Desarrollo de cámara termográfica con termómetro infrarrojo industrial
Después de la Segunda Guerra Mundial, la primera generación de equipos de imágenes infrarrojas utilizados en el campo militar fue desarrollada por la American Dextran Instrument Company después de casi un año de exploración, llamada sistema de seguimiento por infrarrojos (FLIR). Utiliza sistemas ópticos y mecánicos para escanear la radiación infrarroja del objetivo que se está midiendo. El detector de fotones recibe señales de radiación infrarroja bidimensionales y las convierte en señales de imágenes de vídeo mediante conversión fotoeléctrica y una serie de instrumentos. El prototipo de este sistema es un registrador automático de distribución de temperatura en tiempo no real. Más tarde, con el desarrollo de detectores de fotones de mercurio dopados con antimonuro de indio y germanio en la década de 1950, comenzaron a aparecer sistemas para escaneo de alta velocidad y visualización en tiempo real de imágenes térmicas del objetivo.
A principios de la década de 1960, la empresa sueca AGA desarrolló con éxito un dispositivo de imágenes infrarrojas de segunda generación, que añadía una función de medición de temperatura basada en el sistema de localización por infrarrojos, llamado cámara de imágenes térmicas infrarrojas.
En un principio, por motivos de confidencialidad, se limitó al uso militar en países desarrollados. Los equipos de imágenes térmicas utilizados pueden detectar objetivos enemigos de noche o en espesas nubes, y detectar objetivos camuflados y objetivos en movimiento a alta velocidad. Debido al apoyo de fondos estatales, la inversión en gastos de investigación y desarrollo es muy alta, y el costo de los instrumentos también es muy alto. En el futuro, teniendo en cuenta la practicidad en el desarrollo de la producción industrial y combinando las características de la detección industrial por infrarrojos, se reducirá el coste del instrumento. De acuerdo con los requisitos civiles, medidas como reducir la velocidad de escaneo para reducir los costos de producción y mejorar la resolución de la imagen se han ido desarrollando gradualmente en el campo civil.
A mediados de la década de 1960, AGA desarrolló el primer sistema industrial de imágenes en tiempo real (THV), que se enfriaba con nitrógeno líquido y se alimentaba con una fuente de alimentación de 110 V. Pesaba unos 35 kg y no era portátil durante ese tiempo. usar. Después de varias generaciones de mejoras en los instrumentos, la cámara termográfica infrarroja desarrollada en 1986 utilizó refrigeración termoeléctrica. La cámara termográfica con todas las funciones lanzada en 1988 integra medición, modificación, análisis, recopilación de imágenes y almacenamiento de temperatura. Pesa menos de 7 kg y su funcionalidad, precisión y confiabilidad se han mejorado significativamente.
A mediados de la década de 1990, la empresa estadounidense FSI desarrolló con éxito por primera vez un nuevo tipo de cámara termográfica infrarroja (CCD), que se comercializaba a partir de tecnología militar (FPA) y pertenecía a la estructura de matriz de plano focal. Dispositivo de imágenes concentradas. Las características técnicas son más avanzadas. Al medir la temperatura en el sitio, solo necesita apuntar al objetivo para tomar una imagen, almacenar la información anterior en la tarjeta de PC de la máquina y se completarán todas las operaciones. La configuración de varios parámetros se puede modificar y analizar en interiores mediante software. Finalmente, el informe de prueba se obtiene directamente. Debido a las mejoras en la tecnología y los cambios estructurales, se ha reemplazado el complejo escaneo mecánico. El instrumento pesa menos de 2 kg y puede manejarse fácilmente con una mano como una cámara de mano.
En la actualidad, los sistemas de imágenes térmicas infrarrojas se han utilizado ampliamente en la energía eléctrica, la protección contra incendios, la industria petroquímica, la medicina y otros campos. Las cámaras termográficas infrarrojas desempeñan un papel importante en el desarrollo económico mundial.
2.3 Clasificación de las cámaras termográficas
Las cámaras termográficas infrarrojas se dividen generalmente en sistemas de imágenes con escaneo y sistemas de imágenes sin escaneo. El sistema de imágenes de escaneo fotoeléctrico utiliza detectores infrarrojos fotoconductores o fotovoltaicos de un solo elemento o de múltiples elementos (el número de elementos es 8, 10, 16, 23, 48, 55, 60, 120, 180 o incluso más). Cuando se utiliza un solo detector, la velocidad es más lenta, principalmente porque el tiempo de respuesta del cuadro no es lo suficientemente rápido y se utiliza una matriz de elementos múltiples. Las cámaras termográficas sin escaneo, como las cámaras termográficas de plano focal con imágenes de mirada lanzadas en los últimos años, son una nueva generación de dispositivos termográficos con un rendimiento mucho mejor que las cámaras termográficas de escaneo óptico y tienden a reemplazarse gradualmente. Cámaras termográficas de escaneo óptico. La tecnología clave es que el detector está compuesto por un circuito integrado de un solo chip y todo el campo de visión del objeto que se está midiendo se centra en él, lo que hace que la imagen sea más clara y más cómoda de usar. El instrumento es muy pequeño y liviano y tiene funciones como congelación de imágenes con enfoque automático, aumento continuo, temperatura del punto, temperatura de la línea, isoterma y anotación de voz. El instrumento utiliza una tarjeta de PC con una capacidad de almacenamiento de hasta 500 imágenes.
La cámara termográfica infrarroja es un tipo de cámara termográfica infrarroja.
La televisión térmica infrarroja recibe radiación infrarroja de la superficie del objeto objetivo que se va a medir a través de un tubo de cámara piroeléctrica (PEV) y convierte la imagen térmica invisible de la distribución de la radiación térmica dentro del objetivo en una señal de video. Por lo tanto, el tubo de la cámara piroeléctrica es el componente óptico clave de la TV térmica infrarroja. Es un dispositivo de imágenes térmicas de resolución media, de imágenes en tiempo real y de amplio espectro (buena respuesta de frecuencia de 3 a 5 micrones y de 8 a 14 micrones). compuesto por lentes. Su función técnica es enfocar la radiación infrarroja del objetivo en el tubo de la cámara piroeléctrica a través de la lente y utilizar tecnologías como detectores de televisión de temperatura constante, escaneo por haz de electrones e imágenes de la superficie del objetivo para lograrlo. Los principales parámetros de la cámara termográfica son:
2.3.1 Banda de trabajo; la banda de trabajo se refiere al área de longitud de onda de respuesta del detector de infrarrojos seleccionado en la cámara termográfica infrarroja, generalmente 3 ~ 5 micras o 8 ~ 12 micras.
2.3.2 Tipo de detector El tipo de detector se refiere al dispositivo de infrarrojos utilizado. Es un detector de infrarrojos fotoconductor o fotovoltaico con elementos unitarios o múltiples (elemento 8, 10, 16, 23, 48, 55, 60, 120, 180, etc. Sus elementos son sulfuro de plomo (PbS), seleniuro de plomo (PnSe). ), etc.
2.3.3 Sistema de escaneo; generalmente el sistema de TV estándar de China y el sistema PAL.
2.3.4 Modo de visualización se refiere a si la visualización de la pantalla es en blanco y negro o en pseudocolor.
2.3.5 Rango de medición de temperatura; se refiere al rango de valores de temperatura entre el límite inferior y el límite superior de la temperatura medida.
2.3.6 Precisión de la medición de temperatura; se refiere al porcentaje de la relación entre el error máximo de temperatura de la cámara termográfica infrarroja y el rango del instrumento.
2.3.7 Tiempo máximo de trabajo; la cámara termográfica infrarroja permite un tiempo de trabajo continuo.
3.