選擇合適的熱像儀型號通常是一個比較參數(shù)的復(fù)雜過程,例如圖像分辨率、熱像儀靈敏度和溫度范圍。其中,溫度范圍是一個非常重要的指標(biāo)。物體溫度范圍代表熱像儀可以測量的最低和最高溫度。在選擇紅外熱像儀時,要保證熱像儀能夠適應(yīng)各種溫度環(huán)境,以保證測溫準(zhǔn)確。
最高溫度越高越好嗎?
我們都知道,消防員在執(zhí)行任務(wù)時有時不得不面對極端溫度。幸運的是,他們可以依靠紅外熱像儀快速發(fā)現(xiàn)受害者或找到逃離建筑物的最佳方式。在選擇設(shè)備時,有人會建議消防員選擇在第三增益模式下可以顯示高達+1,100°C的極高溫度范圍的熱像儀,但這不一定是一個好主意。因為就當(dāng)今的熱成像技術(shù)而言,必須以犧牲圖像質(zhì)量為代價來犧牲更高的測量溫度。
因此,選擇合適的溫度測量范圍非常重要。例如,消防用紅外熱像儀專為消防員在工作中遇到的極端高溫和濃煙環(huán)境而設(shè)計。在明亮的液晶屏上可以更清晰地顯示熱量。圖像可以幫助消防員輕松穿越火場并做出決策。紅外熱像儀可準(zhǔn)確測量-20°C至+650°C之間的溫度。對于消防員來說,圖像質(zhì)量意味著健康與死亡不同。
測溫范圍和圖像質(zhì)量的平衡
術(shù)語“溫度范圍”很容易產(chǎn)生誤導(dǎo)。事實上,有效溫度范圍 (ETR) 對消防員來說更為重要。有效溫度范圍是在為用戶提供有用信息的同時進行測量的,即紅外熱像儀所能觀察到的溫度范圍。更具體地說,視角中的極端高溫可能會抑制熱成像攝像機識別具有中等溫度和細節(jié)的表面的能力。這種圖像質(zhì)量損失和對比度降低將對消防員產(chǎn)生嚴(yán)重后果,因為他們可能會錯過較低溫度范圍內(nèi)的目標(biāo),例如受害者或逃生路線。
用于消防的熱像儀通常有高靈敏度模式和低靈敏度模式。在沒有火災(zāi)的場景中,熱像儀將工作在高靈敏度模式下,顯示熱環(huán)境的所有細節(jié)。對于消防用熱像儀,高靈敏度模式可以測量高達 +150°C 的溫度。如果發(fā)生火災(zāi),攝像機將切換到低靈敏度模式,以在較低的靈敏度(較少的細節(jié))和較高的表面溫度監(jiān)測能力之間實現(xiàn)完美平衡。
對于消防熱像儀,低靈敏度模式可以測量高達 +650°C 的溫度。測量更高的溫度,即超過 +650°C,意味著切換到較低靈敏度模式(所謂的第三增益模式),在該模式下可以測量更高的溫度,但會犧牲圖像細節(jié)和對比度。導(dǎo)致無法接受的圖像質(zhì)量損失。第三種增益模式可能會導(dǎo)致消防員看不到受害者、同事或逃生路線,這是一個極其嚴(yán)重的安全和救援問題。
預(yù)測閃燃的謠言
有時人們認為紅外熱像儀能夠預(yù)測閃燃。這是無稽之談。閃燃發(fā)生在遠高于 +500°C 的空氣溫度下。然而,即使使用溫度范圍超過 +500°C 的熱像儀,也無法預(yù)測閃燃。因為熱像儀檢測的是表面溫度的差異,而不是空氣溫度的差異。至于為什么會發(fā)生閃燃,目前還沒有明確的答案。閃燃是不可預(yù)測的,即使在理想的閃燃條件下,也可能不會發(fā)生閃燃。紅外熱像儀可用于通過嚴(yán)格的圖像判讀來識別閃光燃燒情況。但就目前而言,為即將到來的閃火做準(zhǔn)備的唯一方法是接受詳細的消防員培訓(xùn)并仔細觀察環(huán)境。
預(yù)測融化鋼結(jié)構(gòu)
據(jù)傳言,紅外熱像儀有時可以預(yù)測鋼材何時開始熔化和彎曲。這在消防場景中特別有用,因為大多數(shù)工業(yè)建筑都是鋼框架。但是,即使使用溫度范圍高達 +1,100°C 的紅外相機,由于鋼的熔點較高(約 +1,400°C),仍然難以實現(xiàn)。
高溫范圍的含義
與用于消防的熱像儀不同,高溫讀數(shù)在許多應(yīng)用中更有意義。在工業(yè)和制造環(huán)境中,紅外熱像儀可用于穿透火焰以監(jiān)測鍋爐設(shè)備的耐火性。例如,部分熱像儀可以讀取從 -40°C 到 +2,000°C 的溫度,精度僅為 ±2%;在某些研發(fā)環(huán)境中,例如微電子、汽車、塑料和機械測試,高溫性能也很重要。例如,測溫范圍廣泛的紅外熱像儀可以在-80°C至+3,000°C的溫度范圍內(nèi)識別小至0.02°C的溫度變化。