紅外熱像儀的工作原理是檢測(cè)和測(cè)量物體發(fā)出的紅外輻射，即熱信號(hào)。為此，熱像儀首先必須配備一個(gè)可以通過(guò)紅外頻率的鏡頭。鏡頭可以將紅外頻率聚焦在一個(gè)特殊的傳感器陣列上，以檢測(cè)和讀取這些頻率。

傳感器陣列由像素網(wǎng)格構(gòu)成，每個(gè)像素網(wǎng)格對(duì)傳入的紅外波長(zhǎng)做出反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后這些信號(hào)將被發(fā)送到熱像儀主體中的處理器，該處理器使用一種算法將它們轉(zhuǎn)換為不同溫度值的彩色圖。這個(gè)顏色圖然后將被發(fā)送到顯示器。

許多紅外熱像儀還包括用于可見光譜的標(biāo)準(zhǔn)拍攝模式，類似于單擊式數(shù)碼相機(jī)。這使得在紅外模式和普通模式下比較相同的鏡頭變得容易；一旦用戶從鏡頭后面移開，這有助于快速識(shí)別特定的問題區(qū)域。

紅外熱像儀的使用問題

人們還經(jīng)常詢問熱成像儀在特定場(chǎng)合的使用問題，以及該技術(shù)在特定環(huán)境或應(yīng)用中的有效性。下面我們來(lái)看看有哪問題。

為什么紅外熱像儀在夜間表現(xiàn)更好？

紅外熱像儀通常在夜間表現(xiàn)更好，但這與周圍環(huán)境的亮度無(wú)關(guān)。

由于夜間的環(huán)境溫度（重要的是未加熱的物體和環(huán)境的核心溫度）比白天低很多，因此熱成像傳感器可以以更高的對(duì)比度顯示溫暖的區(qū)域。

即使在比較涼爽的日子里，太陽(yáng)的熱量也會(huì)被建筑物、道路、植被、建筑材料等吸收。白天，各種物體都會(huì)在環(huán)境溫度下吸收熱量。當(dāng)使用熱像儀傳感器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，這些物體與其他待檢測(cè)的溫暖物體的區(qū)別不是很明顯。

同樣，如果你在黑暗中呆幾個(gè)小時(shí)（不是在太陽(yáng)落山之后），大多數(shù)熱像儀都會(huì)清楚地顯示溫暖的物體；即使在白天，清晨也比中午更明顯。

熱像儀能否穿透玻璃進(jìn)行檢查？

您可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)熱成像儀通常無(wú)法透過(guò)玻璃進(jìn)行檢測(cè)。

從物理學(xué)的角度，很難解釋這個(gè)問題的技術(shù)原因，但其原理很簡(jiǎn)單。本質(zhì)上，可見光可以穿過(guò)玻璃，但玻璃就像是反射紅外波長(zhǎng)的鏡子（這就是為什么紅外熱像儀鏡頭通常由鍺或硒化鋅而不是玻璃制成）。

如果將紅外熱像儀對(duì)準(zhǔn)窗戶，屏幕上將無(wú)法清晰顯示另一側(cè)的圖像。您可能會(huì)看到模糊，這很可能是您手持鏡頭的模糊反射。

但這不是絕對(duì)的。某些紅外頻率可以穿過(guò)玻璃，而某些類型和配置的玻璃允許不同程度的紅外光穿過(guò)。例如，汽車擋風(fēng)玻璃往往比標(biāo)準(zhǔn)家用玻璃產(chǎn)生更好的效果。

但是，在大多數(shù)情況下，大部分圖像會(huì)被玻璃“錯(cuò)誤”一側(cè)的紅外反射所遮擋，并顯示出不同程度的不透明度。至少被查看的對(duì)象將缺乏明顯的細(xì)節(jié)和對(duì)比度。

簡(jiǎn)而言之，您無(wú)法使用熱像儀通過(guò)玻璃（或各種其他類型的高反射表面）獲得準(zhǔn)確讀數(shù)。

熱像儀可以在水下工作嗎？

紅外熱像儀在水下經(jīng)常無(wú)法正常工作，原因與上述玻璃問題有關(guān)。

水會(huì)阻擋許多紅外線波長(zhǎng)，就像不透明的屏障阻擋可見光波長(zhǎng)一樣。正如我們無(wú)法透過(guò)油漆看到一樣，紅外線傳感器也無(wú)法“透過(guò)”深水，因?yàn)樗鼨z測(cè)到的波浪無(wú)法穿過(guò)水。

水是紅外熱像儀面臨的另一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題，它與熱導(dǎo)率和比熱有關(guān)。水的熱容比空氣大得多，所以同樣體積的溫度升高或降低1度需要4倍的能量。

這意味著物體相對(duì)于水以更快的速度和更短的距離失去（或獲得）自身的熱能。因此，對(duì)于熱成像，水中的物體比空氣中的物體更難進(jìn)行熱成像。

紅外熱像儀能穿墻嗎？

不能。但準(zhǔn)確地說(shuō)，它們根本不“刺穿”任何東西。紅外熱像儀用于檢測(cè)視線內(nèi)第一個(gè)物體的表面溫度；將一個(gè)點(diǎn)指向墻壁或其他固體表面，它將記錄從表面輻射的熱量。

由于大多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)和隔熱都是為了吸收熱量，因此外部熱像儀很難反映內(nèi)部情況，反之亦然。請(qǐng)注意：紅外熱像儀可用于檢測(cè)從墻后輻射的極端熱量（例如，在房屋發(fā)生火災(zāi)的情況下），因?yàn)閴Ρ旧硪矔?huì)很快變熱。

同樣，一些熱像儀足夠靈敏（高達(dá)＋/-0.01℃）來(lái)記錄人散發(fā)的熱量，例如站在薄（冷）的另一側(cè)墻，但前提是人必須站立足夠長(zhǎng)的時(shí)間，讓自己的熱量穿過(guò)墻到達(dá)那個(gè)點(diǎn)。