紅外技術(shù)及原理

紅外技術(shù)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)的展望紅外線的發(fā)現(xiàn)

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)放在光帶紅光外的一支溫度計，比其他色光溫度的指示數(shù)值高。

經(jīng)過反復(fù)試驗，這個所謂熱量最多的高溫區(qū)，總是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。赫胥爾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：近紅外線（700~2000nm）、中紅外線（3000~5000nm）、遠(yuǎn)紅外線（8000~14000nm）。

紅外線的基本特征

常用紅外線波普范圍所有高于絕對零度（-273.15℃）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⒈利用紅外線觀測低空水蒸氣含量進(jìn)行天氣預(yù)報；⒉晴天利用紅外線觀測大氣CO⒉含量，估計溫室效應(yīng)；⒊晴天利用紅外線觀測大氣污染的情況。太陽光中紅外光產(chǎn)生的熱效應(yīng)紅外線具有很強熱效應(yīng)，并易于被物體吸收，通常被作為熱源。俗稱紅外光。

熱效應(yīng)：生物體中的偶極子和自由電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(jī)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)。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。紅外檢測技術(shù)的原理

紅外線檢測物體表面溫度分布的變化如圖

從圖中可知，熱流注入是均勻的，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。紅外通信技術(shù)紅外通信基本原理

將基帶二進(jìn)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。調(diào)制信號脈沖串信號基帶信號基帶信號輸入端38K信號輸入端調(diào)制信號解調(diào)信號基帶信號

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

調(diào)制信號

截取信號

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、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。

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(jī)場、碼頭、車站、機(jī)關(guān)、學(xué)校、影劇院等場合。

工業(yè)紅外測溫儀測量物體的表面溫度，其光傳感器輻射、反射并傳輸能量，然后能量由探頭進(jìn)行收集、聚焦，再由其它的電路將信息轉(zhuǎn)化為讀數(shù)顯示在機(jī)上，本機(jī)配備的激光燈更有效對準(zhǔn)被測物及提高物體精度。

檢測、火檢、船舶、噴漆、墨水、石油化工、機(jī)械制造業(yè)等各種工業(yè)物體領(lǐng)域應(yīng)用。

工業(yè)紅外測溫儀

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)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)的展望軍用領(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。紅外技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀紅外產(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(jìn)紅外行業(yè)規(guī)范