多年來，科學(xué)家、研究人員和研發(fā)專家熱衷于將紅外熱像儀運用在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中，包括工業(yè)研發(fā)、學(xué)術(shù)研究、無損檢測(NDT)和材料檢測，以及國防與航空航天等。但是，并非所有的紅外熱像儀均具有同等的品質(zhì)功能，或者可用于一些專門的應(yīng)用。譬如，要想獲得精確的測量值，則需要配備高速定格動畫功能的先進(jìn)紅外熱像儀。今天，小菲就教大家如何選擇制冷型和非制冷型紅外熱像儀！

各有千秋

制冷型紅外熱像儀

先進(jìn)的制冷型紅外熱像儀配有集成低溫制冷機(jī)的成像探測器。這是一款可將探測器溫度降低至制冷溫度的設(shè)備。為了將熱噪聲降至場景成像信號水平之下，探測器溫度的下降必不可少。

制冷型紅外熱像儀是最敏感型紅外熱像儀，可探測物體間最細(xì)微的溫差。它們工作在光譜中波紅外(MWIR)波段和長波紅外(LWIR)波段，因為從物理學(xué)角度來講在這些波段熱靈敏度較高。熱靈敏度是指信號變化相對于目標(biāo)溫度變化。熱靈敏度越高，就越容易探測那些目標(biāo)溫度與背景差異不大的場景。

FLIR A6700sc是一款科研級中波紅外銻化銦熱像儀，能生成細(xì)節(jié)豐富的327,680像素?zé)釄D像。

非制冷型紅外熱像儀

非制冷型紅外紅外熱像儀是一款其中配備的成像探測器無需低溫制冷的紅外熱像儀。常見的探測器設(shè)計基于熱釋電探測器，這是一種擁有較大溫度測量系數(shù)的小型氧化釩電阻，表面積較大、熱容量低，以及熱絕緣效果佳。場景溫度變化會導(dǎo)致紅外探測器溫度變化，從而將轉(zhuǎn)化為電信號，并經(jīng)過處理產(chǎn)生圖像。

非制冷型探測器用在長波紅外(LWIR)波段中，與地面溫度類似的目標(biāo)在該波段中放射出的紅外熱能最多。相比制冷式探測器，非制冷型探測器的制造步驟更少，產(chǎn)率更高，真空包裝成本更低，而且非制冷型紅外熱像儀無需極其高昂的低溫制冷機(jī)設(shè)備。非制冷型紅外熱像儀配有較少的活動部件，在類似的工作條件下，其往往較制冷型紅外熱像儀具有更長的使用壽命。

FLIR T650sc配備一臺非制冷型氧化釩（VOx）微測輻射熱計探測器，能生成640×480像素的熱圖像。

非制冷型紅外熱像儀展現(xiàn)的優(yōu)勢帶來了兩難的問題：研發(fā)/科學(xué)應(yīng)用最好什么時候使用制冷型紅外熱像儀？答案是：取決于應(yīng)用需求。

實例對比

如果你想要發(fā)現(xiàn)微小的溫差變化，需要最優(yōu)的圖像質(zhì)量，拍攝快速移動或發(fā)熱目標(biāo)；如果你需要看清熱變化過程，或者測量極小目標(biāo)的溫度；如果你希望在非常明確的電磁波譜部位可見熱對象；抑或你希望將紅外熱像儀與其他測溫設(shè)備同步工作，制冷型紅外熱像儀則是你的首選儀器。

1、速度

制冷型紅外熱像儀的成像速度快于非制冷型紅外熱像儀。高速熱像成像的曝光時間可達(dá)到微秒，能夠停止動態(tài)場景的表觀運動，并可捕獲每秒62,000幀以上的幀速率。其應(yīng)用包括熱分析和動態(tài)分析噴氣式發(fā)動機(jī)渦輪葉片、汽車輪胎或安全氣囊檢測、超音速彈丸，以及爆炸等。

制冷型紅外熱像儀具有極快的響應(yīng)速度，并充分利用全局快門優(yōu)勢。這意味著它們能夠同時讀出所有的像素，而并非如非制冷型紅外熱像儀一樣逐行讀取，從而使制冷型紅外熱像儀能夠捕獲清晰的圖像和對移動物體進(jìn)行測溫。

這些紅外圖像對比了以20 mph速度旋轉(zhuǎn)的輪胎的拍攝效果。左邊這張是用制冷型紅外熱像儀拍攝的。您可能會覺得輪胎并未在轉(zhuǎn)動，但這是制冷型紅外熱像儀在極其高速條件下的拍攝結(jié)果，它會“定格”輪胎的轉(zhuǎn)動。非制冷型紅外熱像儀的拍攝速度太慢，無法捕捉到輪胎旋轉(zhuǎn)時使得輪輻顯得透明的瞬間。

2、空間分辨率