紅外線的發現
1800年英國的天文學家威廉姆·赫胥爾(William Herschel)發現紅外線。
在理論上,通常把波長大于紅外光線波長,小于1000μm的這一段電磁波稱作“紅外線”,又稱作“紅外輻射”,它在電磁波譜中占據了從0.76μm到1000μm這一段。
后來科學家根據紅外線的波長又進行分類:
近紅外 0.75-3μm
中紅外 3-6μm
遠紅外 6-15μm
極遠紅外 15-1000μm
紅外輻射的幾個重要特性
紅外輻射普遍存在性——紅外線存在于自然界的任何一個角落。事實上,一切溫度高于絕對零度的有生命和無生命的物體時時刻刻都在不停地輻射紅外線。
紅外輻射與溫度相關——物體的熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度相關。利用這個特點使人們可以利用它來對物體進行無接觸溫度測量和熱狀態分析。
紅外輻射的大氣窗口——大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線,但是對3~5μm和8~14μm的熱紅外線卻是透明的,這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。
紅外成像原理
紅外成像就是通過一個特定的裝置將不可見的紅外輻射轉換成可見的溫度分布圖像,這圖像可反應物體表面的熱力分布,故也稱“熱像圖”,這種裝置稱為“紅外熱像儀”。
簡而言之,紅外熱像儀就是一臺紅外相機。其由光學系統、紅外探測器、信號處理器、軟件系統和顯示系統五部分組成。
紅外成像的優勢
非接觸式檢測:有效地保護了使用者的安全,不影響被測目標物體。
畫面的直觀性:可以比較處于同—區域的物體的溫度;可從整體上把握目標物體的狀況;利用二維的紅外熱像圖可以更直觀地分析目標物體。
成像的實時性:有助于快速掃描靜止的目標;有助于捕捉快速移動的目標;有助于俘獲快速變化的熱圖樣。