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YRH300礦用本質(zhì)安全型紅外熱成像儀
先進(jìn)的紅外成像技術(shù)
YRH300礦用本質(zhì)安全型紅外熱成像儀利用景物溫度分布的不均勻性和物體輻射率的不同，采用非制冷焦平面紅外微熱傳感器將目標(biāo)景物的紅外輻射通過光學(xué)系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換、電子處理系統(tǒng)以及顯示裝置變?yōu)槿搜劭梢姷膱D像。它是集紅外物理學(xué)、紅外光電子技術(shù)、圖像處理技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及煤礦防爆技術(shù)為一體的高性能礦用安全檢測儀器。YRH300第一次把紅外熱像儀技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下，將為我國煤礦的安全生產(chǎn)起到十分重要的作用。
卓越性能：
YRH300采用先進(jìn)的非制冷焦平面紅外微熱探測器與大規(guī)模集成電路，高效的實(shí)用軟件，擁有多項(xiàng)國內(nèi)和國際專利技術(shù)的外觀和軟硬件設(shè)計(jì)，現(xiàn)代化生產(chǎn)線和一流的檢測技術(shù)保證了YRH300可靠的性能和品質(zhì)。
安全防爆：
YRH300從配件到整機(jī)都嚴(yán)格按照國家煤礦井下防爆與安全生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，適應(yīng)于含有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下環(huán)境。YRH300取得了煤炭工業(yè)上海電氣防爆檢驗(yàn)站頒發(fā)的防爆合格證書（證書號：2074211）和安標(biāo)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心頒發(fā)的煤礦安全標(biāo)志證書（證書號：MFA080006）。
快速高效：
YRH300紅外熱像儀能夠快速地大面積掃描煤礦井下區(qū)域，它能把人的肉眼無法察覺的微小隱患轉(zhuǎn)化為可以識別的熱圖信號，并顯示在屏幕上；它能夠在設(shè)備運(yùn)行時(shí)檢查設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，幫助安全人員確定故障位置，及時(shí)制定保護(hù)措施。通過內(nèi)置的大容量存儲器和后臺的分析軟件，還能把過去無法量化的隱患記錄起來，便于后期量化分析和存檔。考慮礦下環(huán)境，還內(nèi)置了一個(gè)麥克風(fēng)可隨圖存儲40秒語音記錄。
礦難救援：
YRH300利用紅外線煙霧穿透性能強(qiáng)的特點(diǎn)，即使在濃密的煙霧中也能提供清晰的視野，能協(xié)助救援人員在濃煙、黑暗等環(huán)境下進(jìn)行救援工作，迅速發(fā)現(xiàn)生還者。同時(shí)，能有效地提高救援人員在救援行動中的自身安全性，是礦難救援的有力工具。
簡單易用 ：
YRH300完全符合人體工程學(xué)的手槍式設(shè)計(jì)，確保您任何時(shí)候都能以最舒適的手勢進(jìn)行操作。操作鍵都安排在您的手指的下方，所有的功能一觸即發(fā)。Windos風(fēng)格下拉式中文操作菜單，簡潔、方便易學(xué)。
連續(xù)工作：
長效可充電鋰聚合物本安電池組和大于1000幅JPEG格式、帶14位測量數(shù)據(jù)熱圖的存儲性能確保您能長時(shí)間地使用YRH300進(jìn)行檢測。 另外，YRH300還提供了兩種可自定義的節(jié)電模式，以節(jié)省電量消耗，進(jìn)一步提高電池使用時(shí)間。
激光指示：
內(nèi)置的激光指示器能夠幫助您把液晶顯示屏上顯示的紅外圖像與被測的目標(biāo)對應(yīng)起來。同時(shí)，您可以通過激光點(diǎn)調(diào)節(jié)功能調(diào)整激光點(diǎn)的顯示位置，以更符合您的實(shí)際使用情況
應(yīng)用范圍：
1、檢查煤礦井下隱性火區(qū)分布、火源的位置。
2、檢查頂板冒落和采區(qū)透水
3、排查瞎炮
4、檢查采煤機(jī)組、液壓支架、水泵、局扇、防爆電機(jī)及動力設(shè)備（動力電纜）的溫升
5、排查中央及采區(qū)變電所、變壓器的接頭、開關(guān)等事故隱患
6、礦難救援
7、分析礦難的起因和過程
8、檢測地面矸子山發(fā)火，變電所的接頭、線排、開關(guān)及變壓器的溫升
技術(shù)規(guī)格：
等溫分析 型號 YRH300
圖像性能 紅外圖像
視場角/最小焦距 18°*13°/0.3m
空間分辨率1.9mrad 熱靈敏度 @ 50/60 Hz0.1℃
探測器類型非晶硅微輻射熱計(jì) 分辨率160×120
工作波長8～14um 焦距調(diào)節(jié)方式手動
圖像顯示
液晶顯示屏2.5’’高分辨率彩色液晶顯示屏(LCD) 視頻輸出PAL/NTSC
測溫功能
測溫范圍0℃ 至 +300 ℃
精度±2℃或者溫度讀數(shù)的±2%
測溫模式
點(diǎn)測溫 (可移動點(diǎn)) 4 自動捕捉點(diǎn) 1
等溫分析 1 輻射率校正 0.01至1.00 (以0.01為步進(jìn))
圖像存儲
類型內(nèi)置存儲器 (大于1000幅圖像)
文件格式–紅外圖像JEPG格式，帶14bit溫度數(shù)據(jù)
供電系統(tǒng)
電池類型本安型鋰離子聚合物可充電電池
電池工作時(shí)間3小時(shí)連續(xù)工作
充電器智能充電器
節(jié)電模式 有
環(huán)境參數(shù)
工作環(huán)境溫度 -10℃ 至 +50℃ 儲存環(huán)境溫度 -40℃ 至 +60℃
工作環(huán)境濕度≤90% (非冷凝) 外殼防護(hù)IP54
物理特性
重量（包括電池）600克
尺寸 (僅主機(jī)) (長*寬*高) 270 mm ×100mm ×72mm
安全性能
防爆型式礦用本質(zhì)安全型
防爆標(biāo)志ibI
安全認(rèn)證煤礦安全標(biāo)志證書（證書號：MFA080006）
防爆電氣設(shè)備防爆合格證書（證書號：2074211）
電池鋰聚合物本安電池組(7.2V/1600mA)
接口（只限在地面上使用）
USB圖像、測量數(shù)據(jù)、語音傳送至計(jì)算機(jī)
視頻輸出復(fù)合視頻
音頻輸出
紅外技術(shù)答疑
一、為何不可能通過紅外來測量出物體的精確溫度？ .
絕大多數(shù)的物體都不是黑體，即發(fā)射率ε≠1，因此我們測得的輻射能不僅與物體的溫度有關(guān)，還與發(fā)射率有關(guān)。此外，物體發(fā)射出的輻射能在到達(dá)探測器的過程中，還有各種因素造成的損失。這樣一來，測溫設(shè)備接收到的輻射能并不是僅由物體輻射溫度決定的輻射能。因此，測量所得溫度都不是物體表面的真實(shí)溫度，都只是些表觀溫度，即使經(jīng)過修正之后，與物體表面的真實(shí)溫度T之間仍存在一定的差異。
二、紅外成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)？
利用熱成像技術(shù)將這種看不見的“熱像”轉(zhuǎn)變成可見光圖像，使測試效果直觀，靈敏度高，能檢測出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。利用紅外狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不解體，又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障(幾乎可以覆蓋所有電氣設(shè)備各種故障的檢測)。它備受國內(nèi)外電力行業(yè)的重視(國外70年代后期普遍應(yīng)用的一種先進(jìn)狀態(tài)檢修體制)，并得到快速發(fā)展。紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用，對提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低維修成本都有很重要的意義。
三、什么是夜視技術(shù)？
夜視技術(shù)是借助于光電成象器件實(shí)現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術(shù)。夜視技術(shù)包括微光夜視和紅外夜視兩方面。
（一）微光夜視技術(shù)又稱像增強(qiáng)技術(shù)，是通過帶像增強(qiáng)管的夜視鏡，對夜天光（包括月光、星光和大氣輝光）照亮的微弱目標(biāo)像進(jìn)行增強(qiáng)，以供觀察的光電成像技術(shù)。其裝備為：微光夜視儀。
缺點(diǎn)：單人觀察，視距有限，觀察者必須協(xié)同儀器親臨現(xiàn)場，面向目標(biāo)直接觀察等。
（二）紅外夜視技術(shù)分為主動紅外夜視技術(shù)和被動紅外夜視技術(shù)：
1）．主動紅外夜視技術(shù)是通過主動照射并利用目標(biāo)反射紅外源的紅外光來實(shí)施觀察的夜視技術(shù)，對應(yīng)裝備為主動紅外夜視儀。
2）．被動紅外夜視技術(shù)是借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來實(shí)現(xiàn)觀察的紅外技術(shù)，它根據(jù)目標(biāo)與背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。其裝備為熱像儀。熱成像儀具有不同于其它夜視儀的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，如可在霧、雨、雪的天氣下工作，作用距離遠(yuǎn)，能識別偽裝和抗干擾等，（全被動、全天候）已成國外夜視裝備的發(fā)展重點(diǎn)，并將在一定程度上取代微光夜視儀。
四、紅外測溫和接觸式測溫方式的性能比較
紅外測溫接觸測溫
特點(diǎn)1. 非接觸測溫對被測物體無影響
2. 檢測物體表面溫度
3. 反應(yīng)速度快，可測運(yùn)動中的物體和瞬態(tài)溫度
4. 測溫范圍寬
5. 測溫精度高，分辨0.01℃或更小
6. 可對小面積測溫，直徑可達(dá)數(shù)微米
7. 可同時(shí)對點(diǎn)、線、面測溫
8. 可測絕對溫度，也可測相對溫度
9. 要求精度高時(shí)，測溫要求嚴(yán)格1. 接觸測溫對被測物溫度場有影響
2. 不適合測瞬態(tài)溫度
3. 不便于測運(yùn)動中的物體
4. 測溫范圍不夠?qū)?/SPAN>
5. 不便于同時(shí)測量多個(gè)目標(biāo)
6. 要求精度高時(shí)，測溫要求較簡單
要 求
1. 需知被測物的發(fā)射率
2. 被測物的輻射能充分抵達(dá)紅外探測器
3. 盡量消除背景噪聲1. 測溫設(shè)備與被測物間良好接觸
2. 被測物溫度不能有顯著變化
五、紅外檢測技術(shù)在工業(yè)中的適用范圍
適用范圍效果
運(yùn)行設(shè)備
1. 準(zhǔn)確診斷設(shè)備故障，最大限度減少對全系統(tǒng)的損害，避免整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)閉和災(zāi)難性故障的發(fā)生
2. 指導(dǎo)設(shè)備檢修，變預(yù)防性維修為知性維修
新設(shè)備
1. 保證設(shè)備性能、質(zhì)量
2. 為設(shè)備提供有價(jià)值的基礎(chǔ)檔案
修后設(shè)備
1. 確保設(shè)備檢修質(zhì)量
2. 提高設(shè)備效率
六、紅外技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用
領(lǐng)域部門應(yīng)用內(nèi)容
工業(yè)電力、石化、鋼鐵冶金、電子、橡膠、水泥、造紙、紡織印染、飛機(jī)、汽車、建筑、材料、印刷、食品加工工業(yè)等.
1. 設(shè)備故障診斷
2. 日常維護(hù)檢查
3. 工藝流程監(jiān)控
4. 產(chǎn)品性能實(shí)驗(yàn)
5. 試驗(yàn)研究
農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)
1. 農(nóng)作物估產(chǎn)
2. 病蟲害探查
3. 家畜數(shù)量遙測
4. 漁場勘查
交通鐵路、公路、航空、航海
1. 火車軸監(jiān)測
2. 交通流量測定
3. 飛機(jī)監(jiān)視
4. 船舶監(jiān)測
消防森林火災(zāi)、糧食火災(zāi)、儲煤及其他火災(zāi)
1. 查看火災(zāi)險(xiǎn)情、定位
2. 火情早期探測
3. 尋找傷亡人員
4. 防止復(fù)燃
環(huán)保海洋、河流、大氣等
1. 海洋污染
2. 空氣污染
3. 廢油監(jiān)視
4. 漂流物發(fā)現(xiàn)
5. 極地動物監(jiān)視
醫(yī)療淺表腫瘤診斷，血管疾病診斷，皮膚損傷、炎癥診斷，疑難病診斷，針灸原理研究
1. 乳腺瘤、肺癌早期診斷
2. 閉塞性脈管炎
3. 動脈栓塞
4. 動脈瘤
5. 燒傷度數(shù)、植皮面積等判斷
6. 炎癥與腫瘤的鑒別
7. 不孕癥
8. 血流測定
其他天文氣象、地理、地質(zhì)、考古、藝術(shù)、公安等
1. 氣象預(yù)報(bào)
2. 天體觀測
3. 地?zé)帷⑺Y源、礦床、火山觀測
4. 藝術(shù)品鑒定
5. 犯罪現(xiàn)場、隱蔽所偵察
6. 遇難調(diào)查
七、生命偵測儀的分類
（1） 光學(xué)生命探測儀
各類光學(xué)生命探測儀，主要解決在能見度不良，具有一定間隙的條件下，遇難者的搜尋問題。這類儀器是把物體發(fā)射或反射的光輻射轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)信號處理，再現(xiàn)物體的圖像，達(dá)到搜救的目的。如“蛇眼生命探測儀”，利用萬能關(guān)節(jié)，將光學(xué)探頭深入到廢墟的縫隙中或事先打的孔中尋找。
蛇眼生命探測儀 光學(xué)聲波探測儀又稱“蛇眼”，是利用光反射來進(jìn)行生命探測的。攝像頭和液晶顯示器組成，探桿可進(jìn)行彎曲，更適合狹窄空間的搜尋。可深入各種人類不便進(jìn)入的地方拍攝，可近距離了解到受難者的具體情況,需要在廢墟中尋找空隙伸入探頭，由于光線原因，畫面模糊，搜救人員難以做出準(zhǔn)確判斷。
可視生命探測儀 把物體發(fā)射或反射的光輻射轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)信號處理，再現(xiàn)物體的圖像，達(dá)到搜救的目的。他可以精確快速的確定幸存者的位置和其生存狀況。可深入各種人類不便進(jìn)入的地方拍攝，可近距離了解到受難者的具體情況需要在廢墟中尋找空隙伸入探頭，由于光線原因，畫面模糊，搜救人員難以做出準(zhǔn)確判斷。探測鏡頭周圍有16個(gè)冷光發(fā)光二極管，在全黑暗背景下，其可視距離最大可達(dá)3米。
（2）音頻生命探測儀
是采用聲音、振動傳感器，進(jìn)行全方位的振動信息收集，可探測以空氣為載體的各種聲波和以其他媒體為載體的各類振動，主要探聽幸存者的呼救和掙扎，從而確定是否有存活者。這種方法可用于被困在土壤、巖石結(jié)構(gòu)或混凝土建筑物中存活者的探測和搜尋。使用中需要清場，抗聲音干擾能力差。
音（聲）頻生命探測儀 采用聲音、振動傳感器，進(jìn)行全方位的振動信息收集，可探測以空氣為載體的各種聲波和以其他媒體為載體的各類振動，主要探聽幸存者的呼救和掙扎，從而確定是否有存活者。限制是：現(xiàn)場噪音太大，無法封鎖現(xiàn)場，無法消除背景噪音等具體困難。
（3）雷達(dá)式生命探測儀
該類探測儀多采用一種新興的前沿性技術(shù)---非接觸生命探測技術(shù)。它是借助于電磁波，穿透遮擋介質(zhì)，像雷達(dá)一樣，探測生命信息，從而達(dá)到尋找存活者的目的。它通過檢測人體生命活動所引起的各種微動，從這些微動中得到呼吸、心跳的有關(guān)信息，從而辯識有無生命體。超寬譜雷達(dá)式生命探測儀，屬于這種類型中最先進(jìn)的一種。其融合超寬譜雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體，穿透能力強(qiáng)，能探測到被埋生命體的呼吸、體動等生命特征，并能精確測量被埋生命體的距離深度，具有強(qiáng)的抗干擾能力。與光學(xué)、紅外和音頻探測技術(shù)相比，不受環(huán)境溫度，熱物體和聲音干擾的影響，具有廣泛的應(yīng)用前景。
雷達(dá)生命探測儀DKL DKL生命探測器是借著感應(yīng)人體所發(fā)出超低頻電波產(chǎn)生之電場(由心臟產(chǎn)生)來找到"活人"的位置。 體積輕巧僅約1公斤, 手持式設(shè)計(jì);攜帶方便,操作簡單，并只偵測存活的人類, 而不受其它動物的干擾經(jīng)特殊處理,適用于各種惡劣的天氣條件, 維護(hù)簡單而且故障率極低，DKF1-DKL目標(biāo)鎖定功能在偵測到人體發(fā)出超低頻產(chǎn)生之電場后，偵測桿會自動鎖定此電場,人體移動時(shí)，偵測桿也會跟著移動。另配備雷射光點(diǎn)，提供操作者尋找偵測桿方向。
雷達(dá)生命探測儀FGMOD2700 超寬譜雷達(dá)式生命探測儀，其融合超寬譜雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體，穿透能力強(qiáng)，能探測到被埋生命體的呼吸、體動等生命特征，并能精確測量被埋生命體的距離深度，具有強(qiáng)的抗干擾能力。
(4) 紅外生命探測儀
熱成像探測儀能夠探測并且顯示出遇難者身體的熱量，從而幫助救援隊(duì)員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置，熱成像探測儀能夠探測并且顯示出遇難者身體的熱量，幫助救援隊(duì)員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧后面的遇難者的位置。夜晚照明不足是影響救援工作及時(shí)展開的一個(gè)重要因素，在黑暗中靠溫度來探測事故現(xiàn)場中還有沒有生命存在，限制是：遇到屏蔽就無法正常工作。
八、鄰近物體熱輻射的影響
當(dāng)鄰近物體的溫度比被測物體的表面溫度高很多或低很多，或被測物體本身的輻射率很低時(shí)，鄰近物體的熱輻射的反射將對被測物體的測量造成影響。由于反射等于一個(gè)負(fù)的輻射率，兩種情況下都將有一個(gè)較大的反射輻射總量。被測物體溫度越低，輻射率越小，來自鄰近周圍物體的輻射影響就越大。
校正方法：選擇正確的測試角度和位置，或設(shè)置必要的屏蔽措施才能消除反射干擾影響。
紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用簡介
一、紅外熱成像技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
熱像儀在工業(yè)上的應(yīng)用主要是檢測工業(yè)設(shè)備、監(jiān)查運(yùn)行故障及控制產(chǎn)品質(zhì)量。檢測人員利用熱像儀顯示被查目標(biāo)的熱像和提供表面熱分布的信息，找出即將發(fā)生和已發(fā)生的故障及其位置，以便及時(shí)采取措施予以消除。
（1）鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用
熱像儀可用于從冶煉到軋鋼的各個(gè)環(huán)節(jié)。具體應(yīng)用實(shí)例列舉如下：
① 大型高爐料面的測定：現(xiàn)代煉鐵高爐要求爐內(nèi)加入的原料分布均勻，從爐頂面溫度的分布可以測定原料的分布均勻性。日本曾使用熱像儀透過安裝有高爐頂部爐殼的硅玻璃口測定爐內(nèi)料面溫度，進(jìn)行圖像處理后再由計(jì)算機(jī)控制給料設(shè)備的動作，調(diào)整原料流量，使?fàn)t料分布合理，起到降低焦比的作用。
② 熱風(fēng)爐的破損診斷和檢修：熱風(fēng)爐的爐襯在生產(chǎn)中容易被燒壞，但因爐子是封閉的，燒損位置不易發(fā)現(xiàn)。上海梅山鋼鐵公司應(yīng)用熱像儀診斷爐子破損位置，及時(shí)進(jìn)行檢修，大大延長了熱風(fēng)爐的使用壽命。
③ 高爐殘鐵口位置的確定：高爐大修之前，需要在爐子上開口把爐內(nèi)殘鐵排盡。以往憑經(jīng)驗(yàn)確定開口位置，往往不準(zhǔn)確，造成殘鐵排不盡，給拆爐工作帶為困難。本溪鋼鐵公司5號高爐大修時(shí)，用AGA481熱像儀對爐殼測溫，在死鐵層下測拐點(diǎn)，只用了25min,就確定殘鐵水的下表面位置和開口位置，開口后殘鐵全部排盡。
④ 鋼錠溫度的測定：煉鋼廠澆注的鋼錠，在入均熱爐前的溫度很重要。寶山鋼鐵總廠應(yīng)用熱像儀對入爐前的鋼錠進(jìn)行表面溫度測定，使均熱爐對鋼錠加熱達(dá)到最佳化，并且節(jié)省了煤氣用量。
⑤ 連鑄板坯溫度的測定：在連鑄機(jī)中板坯的拉制與冷卻水量及拉坯速度有一定關(guān)系，研究這一定量關(guān)系對板坯的產(chǎn)量、質(zhì)量及連鑄機(jī)的安全生產(chǎn)極為重要。武鋼用AGA780熱像儀對鑄坯在不同冷卻水量和不同拉坯速度下的溫度進(jìn)行設(shè)定，取得了大量數(shù)據(jù)，從而制定出與鑄坯溫度相適應(yīng)的生產(chǎn)工藝規(guī)則，使連鑄機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
⑥ 鋼鐵模溫度的測量：為了改進(jìn)鋼錠模的使用壽命，減少消耗，需測定錠模熱態(tài)工作狀態(tài)下表面溫度場的變化規(guī)律。武鋼、鞍鋼和大連工學(xué)院聯(lián)合測定了鋼鐵模從澆注到脫模之間表面溫度場的變化情況，獲得了該溫度場的變化規(guī)律、錠模的最高溫度及其位置和持續(xù)時(shí)間等數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)成功地設(shè)計(jì)出了高質(zhì)量的鋼鐵模。
⑦ 出爐板坯溫度的測定與控制：從加熱爐出來的待軋板坯，要求溫度分布均勻。鞍鋼中板廠用6T61熱像儀測定了出爐板坯的溫度，發(fā)現(xiàn)爐寬方向溫度不均勻，還發(fā)現(xiàn)板坯出現(xiàn)“黑印”，據(jù)此，分析了原因，采取了相應(yīng)措施，消除了這些問題，從而保證了板材質(zhì)量。
⑧ 熱軋輥表面溫度的測定：熱軋輥長期在高溫下工作，容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋，這與輥表面溫度分布及變化的規(guī)律有關(guān)。武鋼用6T61熱像儀測量，發(fā)現(xiàn)軋輥表面溫度分布不均勻，這與生產(chǎn)中軋輥冷卻水分布不均、鋼坯溫度不均等因素有關(guān)，因此采取相應(yīng)措施，從而減少或消除了熱裂紋。
（2）在石化工業(yè)中的應(yīng)用
石油化工生產(chǎn)中的許多重要設(shè)備是在高溫高壓狀況下工作的，潛伏著一些易燃、易爆危險(xiǎn)，要求對生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格的在線監(jiān)測，及時(shí)消除隱患。使用熱像儀能檢測產(chǎn)品傳送和管道、耐火及絕熱材料、各種反應(yīng)爐的腐蝕、破裂、減薄、堵塞以及泄漏等有關(guān)信息，可快速而準(zhǔn)確地得到設(shè)備和材料表面二維溫度分布。煉油廠用熱像儀檢測催化裂化裝置、反應(yīng)堆尾氣設(shè)備和熔爐、安全閥與凝氣閥的泄漏、地下管道的漏失等，能早期迅速準(zhǔn)確地找出熱漏點(diǎn)。對爐身、燃?xì)夂团艍m管道、反應(yīng)堆槽以及轉(zhuǎn)移線路中耐火材料的損耗、裂縫和磨損等情況進(jìn)行檢查，對防止事故發(fā)生和減少能耗十分有效。
① 對裂解分餾塔底積焦的檢測：裂解分餾塔底積焦是影響尤里卡裝置長周期運(yùn)行的關(guān)鍵。采用熱像儀測量塔底積焦時(shí)外壁熱像特征可判定塔內(nèi)各處積焦程度，并根據(jù)結(jié)果指導(dǎo)工藝操調(diào)、確定最佳運(yùn)行方案。實(shí)踐表明，該檢測方法與工藝結(jié)合后，裂解分餾的運(yùn)行周期由原來的平均30天延長至268天，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
② 評估醋酸乙醛裝置襯里損壞狀況：石化設(shè)備中，醋酸乙醛裝置的關(guān)鍵設(shè)備（催化再生器、反應(yīng)器和除沫器等）內(nèi)部有多層襯里材料。利用熱像儀檢測其外壁溫度場，再結(jié)合傳熱學(xué)理論計(jì)算其內(nèi)部保溫層厚度，可了解裝置運(yùn)行情況下的襯里損傷程度，從而為制定檢修方案提供參考。
③ 檢測裂解爐爐管局部“熱斑”：裂解爐是乙烯生產(chǎn)的心臟，爐管內(nèi)結(jié)焦形成爐管熱斑將嚴(yán)重影響其使用壽命。利用紅外熱像儀能過窺視孔對爐內(nèi)爐管測試，可得到熱斑的熱像特征，為維修爐管的實(shí)施方案提供依據(jù)。
④ 對催化裂化裝置的檢測：催化裂化裝置是煤油廠中的重要裝置。它的核心裝置（催化再生器和沉降器）在生產(chǎn)運(yùn)行中襯里狀況的好壞直接關(guān)系著筒壁的安全，因此需隨時(shí)進(jìn)行檢測和診斷。用熱像儀對它們進(jìn)行定期的壁溫檢測，分析襯里狀況和可能發(fā)生的故障部位及程度大小、發(fā)展趨勢，并將結(jié)果及時(shí)提供給廠方，為廠方實(shí)施檢修提供依據(jù)。
⑤ 對熱力管線外壁溫度的測量：蒸汽熱力管線在煉油廠縱橫交錯(cuò)，分布繁多，管線外壁保溫層材料在生產(chǎn)過程中會逐漸破損、掉落，管線外壁溫度隨時(shí)升高，造成大量熱損失。茂名石油工業(yè)公司煉油廠應(yīng)用進(jìn)口熱像儀對蒸汽鍋爐至一催化、二蒸餾、低壓蒸汽的熱力管線進(jìn)行了管線外壁溫度掃描測量，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算熱力管線的外壁熱損失情況。由于提供的溫度分析數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確，有關(guān)部門據(jù)此迅速更換了保溫材料。經(jīng)運(yùn)行一段時(shí)間后再對外壁溫度跟蹤掃描，發(fā)現(xiàn)熱損失大大減小，取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
（3）在電力工業(yè)中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中，電氣事故大都不是一下子發(fā)生的，其間有一個(gè)變化過程。由于電氣元部件逐漸出現(xiàn)松動、破裂、銹蝕等造成接觸電阻增加，致使電氣元部件溫度升高，出現(xiàn)熱異常現(xiàn)象。采用熱像儀直接觀察和測量就可發(fā)現(xiàn)這些異常現(xiàn)象，掌握潛存故障的位置和嚴(yán)重程度，根據(jù)需要，安排維修，消除隱患，所以熱像儀是發(fā)電廠、輸變電網(wǎng)以及用電工廠的一種有效檢測儀器。
熱像儀在電力系統(tǒng)中的主要檢測目標(biāo)是發(fā)電機(jī)組裝置、輸電線路接頭、絕緣部件、變電所設(shè)備、變壓器繞組及油冷系統(tǒng)、高壓線路的保險(xiǎn)絲電路、閘刀開關(guān)、斷路開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和終端裝置、電路分配調(diào)度中心、控制臺及照明配電盤等。特別是，定期用機(jī)載或車載熱像儀檢測輸變電網(wǎng)，能早期發(fā)現(xiàn)隱患或迅速診斷出事地點(diǎn)，可大大減少經(jīng)濟(jì)損失。
① 用裝有熱像儀的直升飛機(jī)巡查高壓線路：輸電線故障的檢測對于輸電線路的安全運(yùn)行十分重要。歷來采取人工沿途巡視、登塔探測的方法進(jìn)行檢測，勞動強(qiáng)度大，檢測效率低。采用機(jī)載熱像儀巡線檢測是檢測技術(shù)的革新。西安熱工所和河南電科所曾在直升飛機(jī)上用熱像儀分別對220KV、330KV和500KV的輸電導(dǎo)線接頭和引流線夾的熱致故障進(jìn)行巡查，結(jié)果表明，熱像儀可以監(jiān)測溫升僅有2℃的不良接頭，并可用于劣質(zhì)瓷瓶檢測。在國外，英國早在1969年就用直升飛機(jī)查線，加拿大已將直升飛機(jī)巡線作為常規(guī)項(xiàng)目。
② 對發(fā)電機(jī)定子的檢測：在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，往往由于絕緣或生產(chǎn)過程的其它原因引起絕緣損壞，使定子活動鋼片接通，而在電機(jī)工作時(shí)，這些接通的地方就易形成過熱點(diǎn)。用熱像儀觀察定子表面的熱場，就能確定鐵心缺陷形狀和精確位置檢測過程中，一般是根據(jù)熱圖的相對灰度、缺陷部分的形狀和灰度隨時(shí)間的變化過程等來評價(jià)缺陷的性質(zhì)。此外，根據(jù)定子的熱圖還可檢查發(fā)電機(jī)定子的安裝質(zhì)量，并可為層間絕緣老化過程提供診斷。
2、熱成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
人體是一個(gè)天然紅外輻射源。人體皮膚的紅外輻射波段為3-50mm。當(dāng)人體患病時(shí)，人體的熱平衡受到破壞，因此測定人體溫度的變化是臨床醫(yī)學(xué)診斷疾病的一項(xiàng)重要指標(biāo)。熱像儀可以顯示和記錄人體的溫度分布。將病變時(shí)的人體熱像和正常生理狀態(tài)下的人體熱像進(jìn)行比較，便可從熱像是否有異變化來判斷病理狀態(tài)。
醫(yī)用熱像儀技術(shù)用于臨床診斷已有幾十年的歷史，現(xiàn)已可用于多種疾病的診斷。醫(yī)用熱像儀已成為診斷淺表腫瘤、血管疾病和皮膚病癥等的有效工具，在醫(yī)療學(xué)科研究中，熱像儀在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用已成為一個(gè)專門的研究課題。下面將熱像儀在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用情況作一簡要介 紹。
（1）乳腺瘤的早期診斷：紅外熱像儀引入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，首先從檢查乳腺開始。對于健康的婦女，兩側(cè)乳房的熱圖是對稱的，任何乳房熱圖的不對稱性往往與疾病和細(xì)胞活性有關(guān)，更多地與腫瘤有關(guān)。惡性腫瘤周圍血管豐富，其溫度大多高于正常組織。研究表明，大多數(shù)乳腺癌的熱圖像具有明顯的不對稱性，患側(cè)的乳房熱圖像呈明顯的局域性熱區(qū)，乳暈周圍也明顯出現(xiàn)高溫。據(jù)上海乳腺疾病專家醫(yī)療會診中心對276例臨床檢測資料介紹，他們用RXY-1型熱像儀（溫度分辨率＜0.1℃），檢查276例育齡婦女，乳腺熱圖大體上分為三種類型，即網(wǎng)狀型、多血型和少血型。其中臨床擬診人乳腺癌的4例，熱圖檢測均表現(xiàn)為顯著的局限性熱區(qū)，溫度均在1.0℃以上，與臨床和病理診斷一致。實(shí)驗(yàn)證明，由于腫瘤組織代謝旺盛，供血豐富，其熱量勢必從局部向外輻射，因此，使用熱像儀探測乳腺癌具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，該組檢測的準(zhǔn)確率達(dá)100%。
（2）血管疾病的診斷：人的肢體溫度主要由血液循環(huán)狀態(tài)所決定，當(dāng)存在血管病變時(shí)，血循環(huán)發(fā)生障礙，皮溫降低。如閉塞性脈管炎、動脈栓塞、動脈瘤等，通常表現(xiàn)為病變部位溫度異常，用紅外熱像儀可清楚顯示出病變部位及范圍。
閉塞性脈管炎是一種慢性全身性疾病，多發(fā)生在下肢，更多見于趾端。中小動脈內(nèi)膜發(fā)生炎癥，引起血栓，使動脈閉塞，病變部位血液循環(huán)障礙，皮溫降低。用熱像儀很容易診查出病變部位及范圍，立體感強(qiáng)。人為誤差小。特別是對早期脈管炎的診斷，由于其臨床癥狀尚不十分明顯，一般方法檢查不出，但用熱像儀，不但能顯示出病變的存在，而且能看出各趾病變的程度和范圍。通過早期診斷和及時(shí)治療，可避免肢體發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害，如潰瘍和壞死。
腦動脈病變的先期診斷對于防止腦血栓的出現(xiàn)十分有效。頸動脈由頸部進(jìn)入顱入，它供給同側(cè)腦前部血液。當(dāng)血管中血栓形成使血管變窄時(shí)，對腦供血不足。血栓碎裂向上流到小腦動脈分支停留下來。引起腦血栓。當(dāng)頸動脈閉塞達(dá)到50%以上時(shí)，由于血循障礙前額皮膚的溫度有0.5℃的變化，因此用熱像技術(shù)診斷，可以在發(fā)生腦血栓之前進(jìn)行手術(shù)。
動脈瘤大多是由外傷所致局部隆起。由于動、靜脈血具有一定的溫差，所以在紅外熱圖上顯示出血管瘤的外形、大小及周圍血管分布的狀況。例如，一運(yùn)動員右膝外傷后局部隆起，日漸增大，歷時(shí)已兩年余，擬診為血管瘤，但X光平片顯示不清，而用熱像儀檢查發(fā)現(xiàn)正視有一明顯局部溫升、色澤鮮艷的隆起區(qū)，側(cè)視周圍有眾多血管分布，并有向上波及趨勢，從而診斷為動脈瘤。
此外，熱像儀對下肢靜脈交通枝或靜脈瓣膜功能不全癥、雷諾氏病、大動脈炎等血管疾病均能進(jìn)行有效診斷。
（3）皮膚損傷病癥的診斷：紅外熱圖一般反映皮膚本身溫度的分布，很自然，皮膚病癥的診斷是熱像儀應(yīng)用的一個(gè)合適領(lǐng)域。例如，用熱像儀很容易查出皮膚凍傷面積，其準(zhǔn)確性接近100%。因?yàn)閮鰝课粔乃溃瑹o血供應(yīng)，其溫度比周圍皮膚明顯低。此外，皮膚燒傷的熱像診斷也很有前途。熱像儀不但可準(zhǔn)確診斷燒傷面積內(nèi)血管損壞的程度，判定燒傷度數(shù)，識別可存活皮膚面積、確定需植皮的面積，而且在治療過程中可觀察燒傷組織血運(yùn)恢復(fù)情況，掌握發(fā)炎和感染情況及判斷植皮的成敗與否，以便及時(shí)采取措施，為用藥及手術(shù)提供參考。
（4）各種炎癥的診斷：急性炎癥由于局部充血，皮溫上升，容易被熱像儀顯示出來。但需與腫瘤皮膚溫度升高相區(qū)別。炎癥皮溫高于周圍皮溫，而在炎癥中心點(diǎn)的皮溫更高于炎癥區(qū)皮溫，這是炎癥熱像的特征。炎癥和腫瘤的鑒別可用如下方法：在熱像拍照前，局部先冷卻，然后觀察溫度回升速度。腫瘤溫度回升慢而炎癥溫度回升較快。此外，用熱像技術(shù)還可鑒別各種關(guān)節(jié)炎的類型，探測出發(fā)炎面積大小和熱變化程度。
（5）針灸原理和經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象的研究：熱成像技術(shù)對祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的研究很有價(jià)值，它是研究針灸原理和經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象的一個(gè)很有效的手段。在對患者進(jìn)行針刺治療過程中，記錄下針刺前、留針中和起針后各階段的熱圖，比較其升溫幅度、升溫區(qū)域的范圍和升溫的特點(diǎn)。例如中國中醫(yī)研究院的研究人員在用針灸治療面癱和甲狀腺疾患的過程中，應(yīng)用配有計(jì)算機(jī)的熱像儀進(jìn)行了實(shí)際觀察和研究。他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)研究和分析，即面癱患者面部病理特征和針刺對面部溫度的影響及其療效，針刺結(jié)節(jié)性甲狀腺腫瘤和良性甲狀腺瘤的治療機(jī)制的探索，各種針刺方法（手針、火針和電針等）治療效果的觀察和比較以及留針時(shí)間長短的影響等。通過對上述和方面的觀察和對熱圖資料進(jìn)行的計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)、分析及特殊圖像的顯示，得到了針灸前后體溫分布及其變化結(jié)果，從而對針灸治療面癱和甲狀腺疾患的作用機(jī)制，對針法和手法的效應(yīng)，對穴位的功能作用及經(jīng)絡(luò)穴位的特殊溫度性質(zhì)等均有深入了解。研究表明，熱成像技術(shù)在這一領(lǐng)域具有較高的實(shí)用價(jià)值。
熱像儀在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用范圍，遠(yuǎn)不止上述幾個(gè)方面，應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。例如，熱成像技術(shù)還可用于胎盤定位、器官移植排異反應(yīng)監(jiān)視、骨折挫傷診斷等許多方面。隨著這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它的臨床各科的用途必將得到更寬的拓展。
3、熱成像技術(shù)在其它工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
前面介紹了熱成像技術(shù)在工業(yè)和醫(yī)學(xué)兩大領(lǐng)域的應(yīng)用，工業(yè)熱像儀和醫(yī)用熱像儀已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中必不可少的新型檢測儀器并在各行各業(yè)中發(fā)揮越來越大的作用。當(dāng)然，熱像儀并非只有這兩方面的應(yīng)用。以下列舉幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例說明熱像儀在其它方面的應(yīng)用情況。
（1）對建筑物的檢測：熱像儀可對建筑物的建造質(zhì)量和設(shè)計(jì)進(jìn)行檢測和評價(jià)，其中包括對建筑物的裂痕、墻壁的分層或斷層部位、墻壁和地下管道的滲漏進(jìn)行檢查，以及對建筑物耗及采暖、保溫、照明系統(tǒng)進(jìn)行檢查和評價(jià)等。使用熱像儀可以是手提式的，也可用三角架支撐，還可用車載和機(jī)載進(jìn)行掃描檢測。對建筑物進(jìn)行的實(shí)查結(jié)果表明，若鑲板接合處漏氣、壁腔絕緣脫落或存在對流循環(huán)等將有不適當(dāng)?shù)臒岷陌l(fā)生，這些均能在熱圖上明顯地反映出來并能準(zhǔn)確定出建筑物的熱能損失位置。晚上，在高處用熱像儀掃描白天經(jīng)過太陽曝曬的機(jī)場跑道，可以檢查出厚度達(dá)30-40cm水泥板層與土層的粘結(jié)缺陷，可發(fā)現(xiàn)層間直徑為1.5m圓形面積的積水層或空隙層，從而飛跑道的修補(bǔ)提供作業(yè)位置。此外，曾利用機(jī)載熱像儀尋找建筑物的熱漏，這種方法可以大幅度地節(jié)約能量費(fèi)用。對于建筑物內(nèi)的取暖，一般由中央鍋爐供熱。根據(jù)熱圖像，可以查明供熱系統(tǒng)的熱漏點(diǎn)。以前是采用掘開路面查找熱漏點(diǎn)，這種方法難度大、成本高，而熱圖法可大大節(jié)約燃料費(fèi)用。高層建筑物的外墻板間的墻縫必須經(jīng)過保溫防潮處理，而且要對處理質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗(yàn)才能交會使用。采用熱像儀是一種合適的檢驗(yàn)方法。例如，曾對一建筑物墻板縱向接縫的熱圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)溫度異常。正常熱像是上下完全貫通的黑色低溫縱帶，而實(shí)際熱圖中呈現(xiàn)一段高溫亮帶，這表明墻縫嚴(yán)重漏熱，經(jīng)對住戶調(diào)查證明，冬季該處存在墻面結(jié)露。
（2）監(jiān)測森林火災(zāi)：在大片森林中，往往存在不明顯的隱火，這是引起毀滅性火災(zāi)的根源。用現(xiàn)有普通方法難以發(fā)現(xiàn)這種低強(qiáng)度隱火。用機(jī)載熱成像系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)隱火的位置。例如，加拿大森林研究中心利用直升飛機(jī)帶著AGA750便攜式熱像儀在一次火災(zāi)季節(jié)發(fā)現(xiàn)15次隱火。機(jī)載熱像儀在森林火情應(yīng)用中有多方面用途，可探測未熄的營火和冒煙的余燼，并可防止復(fù)燃火的發(fā)生。但是，單獨(dú)使用熱像儀容易把太陽曬熱的石頭和開闊地誤認(rèn)為冒煙的樹木，因此研究人員設(shè)計(jì)了一種紅外可見機(jī)載裝置，它是一種把可見和紅外圖像疊加顯示的系統(tǒng)，觀察者可識別出每一個(gè)自然的熱點(diǎn)源，并把它們剔除。因而，即使在陽光下也能發(fā)現(xiàn)真正冒煙的樹木。
（3）糧食火災(zāi)的探測：糧食火災(zāi)一般是不明顯的，谷物糧倉的燃燒或悶燒會持續(xù)很長一段時(shí)間，同時(shí)不易被人發(fā)覺。這在每年可造成巨大的損失。采用熱像儀不僅能推測這些火災(zāi)的存在，而且能確定火災(zāi)的范圍。熱像儀對于這種火災(zāi)具有三個(gè)明顯的作用，即火情的早期探測，確定火情的范圍與危害，對火災(zāi)位以便采取滅火措施。用熱像儀對糧倉檢查一般是在地面上進(jìn)行，一個(gè)人操作，檢查一處需20-30min，一旦正確指出了火情的位置，便可在那里鉆一個(gè)洞，把管子插進(jìn)谷物里，然后通入液氮進(jìn)行滅火。滅火后仍需用熱像儀再度進(jìn)行檢查，以判斷火災(zāi)是否重新發(fā)生。
（4）蒸汽閥的檢查：當(dāng)蒸汽閥損壞時(shí)，會引起大量熱能損失。使用熱像儀來檢查蒸氣閥并更換那些不良的蒸汽閥，可以大大節(jié)約能源。人們只要用熱像儀查看汽閥的進(jìn)口和出口處，如果進(jìn)出之間的溫差反常，則表明蒸汽閥失效。例如，美國一家公司其工廠曾查出有13%的蒸汽閥失效，通過更換蒸汽閥，減少了能耗，節(jié)約了大量資金。
（5）制冷設(shè)備中的應(yīng)用：用熱像儀可以檢查冰箱等制冷裝置和管道的隔熱，揭示水果和蔬菜在冰庫儲藏過程中微生物病害和生理損傷的隱患點(diǎn)，自動篩選土豆和水果等，例如，利用AGA680型熱像儀測定新鮮土豆和水果（蘋果、梨、柿等）表面的比輻射率，測得e=0.96~0.99(以人的皮膚作為試驗(yàn)樣品,其e=0.985)。
（6）監(jiān)視液化氣體泄漏：隨著液化天然氣的大量應(yīng)用和貯藏基地的建設(shè)，需要建立在早期發(fā)現(xiàn)和處理由于液化氣（液化天然氣、液化石油氣、液化乙烯）泄漏而發(fā)生火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害的監(jiān)視裝置。以前是采用氣體傳感器來探測氣體的泄漏，但氣體傳感器只能進(jìn)行定點(diǎn)探測，不適宜于探測液化天然氣儲存罐并立的地方。使用熱像儀可以進(jìn)行大面積的探測，它是根據(jù)氣體排出時(shí)在外界所產(chǎn)生的環(huán)境溫度變化來探測氣體的泄漏。當(dāng)液化氣體流出時(shí)周圍要出現(xiàn)溫度異常現(xiàn)象，用熱像儀觀察就能判斷出氣體泄漏的位置和規(guī)模。
（7）極地動物的識別：利用機(jī)載熱成像系統(tǒng)可以對地上的北極熊和灰色沙堤上的海豹進(jìn)行計(jì)數(shù)，同進(jìn)不會對動物造成干擾。而在飛機(jī)上利用目視識別是不可能的。利用熱像儀測量海豹的頭溫，還可以調(diào)查狂犬病病毒的傳播，因?yàn)檫@種病毒會使海豹頭部的溫度高于體表溫度。
（8）對輪胎的檢測：利用熱像儀可以拍攝旋轉(zhuǎn)中的輪胎的紅外圖像，它可在不接觸輪胎的情況下觀察和分析輪胎的溫度分布。獲取一張圖像所需的時(shí)間與輪胎的轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)輪胎高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，獲取一張完整圖像的時(shí)間一般為幾秒鐘，因此熱像儀對于輪胎的質(zhì)量檢驗(yàn)十分重要。
4. 熱成像技術(shù)在公安、消防工作中的應(yīng)用
（1）夜間以及惡劣氣候條件下目標(biāo)的監(jiān)控
在夜晚，由于眾所周知的原因，可見光器材已經(jīng)不能正常工作，觀測距離大幅縮短，如果采用人工照明的手段，則極易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界光照明，在城市中工作尚可，但在野外工作時(shí)，則觀測距離大幅縮短。紅外熱像儀是被動接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，與氣候條件無關(guān)，因此無論白天黑夜均可以正常工作，同時(shí)可以避免暴露自身。
在雨、雪、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果較差，甚至不能工作，但紅外線的波長較長，特別是工作在8～14um的熱像儀，克服雨、雪、霧的能力較高，因此仍可以在較遠(yuǎn)的距離上正常觀測目標(biāo)。
所以在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備可以對各種目標(biāo)，如人員、車輛等進(jìn)行可靠地監(jiān)控。
（2）偽裝及隱蔽目標(biāo)的識別
普通的偽裝仍然是以防可見光觀測為主。一般犯罪分子作案是也是通常隱蔽在草叢及樹林中，這時(shí)如果采用可見光的觀察方式，則由于視覺錯(cuò)覺，從而容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標(biāo)自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠(yuǎn)大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。另外，一般人員也不了解避開紅外監(jiān)視的方法。因此紅外熱成像裝置在識別偽裝及隱蔽目標(biāo)這方面的效果明顯。
（3）夜間以及惡劣氣候條件下的治安巡邏
在高速公路、鐵路夜間安全保衛(wèi)巡邏、夜晚城市交通管制等領(lǐng)域中，紅外熱成像裝置也有這不可替代的作用。由于熱成像系統(tǒng)在觀察、識別目標(biāo)方面有著眾多的優(yōu)點(diǎn)，因此車載或直升飛機(jī)機(jī)載監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在許多發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的應(yīng)用。
（4）重點(diǎn)部門、建筑、倉庫的保安、防火監(jiān)控
由于紅外熱成像設(shè)備是反映物體溫度而成像的設(shè)備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場監(jiān)控使用外，還可以作為有效防火報(bào)警設(shè)備，并且由于該種設(shè)備是一種成像設(shè)備，因此工作可靠，可以大幅減少虛警率。
（5）消防滅火現(xiàn)場指揮與人員拯救
在火災(zāi)現(xiàn)場、在濃煙密布的建筑物內(nèi)， 僅通過肉眼，已經(jīng)不能清晰地觀察情況，不能準(zhǔn)確迅速地發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)人員。若應(yīng)用紅外熱成像裝置則可以透過濃煙，清晰地看清火場的各種情況。另外，消防隊(duì)員還可以應(yīng)用這種設(shè)備，觀察到室內(nèi)屋頂氣流的流動速度，避免由家俱受熱揮發(fā)出的可燃?xì)怏w聚集產(chǎn)生的閃燃（Flash Burn 或譯為燃爆），以避免自身傷亡。
（6）電氣火災(zāi)的預(yù)防
電氣火災(zāi)的發(fā)生通常都伴有設(shè)備故障局部過熱的火災(zāi)前兆，因此應(yīng)用紅外熱成像設(shè)備可以有效地發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生的苗頭，做到防范于未然
二、熱像儀整機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r
1．制冷型熱像儀（即使用光子探測器的熱像儀）的發(fā)展?fàn)顩r
紅外探測器是熱成像技術(shù)的核心，探測器的技術(shù)水平?jīng)Q定了熱成像的技術(shù)水平。通過光學(xué)機(jī)械掃描，用單元紅外探測器就能獲得目標(biāo)的熱圖像，用多元紅外探測器可以提高系統(tǒng)的性能。典型HgCdTe紅外探測器有多元線列和SPRITE兩種，使用此類探測器的熱像儀統(tǒng)稱為第一代熱像儀。在紅外技術(shù)、材料技術(shù)和微電子技術(shù)的推動下，紅外探測器迅速向焦平面技術(shù)（Focal Plane Array）方向發(fā)展。FPA有二大特征：一是探測元數(shù)量很大，到103-106個(gè)探測元,以至于可以直接放在望遠(yuǎn)鏡的焦平面上而無需光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)；二是探測器信號的讀出、處理工作由與探測器芯片互連在一起的集成電路完成。典型的FPA有兩類：4N系列和M×N面陣系列。如長波HgCdTe 288×4的掃描型FPA探測器、InSb 256×256的凝視FPA探測器。目前，美、法等國已經(jīng)批量生產(chǎn)第二代熱像儀并開始進(jìn)行裝備。
現(xiàn)在，對熱成像技術(shù)的分代有不同的說法。一種通行的說法是：使用HgCdTe線列探測器加光機(jī)掃描的為一代，使用HgCdTe 480×4或288×4 FPA 等加簡單光機(jī)掃描的為二代，使用凝視FPA無光機(jī)掃描的為三代。
第一代的特征：使用HgCdTe體材料，多元線列或小面陣探測器，復(fù)雜的光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)，中、小規(guī)模集成電路構(gòu)成的電子學(xué)，簡單的信號處理，熱圖像的象素最多與黑白電視圖像相當(dāng)。典型例子：美國以光導(dǎo)HgCdTe60元、120元和180元探測器為核心的通用組件熱象儀，英國以SPRITE探測器為核心的通用組件熱像儀。
第二代的特征：使用HgCdTe體材料和薄膜材料，長線列或可以達(dá)到與黑白電視圖像象素相當(dāng)?shù)哪?/SPAN>FPA，有一定信號處理功能的大規(guī)模集成的讀出電路，簡單的光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)，與一代相比作用距離和空間分辨率有明顯的提高。典型例子：采用法國SOFRADIR長波HgCdTe288×4掃描型FPA的熱像儀。
第三代的特征：使用HgCdTe薄膜材料，長線列或可達(dá)到與高清晰度電視圖像象素相當(dāng)?shù)哪?/SPAN>FPA，有復(fù)雜的信號處理功能的超大規(guī)模集成的讀出電路，簡單的光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)或無掃描機(jī)構(gòu)，大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路構(gòu)成的電子學(xué)，很復(fù)雜的信號處理，熱圖像的畫質(zhì)達(dá)到高清晰度電視圖像的水平。在與二代熱像儀大致相同的條件下，作用距離和空間分辨率比二代有明顯的提高。典型例子：美國Santa Barbara研究中心的InSb 1024 X 1024 凝視FPA。
2．非制冷熱像儀（即使用熱探測器的熱像儀）的發(fā)展?fàn)顩r
紅外焦平面列陣的發(fā)展朝兩個(gè)不同的方向進(jìn)行：一種是低溫制冷工作的光子型紅外探測器列陣，如HgCdTe、InSb和PtSi等；另一種是室溫工作的非制冷探測器列陣。制冷型探測器列陣的制作難度大，且需要昂貴的制冷系統(tǒng)，由其構(gòu)成的熱像儀通常用于敏感的軍事領(lǐng)域。
由于非制冷紅外焦平面探測器列陣具有室溫工作、無需制冷、光譜響應(yīng)與波長無關(guān)、制備工藝相對簡單、成本低、體積小巧、易于使用、維護(hù)、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，因此形成了一個(gè)新的富有生命力的發(fā)展方向，其目的是以更低的成本、更小的尺寸和更輕的重量來獲得極好的紅外成像性能。近年來，已研制成功三種不同類型的非制冷紅外焦平面探測器列陣：
① 熱電堆（TGS PbTiO3）：根據(jù)塞貝克效應(yīng)檢測熱端和冷端之間的溫度梯度，信號形式是電壓。
② 微熱輻射計(jì)（多晶Si、VOx）：探測溫度變化引起載流子濃度和遷移率的變化，信號形式是電阻。
③ 鐵電（BST）：探測溫度變化引起介電常數(shù)和自發(fā)極化強(qiáng)度的變化，信號形式是電荷。
在這三種器件中，微熱輻射計(jì)列陣的發(fā)展最為迅速，并且取得了令人矚目的成就。它采用類似于硅工藝的硅微機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行制作，為了實(shí)現(xiàn)有效的熱絕緣，一般采用橋式結(jié)構(gòu)。探測器與硅讀出電路之間通過兩條支撐腿實(shí)現(xiàn)電互連。測輻射熱計(jì)的靈敏度主要取決于它與周圍介質(zhì)的熱絕緣，即熱阻。熱阻越大，可獲得的靈敏度就越高。目前測輻射熱計(jì)列陣的溫度分辨率可達(dá)0.1K，不久將達(dá)到0.03至0.05K。對于工業(yè)應(yīng)用來說，這種性能已相當(dāng)令人滿意了。用它構(gòu)成的熱像儀在尺寸、重量和價(jià)格方面可與可見光攝錄機(jī)相妣美，在不遠(yuǎn)的將來可望獲得廣泛的應(yīng)用，是一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
非制冷測輻射熱計(jì)列陣技術(shù)也許是紅外熱成像技術(shù)在過去20年取得的最重要的進(jìn)展。90年代以來，非制冷測輻射熱計(jì)列陣已形成產(chǎn)品進(jìn)入市場。美國波音公司研制的U3000型320 X 240 元非制冷測輻射熱計(jì)列陣和美國Amber公司研制的320 X 240 元非制冷測輻射熱計(jì)列陣熱像儀Sentinel，雙雙榮膺美國1997年光電子領(lǐng)域優(yōu)秀獎(jiǎng)。美國FLIR公司銷售到中國的非制冷焦平面熱像儀，就是采用此類探測器。2000年，法國Sofradir公司生產(chǎn)出了他們的第一只非制冷焦平面紅外探測器，它是采用由多晶硅材料制備的單片式電阻型微測輻射熱計(jì)技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)由法國國家紅外實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移至Sofradir公司生產(chǎn)，探測器列陣規(guī)模320×240，像元中心距45µm，填充因子大于80%，噪聲等效溫差（NETD）達(dá)到100mK（典型值），器件的性能指標(biāo)達(dá)到了當(dāng)今世界先進(jìn)水平。目前已開始批量供貨。
三、民用熱像儀市場發(fā)展?fàn)顩r
由于紅外熱成像產(chǎn)品屬于高科技、高價(jià)格的特殊產(chǎn)品，主要應(yīng)用于工業(yè)、消防或其他類似用途，而不是一般民用產(chǎn)品。使用操作也相對比較復(fù)雜；客戶類型也局限于一些特殊行業(yè)，他們也都對產(chǎn)品要求較高，自身素質(zhì)也相對較高；同時(shí)客戶的經(jīng)濟(jì)支付能力也通常較強(qiáng)，因此他們的選購產(chǎn)品的主要出發(fā)點(diǎn)是：在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，價(jià)格比較便宜。由于紅外熱成像技術(shù)以前主要應(yīng)用于軍事目的，而國內(nèi)企業(yè)、研究所在該領(lǐng)域有著幾十年的成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，因此國內(nèi)外客戶普遍承認(rèn)大陸此類產(chǎn)品的品質(zhì)。
1. 紅外熱成像設(shè)備市場整體情況簡介
① 市場特點(diǎn)：
a. 有廣闊的市場，眾多的用戶；根據(jù)美國Maxtech公司去年出版的“Infrared Imaging Market Research Reports”（Volume IRW-C ）介紹，全世界每年對于各種民用熱像儀的總需求量在15000臺以上，而且隨著各國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，需求量還會進(jìn)一步增加。
b. 不同地區(qū)的用戶對于產(chǎn)品的價(jià)格和質(zhì)量要求不盡相同；
c. 紅外熱成像設(shè)備為高科技產(chǎn)品，使用比較復(fù)雜，因此對于該產(chǎn)品的銷售與其他產(chǎn)品有著明顯的不同。
d. 存在一定的競爭，這主要來自國外的一些企業(yè)，國外生產(chǎn)這種產(chǎn)品的主要企業(yè)共有3 家，其中美國的Flir公司目前為最有實(shí)力的企業(yè)，產(chǎn)品最先進(jìn)，在美國、歐洲等地區(qū)處于壟斷地位；
e. 由于紅外熱成像技術(shù)為軍民兩用技術(shù)，因此美日等國對其產(chǎn)品出口都有嚴(yán)格的出口許可證限制問題，從美國出口到澳大利亞等發(fā)達(dá)國家都需要6個(gè)月的時(shí)間來獲得許可證，而有些國家則不可能或很難拿到許可證。而我們不存在這方面的限制。
② 國產(chǎn)熱像儀的定位：
目前一些國產(chǎn)品牌的熱像儀品質(zhì)比較優(yōu)良，價(jià)格適中，對于需要中、低檔次產(chǎn)品（包括品質(zhì)、價(jià)位兩個(gè)方面）的客戶有明顯的吸引力。部分技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界最先進(jìn)水平，對于許多客戶有著強(qiáng)烈的吸引力，有較好的賣點(diǎn)。
2. 國內(nèi)整體情況簡介
紅外光電成像產(chǎn)品屬于一種新興的高科技技術(shù)，目前已經(jīng)在電力、石油、化工、消防、醫(yī)療等許多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。我國在這方面的應(yīng)用普及速度是非常迅速的，僅以電力系統(tǒng)為例，在1990年時(shí)，我國僅有少數(shù)電力試驗(yàn)研究院擁有此類設(shè)備，而到2000年全國各大電力局、發(fā)電廠均已配備或正在著手配備此類設(shè)備。
在我國31個(gè)省、市、自治區(qū)中有329個(gè)地級及地級以上行政單位，其中經(jīng)濟(jì)條件較好的市級單位208個(gè)。在這208個(gè)市級單位中，對于紅外光電成像產(chǎn)品的需求較大，是公司客戶的主要集中地區(qū)。另外我國還有2269個(gè)縣級行政單位，其中縣市級單位414個(gè)，經(jīng)濟(jì)條件好的有150個(gè)左右，這些地區(qū)也具有一定的購買實(shí)力。
①．電力市場分析
電力系統(tǒng)是公司傳統(tǒng)的客戶，擁有很大的購買需求。我國目前擁有7個(gè)大型電網(wǎng)和8個(gè)獨(dú)立省級電網(wǎng)，54家電力研究院所，650家電廠，2615個(gè)供電局和供電公司，10000座以上的各級變電站。資料來源：《中國電力年鑒》。市場前景相對廣闊。僅2002年國內(nèi)各電力系統(tǒng)用戶就購買了各型紅外產(chǎn)品150套左右。
目前中端產(chǎn)品主要是面對地級及地級以上行政單位所屬的供電公司或供電局，而低端產(chǎn)品主要是面對縣級行政單位所屬的供電公司或供電局，以及發(fā)電廠和各級變電站。
②．消防市場分析
消防市場是目前新興的市場，目前主要分為消防救險(xiǎn)和電器消防檢測兩部分。
a．消防救險(xiǎn)
根據(jù)國家消防法規(guī)《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，在我國每個(gè)大型城市（人口50萬以上），都要設(shè)立特勤消防站，每站2套紅外光電探測儀；普通城市設(shè)立普通消防站，每站配備紅外光電探測儀1套。根據(jù)我國行政區(qū)域劃分和人口數(shù)量，我們估算我國應(yīng)有特勤消防站200個(gè)以上，普通消防站至少在600個(gè)以上，紅外光電探測儀總需求量至少在1000臺(套)以上。而截止2000年年底，我國消防用紅外光電探測儀的總保有量還不足100套，因此我們估算該行業(yè)對熱像產(chǎn)品的年需求量在100～150套左右。由于消防部門對于產(chǎn)品要求的特殊性：短距離、惡劣條件下應(yīng)用，因而低端紅外熱成像是最適合消防領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品。目前國外各競爭對手生產(chǎn)的產(chǎn)品均為低端紅外熱成像設(shè)備。
b．城市電器消防檢測
目前城市電氣火災(zāi)占了城市火災(zāi)數(shù)量的70%，而火災(zāi)已經(jīng)成為我國城市的主要威脅，僅1999年我國就發(fā)生了各種火災(zāi)18萬起（數(shù)據(jù)來源：中國新聞網(wǎng)）。因此全國各地紛紛成立電氣消防檢測中心，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅2000年，全國就至少有15個(gè)城市建立了20家以上的消防檢測中心。
③．其他行業(yè)市場分析
a. 石化市場
石化領(lǐng)域是最早使用紅外熱成像產(chǎn)品的單位，從1975年起，國內(nèi)就有單位使用，到目前為止已經(jīng)非常普及，但國內(nèi)石化企業(yè)較少，市場容量相對有限。到2000年止，國內(nèi)共有大型煉油廠、石化企業(yè)24家，油田18家，儲運(yùn)公司20家，研究所12家（資料來源：中國石油化工總公司，中國石油天然氣總公司）。預(yù)計(jì)每年整個(gè)石化系統(tǒng)對于各類熱成像產(chǎn)品的需求在100臺(套)左右。
b．醫(yī)療市場
03年初爆發(fā)的 SARS 疫情，充分體現(xiàn)出紅外熱成像設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域和疾病預(yù)防工作中的巨大社會與經(jīng)濟(jì)效益。全國各地以及東南亞各國的機(jī)場、車站、醫(yī)院在短短2、3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)就購買了數(shù)以百計(jì)的紅外熱成像檢測系統(tǒng)。
因此對于醫(yī)療市場的評價(jià)可以說是潛力巨大，但以前發(fā)展比較緩慢。我國醫(yī)院數(shù)量眾多，目前共有縣級及縣級以上醫(yī)院16678家，非國有其他醫(yī)院1265家，全國共有各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)30余萬家（資料來源：中華人民共和國衛(wèi)生部）。我國從1980年起就開始從事醫(yī)療紅外光電成像產(chǎn)品的研究、使用工作，但一致進(jìn)展緩慢，截止2000年底，全國所有醫(yī)療機(jī)構(gòu)熱成像設(shè)備的總保有量還不足100臺(套)（資料來源：中華醫(yī)學(xué)會）。
3．國際市場整體情況簡介
①. 市場特點(diǎn)：第一，有廣闊的市場，眾多的用戶；第二，不同地區(qū)的用戶對于產(chǎn)品的價(jià)格和質(zhì)量要求不盡相同；第三，存在激烈的競爭；第四，不同的國家和地區(qū)之間存在者出口許可證限制問題。
② 歐洲市場
目前，歐洲市場為世界上最大的工業(yè)紅外熱成像設(shè)備市場之一，僅德國一年工業(yè)用 像儀的需求量，就有350臺左右，法國一年250臺左右。目前Flir 公司占據(jù)了50%以上的市場份額。
③ 東南亞市場及其它經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)國家市場
目前在東南亞國家，紅外熱成像設(shè)備也已在工業(yè)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，我們可以估計(jì)在東南亞國家中，每年對紅外光電成像產(chǎn)品的需求在100臺左右，該數(shù)字應(yīng)會逐年增加。由于各國的經(jīng)濟(jì)條件限制，他們通常對于中檔價(jià)位的熱成像產(chǎn)品需求較大，這也就非常有利于我們產(chǎn)品的銷售，這一點(diǎn)已經(jīng)從我們最近的銷售活動中得到證明。
另外由于紅外熱成像技術(shù)為軍民兩用技術(shù)，因此美日等國對其產(chǎn)品出口都有嚴(yán)格出口許可證限 問題，產(chǎn)品出口都要獲得政府的出口許可證。如從美國出口到澳大利亞等發(fā)達(dá)國家都需要6個(gè)月的時(shí)間來獲得許可證。同時(shí)由于該限制，他們的產(chǎn)品難以出口到印度尼西亞、馬來西亞等以穆斯林為主的東南亞國家。而我們不存在這方面的限制，可以方便地出口到任何友好國家和地區(qū)，因此在上述國家市場競爭相對較小。
④ 美國市場
美國市場市目前世界上最大的紅外紅外光電成像產(chǎn)品市場，但也是目前產(chǎn)品技術(shù)要求最高的市場。美國客戶通常對于產(chǎn)品的品質(zhì)、價(jià)格等方面要求很高，另外由于美國市世界上紅外技術(shù)水平最高的國家，它通常嚴(yán)格限制其先進(jìn)產(chǎn)品輸出到其它國家，但對于自身市場上的產(chǎn)品銷售沒有限制，客戶通常可以在很短的時(shí)間內(nèi)拿到貨，而沒有出口許可證的限制問題。所以美國市場也是競爭最激烈的市場。
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