德圖:4大要素,確保熱像儀完成高精度測(cè)量任務(wù)
2020年的疫情,讓紅外熱成像儀作為“戰(zhàn)疫黑科技”走進(jìn)了大眾視野。一張紅外熱圖反映了被測(cè)目標(biāo)的整體溫度分布,每一個(gè)紅外像素點(diǎn)即代表一個(gè)溫度讀數(shù);來自于從效率和安全角度的觀察,非接觸、無損測(cè)量、掃描式的紅外熱成像儀優(yōu)勢(shì)顯著。
01探測(cè)器
熱像儀的核心是它的探測(cè)器:一個(gè)微米大小像素的焦平面陣列探測(cè)器(FPA),由各種對(duì)紅外波長(zhǎng)敏感的材料制成的紅外敏感像素矩陣組成。這些紅外敏感像素矩陣可以將接收到的被測(cè)物的紅外輻射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出,從而形成紅外圖像。紅外圖像上的數(shù)值表示被測(cè)物的表面溫度,不同的溫度數(shù)值在紅外圖像上顯示不同的顏色。每一個(gè)像素點(diǎn)的顏色將按照其在調(diào)色板中所在的比例顯示。
探測(cè)器的紅外分辨率即是指紅外敏感像素矩陣的排列數(shù)量。紅外分辨率為320 x 240像素的探測(cè)器擁有76,800像素,能反映出76,800個(gè)單獨(dú)的測(cè)量值。640 x 480 像素的探測(cè)器則擁有307,200像素,測(cè)量值數(shù)量是 320 x 240 像素的探測(cè)器的四倍。
劃重點(diǎn):
✦分辨率越高,熱成像儀就可以更好地從更遠(yuǎn)的距離測(cè)量較小的物體,從而仍然提供清晰聚焦的圖像,測(cè)溫也更加準(zhǔn)確。
✦熱像儀的速度取決于創(chuàng)建單個(gè)圖像所需的時(shí)間。
02熱靈敏度(NETD)
NETD英文全稱:Noise Equivalent Temperature Difference,實(shí)際的定義為“噪聲等效溫差”。這可以理解為探測(cè)器能夠測(cè)量并可視化的最小溫差,以毫開爾文(mK)表示。例如,熱靈敏度為50 mK表示熱成像儀能夠識(shí)別的最小溫差為50 mK(= 0.05°C)。
劃重點(diǎn):
✦噪點(diǎn)越少,NETD值越小。在相同像素?cái)?shù)下,圖像的對(duì)比度越高,即NETD值越小越好。
✦通過使用很大光圈的鏡頭可以改善NETD。
03補(bǔ)償
Testo德圖熱成像儀采用的是非制冷型探測(cè)器。該探測(cè)器不僅受到被測(cè)物體的紅外輻射的影響,還受到熱像儀自身周圍溫度的影響。
劃重點(diǎn):
✦內(nèi)置高精度溫度傳感器,準(zhǔn)確補(bǔ)償熱像儀自身周圍溫度對(duì)熱成像儀測(cè)溫的影響。
✦儀器本身還可以設(shè)定環(huán)境溫度、測(cè)量距離等參數(shù),以便減小測(cè)量誤差。
04校準(zhǔn)
環(huán)境輻射對(duì)溫度傳感器的影響需要通過校準(zhǔn)來補(bǔ)償。想要獲得出色的溫度測(cè)量精度,需要進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的校準(zhǔn)工作。
德圖熱成像儀的校準(zhǔn)涵蓋了-15°C~ 50°C的環(huán)境溫度范圍。例如:testo 885 和 testo 890 熱成像儀的每個(gè)像素都會(huì)接收到屬于它自己的詳細(xì)的傳感器特性曲線,以保證在不同環(huán)境溫度下的測(cè)量精度。探測(cè)器、光學(xué)元器件和校準(zhǔn)這三者間的精確平衡及相互作用,是testo 885、testo 890 能夠擁有高測(cè)量精度的原因所在。
劃重點(diǎn):
✦儀器自含黑體校準(zhǔn),無需現(xiàn)場(chǎng)外置黑體進(jìn)行校準(zhǔn)
✦手動(dòng)/自動(dòng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)黑體校準(zhǔn),為保證測(cè)量精度
testo 885
● 320 x 240 像素分辨率
● 利用紅外超像素技術(shù)可提升至640×480像素
● 最小對(duì)焦距離僅10厘米,4種鏡頭選配
● 熱靈敏度 < 30 mK
(責(zé)任編輯:金利儀器lyh)