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(guó)物理學(xué)家F.W.赫胥爾從熱的觀點(diǎn)來(lái)研究各種色光時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)放在光帶紅光外的一支溫度計(jì)，比其他色光溫度的指示數(shù)值高。

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，這個(gè)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(yáng)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(zhǎng)介于微波與可見光之間的電磁波，具有與無(wú)線電波及可見光一樣的本質(zhì)，波長(zhǎng)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(duì)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(qiáng)⒈利用紅外線觀測(cè)低空水蒸氣含量進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)；⒉晴天利用紅外線觀測(cè)大氣CO⒉含量，估計(jì)溫室效應(yīng)；⒊晴天利用紅外線觀測(cè)大氣污染的情況。太陽(yáng)光中紅外光產(chǎn)生的熱效應(yīng)紅外線具有很強(qiáng)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(chǎng)的作用下，有按電磁場(chǎng)方向排列的趨勢(shì)。在此過(guò)程中，引發(fā)分子、原子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇而產(chǎn)生熱，當(dāng)紅外輻射有足夠強(qiáng)度時(shí)即超過(guò)了生物體的散熱能力，就會(huì)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(jì)和制作熱敏型紅外探測(cè)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(cè)技術(shù)的原理

紅外線檢測(cè)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(duì)無(wú)缺陷的物體，正面和背面的溫度場(chǎng)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(duì)于隔熱性的缺陷，正面檢測(cè)時(shí)，缺陷處因熱量堆積呈“熱點(diǎn)”，背面檢測(cè)時(shí)缺陷處則是低溫點(diǎn)；而對(duì)于導(dǎo)熱性的缺陷，正面檢測(cè)時(shí)，缺陷處的溫度是低溫點(diǎn)，背面檢測(cè)到缺陷處的溫度是“熱點(diǎn)”?？梢?，采用紅外檢測(cè)技術(shù)，可以形象的檢測(cè)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(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。調(diào)制信號(hào)脈沖串信號(hào)基帶信號(hào)基帶信號(hào)輸入端38K信號(hào)輸入端調(diào)制信號(hào)解調(diào)信號(hào)基帶信號(hào)

引導(dǎo)碼低電平持續(xù)時(shí)間為9000us左右，高電平持續(xù)時(shí)間為4500us左右。

數(shù)字信息通過(guò)一個(gè)高低電平持續(xù)時(shí)間來(lái)表示，1的持續(xù)時(shí)間大概是1680us高電平+560us低電平，0的持續(xù)時(shí)間大概是560us高電平+560us低電平

調(diào)制信號(hào)

截取信號(hào)

紅外技術(shù)的應(yīng)用紅外測(cè)溫儀紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。

其測(cè)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(hào)，紅外線輻射能的大小與物體（如鋼水）本身的溫度相對(duì)應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)大小，可以確定物體（如鋼水）的溫度。

紅外線測(cè)溫儀三大分類人用紅外線測(cè)溫儀工業(yè)紅外線測(cè)溫儀雙色紅外線測(cè)溫儀人用紅外測(cè)溫儀

紅外線人體體溫監(jiān)測(cè)儀適用于人流量大的公共場(chǎng)合快速監(jiān)測(cè)人體體表溫度的專業(yè)儀器。具有非接觸式測(cè)溫、準(zhǔn)確度高、測(cè)量速度快、超溫語(yǔ)音報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)。出入境口岸、港口、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站、機(jī)關(guān)、學(xué)校、影劇院等場(chǎng)合。

工業(yè)紅外測(cè)溫儀測(cè)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(duì)準(zhǔn)被測(cè)物及提高物體精度。

檢測(cè)、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(cè)溫儀

雙色紅外測(cè)溫儀

即測(cè)量物體在兩個(gè)不同光譜范圍內(nèi)發(fā)出的紅外輻射亮度并由這兩個(gè)輻射亮度之比推斷物體的溫度，稱為雙色測(cè)溫儀。雙色紅外測(cè)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(cè)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(hào)讀出處理電路、圖像處理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)檢測(cè)、仿真與試驗(yàn)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(guó)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(guó)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(lái)市場(chǎng)空間將超過(guò)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(duì)策提高紅外技術(shù)基礎(chǔ)研究地位，加大對(duì)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