普通硅透鏡會阻擋長波紅外線，同時利用德國Optris儀器內(nèi)置的環(huán)境溫度補償功能，實時修正環(huán)境溫度變化帶來的漂移，也是確保持續(xù)高精度的必要手段。
四、定期校準與專業(yè)維護
任何精密儀器隨著使用時間的推移，都可能出現(xiàn)微小的漂移，定期的計量校準是維持精度的“體檢”，建議用戶每年將儀器送回原廠或授權實驗室進行溯源校準，同時保持鏡頭的清潔十分重要，指紋、油污或劃痕都會直接改變透光率，使用專用的鏡頭清潔工具定期維護，能確保光學系統(tǒng)的最佳狀態(tài)。
提升紅外測溫儀的精確度是一個系統(tǒng)工程，需要從參數(shù)設置、光學匹配、環(huán)境控制及日常維護四個維度入手，作為源自德國的精密制造代表，德國Optris不僅提供高精度的硬件設備，更主要通過專業(yè)的技術支持，幫助用戶掌握正確的使用方法，只有當先進的技術與科學的操作相結合，才能真正釋放紅外測溫技術在工業(yè)中的巨大價值，為智能制造保駕護航。
展開 高速公路專用測溫儀：福光電子FT系列紅外點溫儀
福州福光電子有限公司針對高速公路系統(tǒng)檢測特點，推出高速公路專用的測溫方案。讓您能夠快速、簡單、方便地測試表面溫度。 福光電子FT系列紅外點溫儀特別適用于：公路局工養(yǎng)科，高速公路系統(tǒng)，路面、路橋工程公司、路面機械工程公司對施工及工程驗收中進行路面及橋面材料表面溫度測量；
福光電子FT系列紅外點溫儀包含以下型號：
? FT12紅外點溫儀 測溫范圍：-20～537℃ D：S=12：1
? FT30紅外點溫儀 測溫范圍：-32～850℃ D：S=30：1
? FT50紅外點溫儀 測溫范圍：-32～1200℃ D：S=50：1
福光電子FT系列點溫儀產(chǎn)品特點：
l 自動量程
l 測溫范圍寬
l LCD數(shù)字雙顯
l 最大值、最小值、最大值-最小值、平均值測量
l 背景光/激光點瞄準
l ℃/℉顯示選擇
l 保持功能
l 電池電量不足指示
l 自動關機
l 100組數(shù)據(jù)存儲 (FT30/FT50)
l 發(fā)射率可調(diào) (FT30/FT50)
l 上/下限溫度設置、超限報警 (FT30/FT50)
l K型溫度測量（FT50）
l USB接口及PC作圖軟件（FT50）
更多路橋維護儀表：高速公路專用地阻測試儀、高速公路專用電池維護儀、高速公路專用配電檢修儀表、高速公路專用電能質(zhì)量儀表；路面專用紅外點溫儀、路面專用紅外成像儀、路面專用地阻測試儀、道橋?qū)Ｓ?em>紅外測試儀、道橋?qū)Ｓ?em>紅外成像儀、道橋?qū)Ｓ玫刈铚y試儀，請點擊我們的網(wǎng)站：www.fuguang.com。
展開 德國Optris PI640i VGA級高精度紅外熱像儀，賦能精密工業(yè)測溫
德國Optris PI640i是一款集小巧體積與強大功能于一身的高性能非制冷USB紅外熱像儀。憑借卓越的VGA級光學分辨率（640x480像素）和17微米的長波紅外像素間距，它能夠捕捉極其清晰的輻射圖像與視頻。其高靈敏度配合低于40mK的熱噪聲，即使面對僅覆蓋3x3像素的微小目標，也能實現(xiàn)精準測量。
德國Optris紅外熱像儀生產(chǎn)廠家：https://www.shphgd.com/
德國OptrisPI640i紅外熱像儀：https://www.shphgd.com/products_details_id_21.html
核心性能與成像優(yōu)勢
PI640i專為滿足研究人員與工藝工程師的嚴苛需求而生，支持-20至1500°C的全溫度范圍測量（標準范圍-20至900°C，可擴展至1500°C）。設備采用先進的非制冷微測輻射熱計探測器技術，不僅功耗低、壽命長，更摒棄了傳統(tǒng)機械掃描部件，確保了設計的堅固與可靠。在成像表現(xiàn)上，它支持32Hz的標準幀率，并在高速子幀模式下可達125Hz，能夠輕松應對快速變化的制造過程監(jiān)控。配合多種可互換鏡頭，能最大程度優(yōu)化目標像素，確保全畫幅的高均勻度與低失真。
智能軟件與數(shù)據(jù)處理
該熱像儀完美兼容德國Optris免費提供的PIXConnect軟件平臺。工程師可以通過該軟件進行強大的熱圖像處理，包括尋找極值點、直方圖分析、溫度剖面繪制及圖像減法等。系統(tǒng)支持從實時熱視頻或存檔文件中提取任意區(qū)域（ROI）的溫度數(shù)據(jù)，并支持逐幀回放與報警觸發(fā)快照。此外，獨特的線掃描功能可將二維圖像轉化為連續(xù)的溫度變化曲線，廣泛適用于玻璃生產(chǎn)、塑料熱成型及傳送帶監(jiān)測等工業(yè)場景。
展開 手持紅外發(fā)射率測量技術：打開紅外世界的“密碼鑰匙”
在現(xiàn)代紅外技術應用中，有一個關鍵參數(shù)常常被忽視，卻又無處不在——發(fā)射率。它不僅是紅外測溫精準性的決定因素，更是紅外隱身、材料檢測、節(jié)能環(huán)保等眾多領域的核心密碼。今天，我們就從威睛光學的專業(yè)視角，帶您深入了解手持式紅外發(fā)射率測量技術及其廣闊的應用場景。
一、什么是發(fā)射率？為什么它如此重要？
在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都會向外輻射紅外能量。但不同材料輻射紅外能量的能力各不相同——有的擅長輻射，有的則善于反射。發(fā)射率正是描述這種能力的物理參數(shù)，它表示實際物體的熱輻射與理想黑體輻射的接近程度，取值范圍在0到1之間。
簡單來說，發(fā)射率越高，物體輻射紅外能量的能力越強；發(fā)射率越低，則反射能力越強。這個看似簡單的參數(shù)，卻是紅外技術應用的基石。無論是紅外測溫、紅外熱像，還是紅外隱身、材料檢測，都必須準確掌握被測物體的發(fā)射率，否則一切測量結果都可能是“空中樓閣”。
二、國防安全領域：隱身與反隱身的博弈
在國防安全領域，發(fā)射率測量技術扮演著至關重要的角色。
紅外隱身涂層性能評估是典型應用之一。現(xiàn)代無人機、艦船等裝備廣泛采用紅外隱身涂層，以降低被敵方紅外探測設備發(fā)現(xiàn)的概率。而這些涂層的紅外隱身效果，核心指標就是其表面發(fā)射率。通過手持發(fā)射率測量儀，技術保障人員可以在外場快速檢測涂層的發(fā)射率參數(shù)，評估隱身性能是否達標，發(fā)現(xiàn)涂層缺陷，及時進行維護補涂。
此外，在武器裝備紅外特性研究中，發(fā)射率測量也是不可或缺的一環(huán)。無論是發(fā)動機尾噴口的紅外輻射特征分析，還是整機/整車的紅外信號評估，都需要精確的發(fā)射率數(shù)據(jù)作為支撐。
三、民用領域：從節(jié)能建材到新能源
隨著“雙碳”目標的推進，發(fā)射率測量技術在民用領域同樣展現(xiàn)出巨大潛力。
節(jié)能建筑材料是重要應用方向。建筑外墻的輻射制冷涂料、Low-E玻璃等節(jié)能材料，其節(jié)能效果與表面發(fā)射率密切相關。
展開 
紅外線塑料焊接技術
目前，在市場上已有多種焊接技術被用于塑料零部件的焊接，包括：超聲波焊接、熱板焊接、激光焊接、振動摩擦焊接、紅外線焊接、熱樁焊接以及熱風焊接等。在這些焊接工藝中，紅外線焊接技術以其特有的優(yōu)勢而越來越受到市場的青睞。該技術的一大優(yōu)點是，它是采用非接觸式的加熱方式對塑料工件進行加熱。兩個待焊接的零件表面在紅外線的照射下可快速熔化,經(jīng)壓合冷卻后即粘接在一起，并可獲得極高的焊接強度。這就意味著即使是復雜的三維待焊接面也可以被塑化，相應地，很多采用其他焊接工藝不能實現(xiàn)的設計方案在此就能夠被輕易地實現(xiàn)。因此,紅外線焊接技術尤其適用于復雜曲面的零件以及大型結構性塑料零件。
實踐表明，經(jīng)紅外線焊接后的兩個部件，它們之間的接合強度遠比采用其他焊接工藝的強度要高。部件間的焊縫可達到100%的氣密性,因而不會有漏風或漏液體的現(xiàn)象發(fā)生。與汽車行業(yè)中經(jīng)常使用的振動摩擦焊接技術相比，經(jīng)紅外線焊接的部件不會在焊縫處出現(xiàn)焊渣或飛邊,因此對于大型汽車零部件，如儀表板、中控臺和門護板等，以及一些復雜曲面的小型部件，如過濾器、排風系統(tǒng)元件和剎車油盤等極為適用。
作為一家擁有多種焊接技術的制造商，德國FRIMO公司提供的紅外線焊接設備是一種基于短波紅外線的發(fā)生器, 其特點是啟動和關閉都非常迅速。在快速移動到待加熱的塑料零件表面后，僅需短短的數(shù)十秒鐘，即可將工件的表面按設定的深度快速塑化。一般，塑化時間最多只需要12s，當然，這還取決于待焊接零件的材料的特性。
與其他的紅外線焊接技術所不同的是，F(xiàn)RIMO的紅外線發(fā)生器采用了先進的控制系統(tǒng), 其精確的無級調(diào)節(jié)機制可以讓操作人員通過精確定位來最優(yōu)地控制焊接過程。操作人員可根據(jù)曲面結構，單獨對每個紅外線加熱器的功率進行設置，以保證零件的各個部分熔化的一致性，從而取得良好的焊接質(zhì)量。
為了避免紅外線輻射到那些不需要加熱的區(qū)域，通常要使用所謂的“屏蔽板”。
展開 紅外熱像儀的技術原理及應用
之后，系統(tǒng)會把 “電信號強度” 和 “溫度” 對應起來，再通過 “偽彩映射” 技術，給不同溫度的區(qū)域賦予不同顏色 ——比如低溫區(qū)域用藍色、綠色表示，中溫區(qū)域用黃色、橙色表示，高溫區(qū)域用紅色、紫色表示。
最后，經(jīng)過處理的信號會傳輸?shù)斤@示屏，我們看到的就是一張 “彩色熱圖像”：通過顏色分布，能直觀判斷目標的溫度差異，比如電機熱圖像中，紅色斑點就是過熱故障點。
文章轉載自：光電資訊。 僅分享，侵權刪。
威睛光學紅外類產(chǎn)品包括手持紅外發(fā)射率測量儀、不同型號的長波非制冷紅外熱像儀、中波制冷紅外熱像儀等。覆蓋工業(yè)檢測、安防觀測、特種探測等全場景紅外探測需求，可在無光、黑夜、煙霧、沙塵等復雜環(huán)境下穩(wěn)定運行，具備全天候探測能力。如想了解我司產(chǎn)品，歡迎加威：threephy
展開 Fraunhofer IOF紅外波長新技術
與標準的3D激光掃描非常相似，只是這種方法使用紅外波長代替光學波長。由于測量場的尺寸以及分辨率和速度，這種方法還適用于生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制或自動化應用。
△系統(tǒng)與熱輻射一起用于透明物體的3D檢測
系統(tǒng)使用紅外輻射，利用高能CO2激光照射物體。這會稍微加熱物體的表面，因為引入的熱能非常低，所以不會損壞對象。研究人員使用高功率密度的特殊透鏡，激光束垂直照射整個物體，激光的能量被被測物體吸收并部分重新發(fā)射。因此，物體表面的每個點對紅外探測器都是可見的。兩個熱像儀從兩個不同的角度分析對象上狹窄而強烈的紅外線所留下的熱特征。然后，利用兩個視角的信息計算空間像素，并合并為被測物體的精確尺寸。受熱和未受熱表面之間的溫差通常小于3°C。因此，這種方法也適用于敏感材料。
△MWIR3D測量原理
為了減少熱輻射滲入相鄰區(qū)域，并且不會混淆檢測器，研究人員使用專用的透鏡將激光照明精確地聚焦在較小的點上，不僅可以快速進行掃描，而且可以提高分辨率。研究人員說，精度可能小于0.01mm，這與目前最好的3D掃描儀相當。
△“Glass360Dgree”：首個用于檢查光學制造中的Glasele的MWIR3D系統(tǒng)
在Fraunhofer IOF，研究人員目前正在開發(fā)基于MWIR3D測量方法的各種系統(tǒng)。除了針對各種測量場景優(yōu)化方法并應用于工業(yè)工廠外，由Martin Landmann和小組負責人Stefan Heist博士領導的團隊正在研究一種用于機器人技術的系統(tǒng)，致力于將實驗室設置轉換為盡可能緊湊和強大的生產(chǎn)空間，而這項技術可以使機器人識別并抓取透明物體。第一個使用MWIR3D測量原理的應用系統(tǒng)是“Glass360Dgree”，專為檢查光學產(chǎn)品中的玻璃元件而設計。
展開 ZEMAX軟件技術應用專題：紅外系統(tǒng)光學設計示例
規(guī)格如下：
波長：10μm
焦距：80mm
F數(shù)：2
FOV：30°
OpticStudio提供了一個名為INFRARED.AGF的紅外用材料玻璃目錄，如下圖所示。 這在設計紅外光學器件時是很有用的。
本文在初始數(shù)據(jù)的基礎上進行了優(yōu)化，具體如下。
評價函數(shù)設置如下：
第一行設置操作數(shù)EFFL，它指定了焦距。
第二行設置操作數(shù)TOTR，它返回從第一平面到圖像平面的總厚度。
第三行設置操作數(shù)OPLT，使第二行的值小于130毫米。
第4行規(guī)定空氣和鏡頭的最小邊緣厚度要大于3毫米。
第5行規(guī)定空氣和鏡頭的最小中心厚度要大于4毫米。
第6行起是優(yōu)化向?qū)гO置時的操作數(shù)，如下所示。
優(yōu)化后的結果如下所示，鏡頭尺寸變小。
下面是視場的RMS波前像差結果。
可以看出，整體的衍射極限是低于衍射極限的。
這是FFT MTF的結果：
Ansys Zemax國內(nèi)可靠代理商
光研科技南京有限公司是國內(nèi)可靠的光學軟件和儀器光電供應商，提供企業(yè)定制化上門培訓服務，承接各類光學設計項目，并有一系列自主編寫出版的光學設計書籍。公司擁有一支高素質(zhì)、高水平、實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富的管理，銷售以及研發(fā)團隊，從成立到現(xiàn)在已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務，是光電圈內(nèi)值得信賴的企業(yè)。追光逐夢，研以致用！以用戶的需求為起點，為客戶提供有價值的光學產(chǎn)品和服務一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。
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展開 面投影燒結3D打印技術，一次一層，Vistech直接圖像紅外燒結DLP-PBF
這種新的紅外（IR）PBF技術被稱為直接圖像紅外燒結（DIS）。但南極熊更喜歡叫它為“面燒結”。
紅外面曝光技術，一次燒結一層
其實，南極熊認為，這可以說是一臺近紅外投影儀。但現(xiàn)在，Visitech已經(jīng)實現(xiàn)了一些粉末材料的燒結。長期以來，塑料PBF通常是指選擇性激光燒結（SLS），激光在粉末床上逐點移動，邊移動邊熔化塑料顆粒。雖然比熔融沉積FDM技術具有更高的分辨率，但它的速度很慢，還需要后期對表面進行處理。正如基于投影儀的數(shù)字光處理（DLP）在基于激光的立體光刻（SLA）技術上取得的進展一樣，DIS也將是PBF技術的巨大進化。
△世界上第一個使用 IR 打印的用于燒結粉末床融合（DIS）的船模型。圖片由 Visitech 提供
據(jù)Visitech稱，DIS以更高的打印速度、分辨率來改進SLS。一次曝光燒結融合一整層，DIS就像DLP一樣，以指數(shù)級的方式提高了SLS的3D打印速度。而且Visitech還開發(fā)了一個滾動子系統(tǒng)來堆疊多個光引擎和一個運動平臺，變成滾動投影，將擴大打印的尺寸，并提升生產(chǎn)效率。
△堆疊多個光機來擴大打印尺寸、提升打印速度
Visitech表示，DIS是公司大量研究的結果，他們在DLP光機方面有20年的經(jīng)驗。為了創(chuàng)造這項技術，必須克服與電源管理和系統(tǒng)冷卻有關的關鍵挑戰(zhàn)。為了在一次照射曝光中實現(xiàn)全層圖像投影，研發(fā)團隊必須找到一個足夠強大的光源，來高精度熔化粉末。他們設計了一個能高達120W的紅外投影儀，來滿足高能需求，以便解決SLS單點激光掃描效率低下的問題。
新技術的難點與突破
然而，120W的巨大功率負荷，造成溫度過高，可能會損壞光引擎。
展開 從“被動監(jiān)控”到“主動預警”：紅外熱成像技術如何重塑安防體系
紅外熱成像技術正成為現(xiàn)代安防體系中的關鍵感知手段，有效彌補了傳統(tǒng)安防在復雜環(huán)境下的監(jiān)測短板，實現(xiàn)全方位、全天候的安全守護。
傳統(tǒng)安防依賴可見光攝像頭、紅外對射等設備，在夜間、弱光、雨霧等惡劣天氣下往往監(jiān)控效果不佳，存在安全隱患。紅外熱成像技術基于熱輻射探測原理，具備強穿透、全天候的監(jiān)控能力，突破了環(huán)境與時間的限制，廣泛應用于邊境防護、關鍵基礎設施安保、城市安全及消防救援等領域。
紅外熱成像在安防中的核心優(yōu)勢
環(huán)境適應性強，實現(xiàn)“全天候無盲區(qū)”監(jiān)測
不受光線影響：通過非接觸式測量，可在完全黑暗或強光眩光環(huán)境中清晰成像，消除低光無光環(huán)境的監(jiān)控盲區(qū)。
穿透惡劣天氣：在雨、霧、雪、沙塵等天氣中，紅外線穿透能力遠強于可見光，確保系統(tǒng)在極端天氣下穩(wěn)定運行，支持24小時不間斷監(jiān)測。
精準識別風險，實現(xiàn)“從被動到主動”監(jiān)測
發(fā)現(xiàn)隱蔽目標：可穿透草叢、偽裝物等非金屬遮擋，識別隱藏人員或熱源設備，適用于周界防護、廠區(qū)排查等場景。
預判潛在事故：通過監(jiān)測設備異常升溫（如電氣線路老化、變壓器過熱），在火災前兆階段觸發(fā)預警；也可通過熱源移動軌跡識別人員異常滯留、非法闖入等行為。
適配多種場景，靈活接入現(xiàn)有安防體系
固定監(jiān)控場景：在廠區(qū)周界、高層建筑、變電站等重點區(qū)域安裝固定熱成像攝像機，直接接入原有安防系統(tǒng)，實現(xiàn)自動監(jiān)控與報警。
智能聯(lián)動：可與報警系統(tǒng)、消防設備聯(lián)動，檢測到異常時自動觸發(fā)警報、啟動消防噴淋，大幅縮短響應時間。
典型應用場景
關鍵基礎設施安保：對電站、水庫、通信樞紐、機場等重點設施進行全天候、遠距離監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)非法入侵，保障設施安全。
展開 新技術突破研發(fā)更低成本紅外攝像頭 降低自動駕駛汽車成本
據(jù)外媒報道，人眼會錯過很多隱藏在光波波長內(nèi)的事物，但是紅外攝像頭可以捕捉到植物光合作用、冷恒星燃燒以及電池發(fā)熱時發(fā)出的光，可以透過煙、霧和塑料看到東西。但是紅外線攝像頭比可見光攝像頭貴得多，紅外線的能量比可見光小，因此更難捕捉。但是，美國芝加哥大學（the University of Chicago）的科學家們獲得了一項技術突破，可能未來可以實現(xiàn)價格更優(yōu)惠的紅外攝像頭，從而使紅外攝像頭可以用于手機等普通消費電子產(chǎn)品，或用作自動駕駛汽車的傳感器，幫助更準確地看清周圍環(huán)境。
現(xiàn)有的紅外攝像頭通過連續(xù)鋪設多層半導體制成，是一個復雜且易出錯的過程，從而也使得紅外攝像頭價格太昂貴，無法用于大多數(shù)的消費類電子產(chǎn)品。
但是芝加哥大學的Guyot-Sionnest實驗室轉而研究只有幾納米大小（一納米是指甲每秒生長的長度）的微小微納米顆粒-量子點。量子點有一些奇怪的特性，而且其特性會隨著尺寸發(fā)生變化，科學家可以通過調(diào)整此類粒子的大小來控制其特性。因此，量子點可以被調(diào)諧以接收紅外光波長。
攝像頭需要捕捉紅外光譜內(nèi)的不同部分，因此可調(diào)性對于攝像頭來說非常重要。該研究的第一作者博士后研究人員Xin Tang表示：“在紅外線中收集多個波長的信息可以提供更多的光譜信息，短波可以提供有關結構和化學成分的信息，中波可以提供溫度信息。”
研究人員們調(diào)整了量子點，形成了探測短波紅外線和中波紅外線的公式，然后將該兩種公式一起放在硅片上，由此制成的攝像頭性能非常好，更易生產(chǎn)。
科學家們表示，價格低廉的紅外線攝像頭有很多潛在應用，例如，自動駕駛汽車需要依靠傳感器掃描道路和周圍環(huán)境。而紅外線可以探測到生物的熱信號，并且可以透過霧霾看到物體，因此汽車工程師們希望在汽車上應用該技術，只是成本太高，阻礙了該應用。
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