紅外熱像儀的內(nèi)部構(gòu)造

紅外熱像儀作為一個(gè)典型的機(jī)電一體化設(shè)備，之所以能夠完成如此強(qiáng)大的熱成像功能是由于其內(nèi)部構(gòu)件共同的作用。簡(jiǎn)單來(lái)講，紅外熱像儀的內(nèi)部構(gòu)件由四大部分組成，分別是光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器、信號(hào)處理系統(tǒng)和顯示記錄系統(tǒng)。下面將分別對(duì)這四大部分做一個(gè)詳細(xì)的功能性解釋。

1. 光學(xué)系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用是接收目標(biāo)物體發(fā)出的紅外輻射，通常為兩個(gè)焦點(diǎn)。第一個(gè)焦點(diǎn)的主要作用是放置調(diào)制器；第二個(gè)焦點(diǎn)的主要作用是放置探測(cè)器。要想保證溫度測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，就需要使用調(diào)制器以固定頻率的形式輸入溫度參考對(duì)象，在實(shí)施掃描的逆程過(guò)程中需要快速插入光路，而且相應(yīng)的光路應(yīng)該被完全遮擋，在此過(guò)程中第一焦點(diǎn)發(fā)揮著重要的職能作用。在光學(xué)系統(tǒng)中，通常不會(huì)單獨(dú)設(shè)置孔徑光闌，因此應(yīng)該盡量擴(kuò)大通過(guò)孔徑，當(dāng)有了一定的孔徑光闌之后，即便孔徑角度沒(méi)有發(fā)生太大的變化，光學(xué)系統(tǒng)接收到的信號(hào)能量也會(huì)大大減少。保障孔徑角度的穩(wěn)定性，可以有效提高紅外熱像儀的溫度測(cè)量精度。

1. 紅外探測(cè)器

當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)接收到測(cè)量物體發(fā)出的紅外輻射之后，這些輻射能量會(huì)集中在探測(cè)器的焦平面上，形成一個(gè)大致的輪廓，然后由探測(cè)器對(duì)輻射信息進(jìn)行整合分化處理。探測(cè)器是紅外熱像儀中的核心部件，要想避免熱噪聲、被噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，使得探測(cè)器的探測(cè)率、信噪比大大提高，就需要讓探測(cè)器時(shí)刻處于低溫環(huán)境中。以制冷方式作為劃分依據(jù)可以將焦平面分為兩種：一種是制冷型探測(cè)器；另一種是非制冷探測(cè)器。

1. 信號(hào)處理系統(tǒng)

正常情況下，探測(cè)器接收到的信號(hào)極其微弱，僅僅達(dá)到微伏水平。因此為了將較小的溫度差更好地體現(xiàn)出來(lái)，需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換放大處理。信號(hào)處理電路的主要作用是對(duì)探測(cè)器接收到的低電平信號(hào)實(shí)施限制帶寬，進(jìn)行放大處理，然后將信號(hào)輸出到顯示器或者控制系統(tǒng)當(dāng)中。

1. 顯示記錄系統(tǒng)

紅外熱像儀的顯像是將經(jīng)過(guò)放大處理的視頻信號(hào)傳輸?shù)诫娨曪@像管當(dāng)中，進(jìn)而顯示出目標(biāo)物體的紅外圖像，這種顯像方法在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用非常普遍。當(dāng)顯像管只有黑白兩種顏色時(shí)，畫面中的黑白表示目標(biāo)物體的溫度不同；當(dāng)顯像管為彩色時(shí)，輻射信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)編碼、分層等一系列處理，最終使得顯示器顯示出目標(biāo)物體的彩色圖像。為紅外熱像儀輸出的溫度圖像，值得注意的是，圖像中的顏色反應(yīng)的不是目標(biāo)物體的實(shí)際顏色，而是物體的溫度分布狀況，可稱之為假彩色熱像。通常情況下，紅色、黃色表示溫度較高，藍(lán)色、紫色表示溫度較低。