選擇合適的熱像儀型號(hào)通常是一個(gè)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(gè)非常重要的指標(biāo)。物體溫度范圍代表熱像儀可以測(cè)量的最低和最高溫度。在選擇紅外熱像儀時(shí),要保證熱像儀能夠適應(yīng)各種溫度環(huán)境,以保證測(cè)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(shí)有時(shí)不得不面對(duì)極端溫度。幸運(yùn)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(shí),有人會(huì)建議消防員選擇在第三增益模式下可以顯示高達(dá)+1,100°C的極高溫度范圍的熱像儀,但這不一定是一個(gè)好主意。因?yàn)榫彤?dāng)今的熱成像技術(shù)而言,必須以犧牲圖像質(zhì)量為代價(jià)來犧牲更高的測(cè)量溫度。
因此,選擇合適的溫度測(cè)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(jì)。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(chǎng)并做出決策。紅外熱像儀可準(zhǔn)確測(cè)量-20°C至+650°C之間的溫度。對(duì)于消防員來說,圖像質(zhì)量意味著健康與死亡不同。
測(cè)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(shí)上,有效溫度范圍 (ETR) 對(duì)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(shí)進(jìn)行測(cè)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(huì)抑制熱成像攝像機(jī)識(shí)別具有中等溫度和細(xì)節(jié)的表面的能力。這種圖像質(zhì)量損失和對(duì)比度降低將對(duì)消防員產(chǎn)生嚴(yán)重后果,因?yàn)樗麄兛赡軙?huì)錯(cuò)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(chǎng)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(xì)節(jié)。對(duì)于消防用熱像儀,高靈敏度模式可以測(cè)量高達(dá) +150°C 的溫度。如果發(fā)生火災(zāi),攝像機(jī)將切換到低靈敏度模式,以在較低的靈敏度(較少的細(xì)節(jié))和較高的表面溫度監(jiān)測(cè)能力之間實(shí)現(xiàn)完美平衡。
對(duì)于消防熱像儀,低靈敏度模式可以測(cè)量高達(dá) +650°C 的溫度。測(cè)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(cè)量更高的溫度,但會(huì)犧牲圖像細(xì)節(jié)和對(duì)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(huì)導(dǎo)致消防員看不到受害者、同事或逃生路線,這是一個(gè)極其嚴(yán)重的安全和救援問題。
預(yù)測(cè)閃燃的謠言
有時(shí)人們認(rèn)為紅外熱像儀能夠預(yù)測(cè)閃燃。這是無稽之談。閃燃發(fā)生在遠(yuǎn)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(cè)閃燃。因?yàn)闊嵯駜x檢測(cè)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(huì)發(fā)生閃燃,目前還沒有明確的答案。閃燃是不可預(yù)測(cè)的,即使在理想的閃燃條件下,也可能不會(huì)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(shí)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(xì)的消防員培訓(xùn)并仔細(xì)觀察環(huán)境。
預(yù)測(cè)融化鋼結(jié)構(gòu)
據(jù)傳言,紅外熱像儀有時(shí)可以預(yù)測(cè)鋼材何時(shí)開始熔化和彎曲。這在消防場(chǎng)景中特別有用,因?yàn)榇蠖鄶?shù)工業(yè)建筑都是鋼框架。但是,即使使用溫度范圍高達(dá) +1,100°C 的紅外相機(jī),由于鋼的熔點(diǎn)較高(約 +1,400°C),仍然難以實(shí)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(cè)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(jī)械測(cè)試,高溫性能也很重要。例如,測(cè)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(shí)別小至0.02°C的溫度變化。