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德國OPTRIS精密紅外熱像儀的工作原理是什么

來源:玉崎科學儀器(深圳)有限公司   2025年07月10日 08:58  

一、產(chǎn)品概述

德國OPTRIS精密紅外熱像儀是專為工業(yè)、科研和環(huán)境監(jiān)測等領域設計的高性能非接觸式溫度測量設備。該系列產(chǎn)品以其高分辨率、快速幀率、高靈敏度以及廣泛的溫度測量范圍而著稱,能夠精確捕捉物體表面的溫度分布。OPTRIS熱像儀廣泛應用于工業(yè)過程監(jiān)控、質量檢測、故障診斷以及科學研究等場景。

二、產(chǎn)品特性

(一)高分辨率與精準測量

OPTRIS精密紅外熱像儀具備高分辨率的成像能力,例如PI 450i型號的光學分辨率為382×288像素,能夠捕捉豐富的溫度細節(jié)。其溫度測量范圍寬廣,從-20°C到900°C,甚至可擴展至1500°C,滿足多種工業(yè)和科研場景的測溫需求。

(二)快速幀率與實時監(jiān)測

該系列熱像儀具備高達80Hz的熱成像幀率,能夠快速捕捉熱過程的變化,尤其適用于在線掃描模式下對快速熱過程的實時監(jiān)控。例如,在汽車制造、塑料加工以及半導體行業(yè),快速幀率可確保在生產(chǎn)過程中及時反饋溫度的動態(tài)變化,助力工藝優(yōu)化

(三)電動對焦與便捷操作

OPTRIS熱像儀配備電動對焦功能,用戶可遠程精確調整表面溫度測量目標的焦點。這一特性使得在難以接近或危險的測量環(huán)境中,也能獲得清晰準確的熱像圖,提高了操作的靈活性和測量的準確性

(四)非制冷技術與可靠設計

采用非制冷熱前視紅外(FLIR)熱成像技術,無需機械旋轉或振蕩的活動鏡子,增強了設備的可靠性、經(jīng)濟性和堅固性。這種設計降低了維護成本和故障風險,適合長期穩(wěn)定運行

(五)緊湊耐用與環(huán)境適應性強

OPTRIS熱像儀設計緊湊但堅固耐用,具有防水性能,例如Xi 400型號的工業(yè)級和堅固設計,使其在苛刻工業(yè)環(huán)境中也能穩(wěn)定工作。無論是固定安裝還是掛載設置,都能適應各種工業(yè)制造環(huán)境

(六)便捷的數(shù)據(jù)連接與處理

通過USB接口實現(xiàn)與計算機的無縫連接,方便數(shù)據(jù)的快速傳輸和實時處理。結合PIX Connect等專業(yè)軟件,可提供復雜的軟件功能,如線掃描、圖像合并、尋找熱熱點等,增強了在多種監(jiān)控和檢查任務中的實用性和效率

(七)豐富的接口與擴展性

除了USB接口外,OPTRIS熱像儀還具備模擬和數(shù)字輸出以及過程接口,可為機器和設備提供控制輸入,并為開發(fā)特定應用軟件解決方案的集成商提供軟件開發(fā)工具包。這便于與現(xiàn)有系統(tǒng)集成,實現(xiàn)更多自動化和智能化功能

(八)兼容廣泛配件

可搭配多種適用于惡劣環(huán)境的配件,如水冷外殼可將工作溫度范圍擴展至250°C,空氣凈化裝置可保持鏡頭潔凈,即使在多塵環(huán)境中也能保證不間斷的溫度測量。此外還包括機械安裝選項、電氣接口和連接電纜等,以滿足不同工業(yè)現(xiàn)場的復雜需求

三、工作原理

(一)紅外輻射接收

OPTRIS精密紅外熱像儀基于接收紅外輻射的原理工作。其通過內(nèi)置的紅外探測器接收被測目標發(fā)出的紅外輻射,這些輻射經(jīng)鏡頭聚焦后投射到探測器的光敏元件上。根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律,物體表面的輻射功率與其溫度的四次方成正比,即使是微小的溫度變化也會引起紅外輻射能量的變化

(二)信號轉換與處理

當紅外輻射到達探測器時,光敏元件會產(chǎn)生與輻射能量成正比的電信號。該信號經(jīng)放大、濾波等處理后轉換為數(shù)字信號,并傳輸?shù)诫娮犹幚聿糠?span data-v-b75321b8="" class="rag-tag text" data-index="35" data-site-name="化工儀器網(wǎng)" style="font: inherit; scrollbar-color: transparent transparent; margin: 0px 4px; padding: 1px 8px; border: 0px; vertical-align: baseline; box-sizing: border-box; position: relative; top: -1px; cursor: pointer; user-select: none; max-width: 100px; min-width: 18px; height: 24px; display: inline-flex; align-items: center; justify-content: center; border-radius: 24px; color: rgba(0, 0, 0, 0.6); background-color: rgba(0, 0, 0, 0.05);">。最終,設備生成可視化的紅外熱像圖,通過顯示器呈現(xiàn)被測目標的溫度分布情況

(三)溫度測量范圍與精度

OPTRIS熱像儀的溫度測量范圍寬廣,例如PI 450i型號的測量范圍為-20°C到900°C,可擴展至1500°C。其測量精度高,能夠檢測到微小的溫度變化,例如PI 450i的熱靈敏度高達40mK,即能夠分辨出0.04°C的溫度差異

(四)光學系統(tǒng)與成像

設備配備高分辨率的探測器和可更換鏡頭,能夠根據(jù)不同的測量需求選擇合適的鏡頭配置。例如,PI系列熱像儀支持從微觀到遠距離的多種光學配置,確保在不同距離和場景下都能獲得清晰準確的熱像圖

四、應用場景

(一)工業(yè)過程監(jiān)控

在工業(yè)生產(chǎn)中,OPTRIS精密紅外熱像儀用于實時監(jiān)控生產(chǎn)線上的溫度變化,確保工藝參數(shù)的穩(wěn)定。例如,在汽車制造、塑料加工以及半導體行業(yè),熱像儀能夠快速捕捉熱過程的變化,及時發(fā)現(xiàn)溫度異常

(二)質量檢測與故障診斷

該設備可用于檢測產(chǎn)品表面的溫度分布,識別潛在的質量問題。例如,在電子設備制造中,熱像儀能夠檢測芯片和電路板的溫度分布,及時發(fā)現(xiàn)過熱區(qū)域

(三)科學研究

在科研領域,OPTRIS熱像儀用于研究物體的熱特性。例如,在材料科學中,熱像儀能夠監(jiān)測材料在不同溫度下的熱擴散過程

(四)環(huán)境監(jiān)測

在環(huán)境監(jiān)測中,OPTRIS熱像儀用于檢測環(huán)境溫度變化。例如,在火災監(jiān)測中,熱像儀能夠快速識別火源和高溫區(qū)域

五、總結

德國OPTRIS精密紅外熱像儀憑借其高分辨率、快速幀率、高靈敏度以及廣泛的溫度測量范圍,成為工業(yè)、科研和環(huán)境監(jiān)測領域的理想選擇。其先進的工作原理和豐富的應用場景,使其能夠滿足不同用戶的需求,為溫度測量和監(jiān)控提供可靠的解決方案

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