發(fā)展過(guò)程“紅外線”這個(gè)詞來(lái)源于“過(guò)去的紅色” ,意思是超越紅色,表示波長(zhǎng)在電磁波譜中的位置溫度記錄術(shù)語(yǔ)是用同一個(gè)詞根創(chuàng)建的,意思是“溫度圖像”熱成像的起源被歸功于德國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇爾爵士,他在19世紀(jì)對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)。Herschel 把太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡,放置不同顏色的溫度計(jì)。
他使用靈敏的水銀溫度計(jì)測(cè)量了每種顏色的溫度,發(fā)現(xiàn)了紅外線。
Herschel 發(fā)現(xiàn),當(dāng)紅光交叉進(jìn)入他所謂的”暗紅熱”時(shí),溫度就會(huì)升高。
暗紅色的熱量現(xiàn)在被稱為紅外熱能,位于電磁波譜的電磁輻射區(qū)域。1880年,美國(guó)天文學(xué)家 samuel langley 用輻射熱探測(cè)器,探測(cè)304米(1000英尺)遠(yuǎn)的牛的體溫。測(cè)輻射熱計(jì)不是測(cè)量電壓差,而是測(cè)量與溫度變化有關(guān)的電阻變化。
約翰·赫歇爾,威廉·赫歇爾的兒子,在1840年使用一種叫做蒸發(fā)成像儀的裝置拍攝了第一張紅外圖像。
熱圖就像薄油膜的蒸發(fā)差,可以用油膜反射的光來(lái)觀察。紅外熱像儀是一種不需要與紅外熱像儀直接接觸就能檢測(cè)到紅外波段熱圖形的儀器。
紅外熱像儀的早期型號(hào)被稱為“光電傳感器” ,紅外熱像儀用于非接觸探測(cè),紅外熱像儀用于非接觸探測(cè)。從1916年到1918年,美國(guó)發(fā)明家西奧多 · 凱斯,用光電導(dǎo)探測(cè)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)直接與光子(而非熱能)相互作用產(chǎn)生信號(hào),最終研制出更快、更靈敏的光電導(dǎo)探測(cè)器。熱成像技術(shù)在1940年代和1950年代進(jìn)化和發(fā)展,以滿足日益增長(zhǎng)的軍事應(yīng)用需求。
德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),冷卻光電導(dǎo)探測(cè)器,可以提高整體性能。
直到20世紀(jì)60年代,熱成像技術(shù)才被用于非軍事領(lǐng)域。盡管早期的熱成像系統(tǒng)體積龐大,收集數(shù)據(jù)速度慢,分辨率低,但它們被用于工業(yè)應(yīng)用,例如檢查大型動(dòng)力傳輸和分配系統(tǒng)。
工作原理:紅外熱成像儀是一門利用光電設(shè)備探測(cè)和測(cè)量輻射并在輻射和表面溫度之間建立聯(lián)系的科學(xué)。
輻射是輻射能(電磁波)在沒(méi)有直接傳導(dǎo)介質(zhì)的情況下移動(dòng)時(shí)的熱位移。
現(xiàn)代紅外熱像儀的工作原理是利用光電設(shè)備對(duì)輻射進(jìn)行探測(cè)和測(cè)量,建立輻射與表面溫度之間的關(guān)系。任何高于絕對(duì)零度(- 273°C)的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射。
紅外熱像儀利用紅外探測(cè)器、光學(xué)成像物鏡接收目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元件,從而獲得紅外熱圖像,這熱圖像對(duì)應(yīng)于物體的表面溫度分布場(chǎng)。通俗地說(shuō),紅外熱成像儀是一種把物體上不可見(jiàn)的紅外能量轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)熱像的裝置。
熱圖像頂部的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。通過(guò)觀察熱像,我們可以觀察到目標(biāo)的整體溫度分布,研究目標(biāo)的熱量,判斷下一步的工作。人類一直能夠探測(cè)到紅外線輻射。
人類皮膚中的神經(jīng)末梢對(duì)低至±0.009°c(0.005°F)的溫度差異作出反應(yīng)。雖然人類的神經(jīng)末梢非常敏感,但其構(gòu)造不適合用于無(wú)損熱分析。