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找准热像仪的距离系数比,才能获得清晰的热图像!


  来源: 菲力尔 时间:2020-09-10 编辑:清风
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距离目标多远,红外热像仪仍能精确测温?答案取决于诸多因素,但需要谨记:想要借助热像仪看到目标,并不一定意味着您的距离越近,获得目标的测量值越精确。类如医院的视力检查,当您坐在检查室里看视力表时,您或许能看清字母最小的那一行,但如果距离再远一点,您还能看得清吗(即精确“测量”它们)?



为了确定能够测量的最大距离,您需要了解红外热像仪的光斑尺寸比(SSR),也称作距离系数比(D:S比),能够决定您距离特定尺寸(光斑尺寸)的目标有多远(测量距离),仍能精确测量目标温度。


光斑尺寸比保持恒定


公式:SSR = 距离/光斑尺寸


SSR为36:1的热像仪能在距离被测物36英尺(约11米)处测量直径1英尺(约0.3米)的目标,或距离被测物36米处测量直径1米的目标,或距离144米处测量直径4米的目标。需要注意的是,距离系数比保持恒定。


当您离待测目标越来越远,就会无法准确测量温度


计算光斑尺寸比


假设需要在距离120英寸(约36.5米)处用FLIR E8红外热像仪对直径1英寸(约0.3米)的待测目标进行精确的温度测量。如何确定您的热像仪能否做到这一点,换句话说,如何确定您的热像仪的SSR是否大于120:1?


首先,您需要知道热像仪的瞬时视场角(IFOV)参数。


视场角


视场角(FOV)基本上就是您在热像仪屏幕上能看到的范围,而IFOV是单一像素的角度投影。每个像素能够覆盖的区域大小取决于待测目标的距离:离目标越近,每个像素覆盖的区域越小。

IFOV即“距离系数比”中的“尺寸”。


IFOV是探测器的单一像素在红外图像中的角度投影,对于给定的镜头,每个像素能够覆盖的区域大小取决于待测目标的距离。


光斑尺寸比举例计算


您可以利用热像仪的视场角和分辨率计算IFOV,也可以在线浏览,FLIR为每台热像仪创建了一个视场角计算器,让您省去大部分计算。若要访问计算器,点击FLIR热像仪系列名称,查看有关系列中全部热像仪的清单。点击您所使用的红外热像仪旁的“FOV calc.”,快速查找任意给定距离(单位为英尺或米)的IFOV(单位为英寸或毫米)。


如果使用FLIR E8红外热像仪的视场角计算器,输入10英尺(120英寸/3米),得到的IFOV为0.31英寸(约7.8毫米),该数值为单一像素(1×1)的可测量尺寸。通过将这些数值代入S公式:SSR = 距离/光斑尺寸。



我们得到的距离系数比为120:0.31。简而言之,0.31英寸大约为1英寸的1/3,因此该计算结果得出的结论就是:该热像仪能够在120英寸(3米)远的距离测量1/3英寸(约7.8毫米)的物体。


但这并不是完全正确的,该单一像素测量值被称为“光斑尺寸比理论值”。尽管该数值真实准确,但会令人误解,因为它必定达不到最高精确度。


光斑尺寸比:理论≠实际


光斑尺寸比理论值仅能反映单一像素内非常小范围的温度,但是单一像素测量值可能不准确的原因有很多:

● 红外热像仪会产生坏像元;

● 物体反射:镜头划伤或太阳光反射会造成错误的正读值或错误的高读数;

● 物体温度较高:例如螺栓头,可能与单一像素宽度相近,但像素是正方形的,而螺栓头是六角形的;

● 没有完美的光学组件:光学系统中通常会存在一些失真影响测量值。

关键词:热像仪 红外热像仪 测量 FLIR    浏览量:10787

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