每个父母或医护人员都知道发烧是感染的明确信号。类似地，滚柱轴承温度升高是它即将失效的明确标志。正如温度计是家庭、诊所和医院的重要仪器一样，红外热成像系统已成为装配厂和其他工业设施的维护和质量保证人员的重要工具。

每个上面的对象-268 c辐射红外能量。对象越热，它辐射的红外线越多。红外能量是电磁辐射，波长比可见光更长。对人眼看不见的红外波长从700纳米延伸到可见光谱的标称红色边缘 - 一直到1毫米。

红外辐射表现得像可见光。它可以通过镜头聚焦并由电子传感器检测。热成像系统基本上是数码相机，已被调整为响应红外辐射而不是可见光。

“热成像系统在温度，而不是视觉特征方面为世界提供了景色，”Satwinder Sandhu解释说，Fluke Corp的热成像支持管理器解释说：“传感器检测到红外能量并产生电子信号。信号尺寸取决于传感器检测的红外能量的量，并且又取决于物体辐射的热量。

“因为相机在热量方面提供图片，所以可以选择不同的调色板来查看现场，以便您可以看到一些炎热的东西，寒冷的地方。”

红外线热成像长期被用作工厂，发电厂和其他工业设施中的预防性维护工具。当电机，开关，电缆，连接器和其他电气元件松动，磨损或磨损时，它们通常会产生比正常的更多热量。类似地，磨损的轴承，未对齐的皮带或非润滑组件也比正常更热。

维护人员使用热成像摄像机来检测电子或机械系统中的这些“热点”，以便在灾难性故障或计划外停机发生之前采取行动。

事实上，比起“热点”，热成像专家更喜欢“热异常”这个术语。这是因为热成像相机也可以用来探测比正常温度更低的物体。

“经典示例是相位校正电容器”，“Sandhu说。“当您有三相电源时，必须纠正该阶段以获得系统的最佳电源。相位校正电容器可以进行这些调整。如果这些电容器正常运行，它们将是温暖的。如果他们很冷，那么你知道他们有缺陷。“

热成像的一个问题是温度发射率。“所有的物体都辐射红外能量，但并不是所有的物体都能很好地辐射红外能量，”Sandhu说。“你可以让两个物体处于相同的温度，但由于它们的材料属性、表面光洁度和其他特性，它们在相同的温度下会散发出不同的热量。幸运的是，相机软件可以通过发射系数校正来补偿这一点。”

另一种解决辐射率问题的方法是观察附近的材料——例如，观察可疑的电气连接附近的绝缘材料，而不是金属导体本身。

组装应用程序

在装配线上，热成像系统可以用来监控涉及热量的过程。

例如，热成像可以为塑料连接操作提供验证，包括振动焊接、超声波焊接、热板焊接、热堆焊、红外焊接和激光焊接。成像仪可以检查组件的质量或监控工具的状况。

金属的点焊和直线焊也可以用热成像设备实时检测。热成像仪可以验证每个焊缝之前、期间和之后的温度，确保每个密封的完整性。

红外成像还可用于检测可见光摄像机可能难的组件。例如，应用于黑色背景的透明或黑色粘合剂对于可见光相机来看和测量非常困难。然而，红外线热摄像机可以容易地确定胶水珠是否已正确施加，具有间隙，并且即使它在允许的温度范围内。

红外成像还用于检查应 - 或不产生热量的组件。例如，汽车制造商正在使用热成像相机检查后窗除霜器，加热座椅，排气组件和空调出口。

在电子行业中，红外线热成像仪正在用于检查平板显示器。具体地，热成像仪用于分析显示器的有源板的加热响应时。在没有缺陷的情况下，阵列中的每个像素将均匀加热。然而，如果存在诸如一个或多个开路或短路的缺陷，则各种像素不会均匀加热并且将达到不同的操作温度。

太阳能电池板制造商也在以大致相同的方式使用热成像仪。太阳能电池板的热异常可能是焊点不良或二极管故障的迹象。

相机的选择

热成像系统可以作为手持式仪器使用，也可以像机器视觉系统一样安装在一个固定的位置，用于检查传送带上的部件或组件。Sandhu说:“例如，在食品生产线上，可以设置一个热成像摄像机，以确保产品离开烤箱时达到一定的温度。”“你可以设置温度的上限和下限，如果物品超出了这些上限，相机就会发出警报。”

热成像系统不一定要靠近某个部件或组件才能获得图像。“红外辐射就像可见光一样，所以不是距离的问题，而是光学问题，”Sandhu解释说。“你使用的镜头类型和距离将决定你得到什么样的图像。”

正如数码相机的价格范围内的价格超过100美元，对于高端尼康超过3,700美元，热成像系统的成本取决于尺寸和灵敏度传感器和光学质量。

“传感器越大，成像仪变得越高，”Sandhu说。“传感器的灵敏度定义为它可以检测的温度的微小差异。非常好的传感器可以检测小于0.05℃的温度差异。低成本的探测器可能会检测0.1℃的温度差异。

“热成像摄像机的价格从几百美元到10万美元不等。对于大多数工业应用来说，一台典型的相机要花费几千美元。”

新红外摄像机

在过去的一年里，一些新的红外摄像机已经被引入，以针对各种应用。

例如，Teledyne DALSA最近推出了calibrir GX系列用于工业视觉应用的长波红外摄像机。该无快门相机可实现高达每秒90帧的速度，是检测部件、包装和电子组件的理想选择。

这款相机的尺寸仅为29x29x29mm，具有标准的GigE接口，分辨率为320 x240像素或640 x480像素。具有辐射测量功能，摄像头可以准确测量温度在-25到125摄氏度之间。基于微测辐射计的平台覆盖波长从8到14微米。

相机不需要机械快门进行校准，这意味着开机后几乎可以立即输出图像。相机的图像输出在不同的时间和温度范围内保持稳定，因此不会有重新校准的中断。为了提供额外的保护和灵活性，这款相机还配备了可选的集成机械快门。

相机支持各种镜头，从7.5到100毫米的焦距。相机配有选择镜头，并在-40至60℃的运行范围内完全校准。

先进的图像处理算法适应图像内容，优化对比度以显示最精细的细节，而不管条件或场景内的变化。不需要人工干预。

Fluke的TiX560红外摄像机有一个5.7英寸的触摸屏和一个可以旋转240度的镜头，使工程师能够在物体上下和周围导航，以预览和捕捉图像。相机是理想的预测性维护和其他应用，灵活性和更高的分辨率是必不可少的。

相机包括Fluke的“MultiSharp Focus”技术，使设备能够快速获取多个图像，并将它们与一个完全聚焦的图像组合成一个完全聚焦的图像。高级聚焦系统使用户能够一次捕获多个目标的自动聚焦图像。

该相机还与该公司基于云计算的Fluke Connect软件兼容，该软件可以从40多个仪器上无线采集测量数据。这使得技术人员可以通过他们的智能手机或平板电脑实时记录和共享热图像和电子测量数据，并自动将它们上传到云端。报告可以通过电子邮件直接在工作网站上创建和共享。技术人员可以通过“ShareLive”视频通话与同事实时协作。

普林斯顿红外技术公司最近推出了1280SciCam，这是一款高分辨率相机(1280 × 1024像素)，可以在0.4到1.7微米的短波红外和可见光谱中工作。它提供超过95帧每秒的全帧率。该相机具有12微米间距、低读噪声和14位模数转换器，使其成为机器视觉应用的理想选择，在短波红外波段的灵敏度和高分辨率是至关重要的。三个温度设定点是可能的:25,0或-50℃。

红外线热成像是一种被动技术。也就是说，所检查的对象不需要用频闪或其他外部光源照射。相反，传感器测量由受试者自然发射的红外能量。

相比之下，标准视觉检测应用取决于可见光谱中的外部照明。但是，在一些检查应用中，用红外辐射照亮物体可能有所帮助。通常，通过环境照明的变化，可以显着损害视觉传感器的检验或码头读取过程。此外，工人经常被典型视觉传感器产生的脉冲红光困扰。

BALUFF Inc.的BVS视觉传感器消除了这两个问题。该传感器具有内置的红外光源和集成的日光滤波器，因此可见的环境光不能影响图像质量或检查过程的稳定性。此外，传感器的红外光对人眼不可见。操作员没有血液闪烁，可以避免屏蔽的需求，并通过应用照明减少篡改篡改