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红外成像技术可以应用于哪些行业?
2021-05-24

红外热成像可应用于基础设施建设,城市管理,工业生产,交通控制,资源勘探,检验检疫,消防安全等行业,具有广阔的市场需求。由于其广泛的应用和极大的生产和生活便利性,未来红外成像的市场需求可能会保持持续稳定的增长趋势。除传统应用行业外,还将有更多新兴市场需求,这将成为红外成像市场的新增长点。

目前,红外热成像技术的应用越来越广泛,涉及民航,安全,边防,工业,建筑,运输,户外和自动化等许多行业。

民航行业

随着现代航空科学技术的不断发展,红外热成像技术已经提高了民用飞机的安全性。在配备了集成监视系统(ISS)之后,飞机可以为机组人员提供全面的地面和空中交通,飞行天气,复杂的地形和其他信息,从而不断增强感知空气环境的能力。但是,ISS系统只能解决飞机在空中飞行的安全问题,而不能在大雾,雷雨和恶劣天气等低能见度条件下为降落和跑道上的安全问题提供有效的解决方案。 。现有的国际空间站系统有两个缺点:第一,飞行员在飞机着陆时不能完全了解跑道情况;其次,当飞机在跑道上飞行时,飞机无法检测和识别周围的环境,从而经常与其他飞机相撞,伤及地勤人员和其他事故。可以通过在飞机的前部和底部增加红外辅助系统来弥补这一缺陷。由于红外热成像技术可以检测并识别跑道和周围环境,因此借助红外可见图像进行的导航可以提高飞机的起飞和着陆水平,从而增强飞机的起飞和着陆的安全性,如图所示在图1中。

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▲图1红外探测在民航中的应用

功率场

电力行业是当前预防检测行业中最成熟,最稳定的应用。红外热成像技术是最有效的在线电力检测方法,可以快速对电力设备进行大修,从而有效降低了设备大修的时间成本,提高了设备运行的可靠性。

使用红外热成像进行功率检测有很多优点:远离设备,安全性强;非接触式温度测量,不影响设备的运行;扫描速度快,节省时间;温度测量范围宽,精度高;监控到位,可以准确发现设备缺陷。重要区域的发电,配电和变电站可以配备高端红外成像监控设备,如图2所示。

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▲图2红外热成像技术在电力行业的应用

石油化工

石化行业中许多重要设备都需要在高温高压环境下工作,这很容易造成安全隐患。根据安全生产要求,需要对其进行实时监控,以及时消除隐患。红外热成像技术的使用可以检测产品传输和管道,耐火和隔热材料以及各种反应炉的腐蚀,破裂,变薄,堵塞和漏气,从而收集相关的检查信息。精炼厂使用热成像技术来检测潜在的安全隐患,例如催化裂化装置,反应堆排气设备和熔炉,安全阀和蒸汽疏水阀,以及地下管道的暴露和浅埋。它可以在早期阶段快速准确地检测安全隐患。它进行了调查和定位,如图3所示。这些技术的应用在预防安全事故和减少能耗方面非常有效。

早期的气体泄漏检测方法是使用机械探针,该探针需要紧密接触或紧密接触被检目标。检查人员可能会接触到看不见的有害化学物质,这种检测方法对检测环境有特殊要求,不利于实时检测。随着红外技术的不断发展,基于红外热像仪的气体泄漏监测技术将逐渐普及。红外热像仪可以使用图像来可视化泄漏的气体,从而快速实时地实时锁定泄漏点。

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▲图3红外热成像技术在石化行业中的应用

森林防火与环境监测

从红外摄像机观察到的目标图像中,可以提取和量化物体的表面温度信息。使用此功能可以应用于防火行业。如图4所示,在大片的森林中,明显的隐蔽火很可能引起大火,并且仅通过手动监控很难及时发现它们。当发现它们时,它们已发展为难以控制的情况。通过设置目标温度的上限,高灵敏度红外热像仪可以实时分析监视的目标。如果目标温度达到设定的上限,则会发出警报消息,以便迅速确定火灾的位置和规模,并可以在发芽阶段消灭森林大火,从而消除了火灾隐患。

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▲图4红外热成像技术在森林防火中的应用

医学行业

人体本身也是红外辐射的来源,其组织细胞在新陈代谢过程中产生热量并将其传递到身体表面。当人体的生理状况发生变化时,该位置的表面温度将偏离正常值。如图5所示,医用红外热像仪可以将这部分变化绘制到温度图中。医学红外热成像作为一种无创,无接触,无辐射,绿色的辅助诊断技术,具有灵敏度高,综合性高,速度快的特点,可以起到早期筛查,早期诊断,全动态的作用。监控。以达到“预防疾病”的目的。它被称为MRI,CT,X射线和超声的五种主要医学成像技术。医学红外热成像技术的主要应用包括身体识别,慢性疾病预防/控制(老年人保健),重大疾病预防,常见疾病诊断,亚健康综合评估,康复服务,心理健康检查,中医证候鉴别和这项技术在医疗行业的应用才刚刚开始,我们的社会将逐渐进入老年人社会,因此红外热像仪在医疗行业具有巨大的应用市场。

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▲图5红外热成像技术在医学行业的应用

安全监控

红外热成像技术在安全行业的应用包括防盗监控,伪装和隐蔽目标识别,夜间和恶劣天气条件下的公共安全巡逻,关键部门,建筑物和仓库的安全工作,火灾监控,土地和土地港口出入安全,机场监控等行业,如图6所示。高端红外成像设备具有隐蔽性强,误报率低,夜间无辅助光源的优点。它可以及时找到目标并当场记录情况,从而准确定位越界人员的位置。

港口,机场,核电站等是重要的地区,容易遭受盗窃甚至恐怖袭击。红外热像仪的使用可以起到重要的保护作用。机场,水力发电站,炼油厂,石油和天然气管道以及任何其他大型基础设施都可能具有几公里长的封闭边界。此时,热像仪可以为其提供安全的周边警报解决方案。在2003年SARS期间,红外热成像技术被用于安全检查,并取得了良好的效果。

此外,红外热像仪还可用于监视“低,慢,小”目标,例如无人机,航空模型和气球,并进行预警。由于这种目标具有雷达散射面积小,移动速度慢的特点,因此很难用雷达技术对其进行监视。红外热成像技术不受上述特征的限制,可以实时监视和警告空域中的“低,慢,小”目标,从而实现有效的检测和驱赶“低,慢,小”目标。和小的”目标。

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▲图6红外热成像技术在安全监控行业的应用

海事行业

红外热成像技术在海洋环境中高效实用,可以满足以下客户的需求:港口,水路和沿海安全,海上安全,海上非法入境检测,海上执法,反海盗和威胁检测,捕捞船队保护,船舶跟踪与观察,搜索和救援行动以及环境保护。红外热成像技术甚至可以检测雷达系统无法检测到的物体(例如帆船,木船和漂浮物)。

红外热像仪可以为常见危害提供“预警系统”,可以显示潜在危害所散发的不可见热能(请参见图7),包括漂浮物,航线,锚泊船只和小型船只;还可以显示人工结构,例如浮桥,桥墩,码头等。它还可以识别冰山和浅泳的鲸鱼。

红外热像仪可以帮助油轮安全通过冰雪覆盖的水域,在夜间清晰可见,并可以看到其他船只的任何细节,包括驾驶舱,桥梁,锚点和其他细节。同时,它也可以用于海上搜救任务。搜救人员可以使用红外热像仪准确找到并定位遇难者,然后顺利开展水下搜救工作。红外热成像技术还可以帮助海事工作者了解陆地动态,在犯罪现场或搜查区域周围划定警告区域,并向陆上执法人员提供观察到的信息,这有利于海事和沿海地区的有效部署。执法人员。安全合作。

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▲图7红外热成像技术在海上行业的应用

工业制造行业

红外热成像技术在工业制造行业也有广泛的应用(见图8))。随着电子组件的尺寸越来越小,准确地了解其热信息变得极为困难。但是,依靠红外热成像技术的工程师可以轻松地可视化和量化制造设备的热图像,同时,在电路设计的早期阶段,可以使用热成像来预先优化设计。红外热成像技术可以准确地测量小至3um的物体的温度,研究人员可以使用热成像显微镜以非接触方式描述组件和半导体衬底的热性能。可以帮助汽车工程师改善安全气囊系统设计,验证加热效率和冷却系统,量化热冲击对轮胎磨损的影响,检测接头和焊缝的性能和质量等。使用红外技术开发新药。科学家观察化学反应的温度变化,以研究滴定板的变化。借助红外热成像技术,制造业可以缩短研发周期并提高产品质量,从而提高公司的盈利能力。

红外无损检测是一种广泛用于评估材料,组件和系统的性能而不会损坏测试对象的方法。红外热成像技术不仅可以完成各种高级检查,例如无损检测,应力映射和表面裂纹,而且还可以用于发现低至1mK的微小温差。红外无损检测可以通过观察基于目标激发的目标表面的热差来检测内部缺陷。该技术对于检测复合材料中的孔洞,分层和储水非常有用。

应力测试和疲劳测试是机械工程和材料科学中常用的测试方法,但它们只能提供有限的复杂结构信息。即使对于具有复杂几何结构的组件,用于热应力映射的红外热成像技术也可以同时提供数千种应力测量结果。与应变仪相比,该技术可以为研究人员提供更快,更完整的信息。

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▲图8红外热成像技术在工业行业的应用

总结

经过多年的积累,红外热成像技术已经实现了功能模块化,小型化,电子化和全自动控制,具有灵敏度高,响应速度快,对人体无害,产品易于维护,使用寿命长等优点。特征。非制冷热成像技术已在工业生产监控,公共安全执法,安全城市建设,医疗辅助诊断,民用卫星遥感,设备预防性故障诊断和维护,海事执法,星系深空探测和车辆等行业得到广泛应用。协助民用行业,例如驾驶。随着制冷型红外探测器技术的不断发展,高性能、大面阵、高可靠性、高分辨率红外探测器的成本将会逐渐降低,使得制冷型红外热像仪在高端民用领域得到越来越多的应用。