傅里葉紅外技術(shù)是一種非接觸式的無損檢測和分析方法,其依靠物體發(fā)射、反射和透過的熱輻射信號實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)表面溫度場分布信息的獲取。

當(dāng)物體被加熱時,由于其內(nèi)部分子不斷運(yùn)動碰撞所引起的能量轉(zhuǎn)移以及與周圍環(huán)境之間的熱傳導(dǎo)作用,會產(chǎn)生相應(yīng)程度上升或下降的表面溫度變化。這些變化將在空氣中以電磁波形式傳輸,并可通過使用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行探測和記錄。
傅里葉紅外測試原理
根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律,物體輻射出去得到的總輻射量與它本身絕對溫度、表面結(jié)構(gòu)以及材料性質(zhì)有關(guān)。因此,在一個確定環(huán)境下對一定范圍內(nèi)比例完整恒定且呈一定周期性變化對象進(jìn)行長時間持續(xù)監(jiān)控時,可以采用傅里葉紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)其周期性溫度變化信號的檢測、采樣和分析,最終得到關(guān)于該對象熱變量信息的可視圖像。

傅里葉紅外遙測預(yù)警成像應(yīng)用與優(yōu)勢
通過在空間領(lǐng)域內(nèi)使用傅里葉紅外測試技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控,在目標(biāo)場景出現(xiàn)可能存在異常情況時,可以快速生成有意義的信息以幫助后續(xù)處理。下面是幾種典型應(yīng)用場景。
火災(zāi)侵害類事件監(jiān)控
當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)等熱源擾動或爆炸等物理撞擊造成結(jié)構(gòu)損傷時,呈現(xiàn)出來了與其他普通區(qū)域不同的高溫分布范圍及不規(guī)則形態(tài)。此時可以通過遠(yuǎn)端紅外檢測器獲取并記錄涉事區(qū)域內(nèi)部的表面輻射率(即長波輻射)數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為可視圖片或視頻格式進(jìn)行顯示和傳輸。同時該系統(tǒng)還能對環(huán)境參數(shù)(如氣流、濕度、大氣壓力等)進(jìn)行自適應(yīng)校正處理,提高精確度和報(bào)警閾值敏感性。
軍事區(qū)域?qū)崟r監(jiān)控
在進(jìn)行特種任務(wù)或開展演習(xí)、戰(zhàn)斗等復(fù)雜環(huán)境操作時,常需要對周圍地形地貌以及交通物流管理等關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速準(zhǔn)確獲取評估。為此可以將某些高精度的傅里葉紅外遙感系統(tǒng)集成到現(xiàn)有裝備中,通過定點(diǎn)掃描來采集目標(biāo)范圍內(nèi)表面溫度變化分布圖。諸如這樣的設(shè)備能夠產(chǎn)生出具有獨(dú)特影響性和頻率組成結(jié)構(gòu)的輻射信號譜系,并依據(jù)其譜組合模式來判斷取得結(jié)果是否符合預(yù)期。

總結(jié)
由于傅里葉紅外技術(shù)具有不需接觸、無損檢測、可視化直觀等優(yōu)點(diǎn),在許多情景下都顯示出了其強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。同時該技術(shù)也存在一些局限性和挑戰(zhàn),例如檢測距離限制、干擾源影響和計(jì)算量巨大等問題。
應(yīng)用領(lǐng)域:
各類工業(yè)園區(qū)危險氣體及污染氣體泄漏預(yù)警
VX、沙林等特殊毒氣監(jiān)測
環(huán)保部門、消防部門應(yīng)急監(jiān)測
交通排放污染氣體在線監(jiān)測
產(chǎn)品介紹
MR-ACT 氣體遙測成像預(yù)警系統(tǒng),是一種基于被動式傅里葉變換紅外光譜技術(shù)的掃描式氣體紅外遙感遙測成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)氣體云團(tuán)遠(yuǎn)距離自動探測及化學(xué)成像,具有預(yù)警功能。
紅外光譜又被稱為分子指紋,不同氣體分子紅外光譜特征各不相同。絕大多數(shù)有毒有害氣體在長波紅外波段都具有特征峰,傅里葉紅外變換光譜技術(shù)就是利用氣體的紅外光譜特性進(jìn)行探測分析。
可測氣體 |
石油化工:甲醇、乙醇、乙酸、苯胺、苯乙烯等; 消防行業(yè):AC、丙酮、CS2、硝酸、聯(lián)氨、苯類等; 其它化工:聯(lián)氨、ASH3、H2S、 NF3、HCL、SO2等; 軍用毒氣:VX、GA、GD、Soman、沙林、芥子氣等; |
測器類型 | 制冷型碲鎘汞探測器 |
探測距離 | 3km 以上 |
光譜范圍 | 8~12μm |
光譜分辨率 | 優(yōu)于2cm-1 |
光譜采集速率 | 20張光譜/秒(Δσ≤ 2 cm-1,雙面干涉圖) |
相機(jī)分辨率 | 720 x 480 像素(可見光)、640 x 512 像素(夜視紅外) |
電壓/功耗 | (110~230) VAC / < 100 W |
工作溫度 | -20℃~+60℃ |
防護(hù)等級 | IP65 |
安裝方式 | 固定式、便攜式、車載式 |
外形尺寸 | 380×270×500mm(長×寬×高) |
重量 | 25Kg |