紅外技術(shù)及原理

1、紅外技及原理紅外線的發(fā)現(xiàn) 紅外線的基本特征 紅外技術(shù)的原理及應(yīng)用 紅外技術(shù)的展望赫胥杲1800年，英國物理學(xué) 家F. W.赫胥爾從熱的觀 點來研究各種色光時，偶 然發(fā)現(xiàn)放在光帶紅光外的 支溫度計，比其他色光 溫度的指示數(shù)值高。這個所謂熱量最多的高溫區(qū)，總是紅外線的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過反復(fù)試驗，位于光帶最邊緣處紅光的外面。于是他宣布:太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外，還有一種人眼看不見的“熱線”，這種看不見的“熱線”位于紅色光外側(cè), 叫做紅外線。紅外線的基本特征紅外線是波長介于微波與可見光之間的電磁波，具有與無 線電波及可見光一樣的本質(zhì)，波長在770納米至1毫米之間, 在光譜上位于紅色光外側(cè)。紅外線可分為：近紅

2、外線(7002000nm)、中紅外線(30005000nm)、遠(yuǎn)紅外線(8000-14000nm)。o.ia u iua iooa oj i io too oitm km io&m im 10m 100 ixm Wkm wokm波長(um)常用紅外線波普范圍A所有高于絕對零度(-273. 15C)的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅 外線?，F(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。穿透云霧能力比可見光強仁利用紅外線觀測低空水蒸氣含量進行天氣預(yù)報；2晴天利用紅外線觀測大氣CO 2.含量，估計溫室效應(yīng)；3.晴天利用紅外線觀測大氣污染的情況。:-6)4n2渡長/nm2 5CH)太陽光中紅外光產(chǎn)生的熱效應(yīng)熱效應(yīng)：生物體中的偶極子和自由電

3、荷在電磁場的 作用下，有按電磁場方向排列的趨勢。在此過程中，引發(fā) 分子、原子無規(guī)則運動加劇而產(chǎn)生熱，當(dāng)紅外輻射有足夠 強度時即超過了生物體的散熱能力，就會使被照射機體局 部溫度升高，這就是紅外線的熱效應(yīng)。紅外熱效應(yīng)是設(shè)計和制作熱敏型紅外探測器的物理基 礎(chǔ)0在生活中，利用紅外熱效應(yīng)的有紅外線高溫殺菌、紅 外線治療等。也 r 紅外檢測技術(shù)的原理反射波入射波 均質(zhì)作 /（無缺陷）度分布均質(zhì)體（無缺陷）熱呀1TI非均質(zhì)體（隔熱性 缺陷）工QXLEEI：表面溫非均質(zhì)休得熱性缺陷）i表面溫 丄工丄丄工匚度分布 -J1T下*、 杯紅外線檢測物體表面溫度分布的變化如圖(a)(b)從圖中可知，熱流注入是均勻的，

4、因此對無缺陷 的物體，正面和背面的溫度場分布基本上是均勻的；如果物體內(nèi)部存在缺陷，在缺陷處溫度分布將發(fā) 生變化，對于隔熱性的缺陷，正面檢測時，缺陷處因 熱量堆積呈“熱點”，背面檢測時缺陷處則是低溫點; 而對于導(dǎo)熱性的缺陷，正面檢測時，缺陷處的溫度是 低溫點，背面檢測到缺陷處的溫度是“熱點”。可見，采用紅外檢測技術(shù)，可以形象的檢測出材 料表層與淺層缺陷和范圍。IA50紅外通信基本原理將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過 紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號?；鶐盘朓數(shù)據(jù)位jHruTTui nrLn_制后的發(fā)射信號 run nn調(diào)制信號/VCCRIO寸co1(kR13寸ooR1773-733381/

5、66220NE55LC3C41.8nFlOriFVCCRIO寸co390R13寸gT771Rll1Ck333Sf/66Q2NE55：5in1C3C4l.SnF10rIF調(diào)制信號II解調(diào)信號基帶信號3:22U10l+峙vBI)3C26r十3VnR702b.luFU10K1Cr1JIRJDvJHS0038-夕和數(shù)將式引導(dǎo)碼低電平持續(xù)時間為9000us左右，高電平持續(xù)時 間為4500us左右。數(shù)字信息通過一個高低電平持續(xù)時間來表示，1的持續(xù)時間大概是1680us高電平+560us低電平，0的持續(xù)時間 大概是560us高電平+560us低電平紅外技術(shù)的應(yīng)用紅外測溫儀紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信

6、號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。目標(biāo)II制冷器_ - 9光學(xué)成像紅夕卜掃描系統(tǒng)探測器顯示記錄信號處 理轉(zhuǎn)換其測溫原理是將物體（如鋼水）發(fā)射的紅外線具有的 輻射能轉(zhuǎn)變成電信號，紅外線輻射能的大小與物體（如鋼 水）本身的溫度相對應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號大小，可以確 定物體（如鋼水）的溫度。紅外線測溫儀三大分類人用紅外線測溫儀工業(yè)紅外線測溫儀雙色紅外線測溫儀人用紅外測溫儀紅外線人體體溫監(jiān)測儀適用于人流量大的公共場合快 速監(jiān)測人體體表溫度的專業(yè)儀器。具有非接觸式測溫、準(zhǔn) 確度高、測量速度快、超溫語音報警等優(yōu)點。出入境口岸、港口、機場碼頭車站、機關(guān)、學(xué)校、 影劇院等場合。工業(yè)紅外測溫儀工業(yè)紅外測溫儀

7、測量電路將信息轉(zhuǎn)化為讀數(shù)顯示在機上，本機配備的激 光燈更有效對準(zhǔn)被測物及物體的表面溫度，其光傳 感器輻射、反射并傳輸能 量，然后能量由探頭進行 收集、聚焦，再由其它的提高物體精度。 檢測、火檢、船舶、噴漆、墨水、石油化工、機 械制造業(yè)等各種工業(yè)物體領(lǐng)域應(yīng)用。雙色紅外測溫儀 即測量物體在兩個 不同光譜范圍內(nèi)發(fā)出的紅 外輻射亮度并由這兩個輻 射亮度之比推斷物體的溫 度，稱為雙色測溫儀。雙色紅外測溫儀應(yīng)用 領(lǐng)域很廣，特別是在鋼鐵 工業(yè)金屬熱處理金屬 加工和鑄造等方面。泰雷雙色在線式紅外測溫儀紅外技術(shù)的展望紅外技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主要領(lǐng)域方向 按產(chǎn)品和技術(shù)類別可分為：紅外傳感器、紅外成像 器、紅外材料、光學(xué)元件、制冷器、前放、專用信號讀 出處理電路、圖像處理、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)檢測、仿真與試 驗等； 按應(yīng)用領(lǐng)域可分為：安防領(lǐng)域、消防領(lǐng)域、電力領(lǐng) 域、企業(yè)制程控制領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、遙感領(lǐng) 域等。紅外技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀軍用領(lǐng)域紅外技術(shù)已廣泛應(yīng)用于陸、海、空各軍兵種，其中紅 外成像精確制導(dǎo)是各國紅外技術(shù)應(yīng)用的主流方向之一。民用領(lǐng)域紅外熱像儀在我國應(yīng)用于安防、消防、電力、建筑等 行業(yè)領(lǐng)域目前還處于起步階段，發(fā)展空間巨大，未來市場 空間將超過軍用需求。紅外產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展的思考與對策提高紅外技術(shù)基礎(chǔ)研究地位，加大對紅外基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)投入;統(tǒng)籌規(guī)劃，推進紅外行業(yè)