一.測溫數(shù)據(jù)準確
1.測溫精度高
熱像儀作為遙感測溫的儀器,測溫精度是衡量熱像儀好壞的一項重要的參數(shù)。
經(jīng)原廠多次測試,以及國內(nèi)多家研究單位和合肥中科院測試表明Telops在不加衰減片的前提下可以在-15℃-700℃直接測量溫度,并且測溫精度在1℃.經(jīng)過對比,其他品牌,也只能在-15℃-280℃達到如此精度。超過溫度區(qū)間的被測目標必須通過給熱像儀加載衰減片來防止飽和,從而獲得準確溫度。
原因:Telops的動態(tài)區(qū)間可達到16位。其他品牌一般為14位,所以沒有衰減片的情況下,超過300度就容易飽和。
2.TELOPS測溫量程優(yōu)勢:測高溫需要的衰減片少
得益于Telops先進的標定技術(shù),當(dāng)溫度上升時,相機自動曝光功能(AEC)會自動降低相機的曝光時間,以保證熱像儀探測器不會飽和。
Telops從-40℃-1500℃只需要加載一個衰減片即可實現(xiàn)全程溫度測量,從而保證實驗連續(xù)性。而其他品牌為每500度為一個溫度檔,需換一次衰減片,影響數(shù)據(jù)的實時性,無法保證實驗連續(xù)性。即使在測量2500度的高溫的時候也只需一塊衰減濾光片,保證科研過程的連續(xù)性。
可實現(xiàn)超寬溫度檔:
中波:-40℃~600℃,130°C~1500℃,250°C~2500℃分別只需要一個溫度檔。
長波:-40℃~800℃,25°C~1650℃,130°C~2500℃分別只需要一個溫度檔。
3.熱靈敏度高
Telops是目前中國市場上熱靈敏度可達MK級[netd小于14MK]的熱成像儀
熱靈敏度反映熱像儀辨別微小溫度變化能力的指標。其數(shù)值越小,靈敏度度越高。
(NETD)(噪聲等效溫差)是評價中波 (MWIR)和長波(LWIR)紅外熱像儀的關(guān)鍵參數(shù)。它代表熱像儀可以分辨的min溫差。 直接關(guān)系了熱像儀測量的清晰度,熱靈敏的數(shù)值越小,表示其靈敏度越高,圖像更清晰。熱靈敏度越小,其分辨溫差的能力越高。比如:A熱像儀熱靈敏度是0.02度(20MK),B熱像儀熱靈敏度是0.018度(18MK)。那兩個相鄰像素實際溫度1是30.019度,2是30.00度,則A熱像儀認為兩個像素是相同溫度,B熱像儀可以分辨出兩個像素的溫度不同。
4.數(shù)據(jù)修正功能
Telops紅外熱像儀可以設(shè)置被測物發(fā)射率,反射輻射度數(shù)據(jù),大氣溫度、濕度、顆粒物數(shù)據(jù),探測鏡頭吸收、溫度數(shù)據(jù)。從而可以自動修正外界對被測物實際溫度數(shù)據(jù)的影響,獲得精準的溫度數(shù)據(jù)。
5.曲面溫度修正
物體的表面的曲面和其他不規(guī)則形狀以及物質(zhì)的性質(zhì)會影響發(fā)射率從而影響了溫度數(shù)據(jù)。Matlab可以修正數(shù)據(jù),新的熱像儀具有對物體的發(fā)射率修正功能。
6.動態(tài)范圍寬
這是反應(yīng)熱像儀探測器能接受max光子能力的指標。數(shù)值越大越好,動態(tài)范圍越高。
動態(tài)范圍越大,探測器能承受的光子數(shù)越多。熱像儀在不加衰減片的前提下能準確測溫的溫度值越高。這個指標反映了熱像儀測溫范圍的寬度,也就是從lowest溫零下20°C到highest溫度(是800°C還是1500°C還是3000°C)的能力。
15位動態(tài)數(shù)字是14位動態(tài)數(shù)字動態(tài)范圍的2倍。
16位動態(tài)數(shù)字是15位動態(tài)數(shù)字動態(tài)范圍的2倍。
7.增強高動態(tài)范圍成像
可按照任意比例設(shè)置4個曝光時間,保證高溫環(huán)境下低溫目標和高溫目標都得到良好曝光,并且高溫不飽和,低溫獲得充足曝光。
16位動態(tài)范圍
科學(xué)來說高動態(tài)是相機記錄Brightest和Darkest細節(jié)與層次的能力。
二.速度快
1.TELOPS幀頻優(yōu)勢:測溫速度快
反映了熱像儀每秒能拍攝紅外圖像張數(shù)的能力的指標。相同的畫幅平面下(比如640*512),數(shù)值越大越好。
Telops紅外熱像儀可以在窗口到640X512的情況下,達到1012幀/秒(MS V500X),窗口到320X256的情況下,達到2400幀/秒(MS V500X);通過縮小幀幅窗口可以加快探測頻率,可以達到117,000 fps(FAST M100K等多個型號),也就是每秒可以拍攝11.7萬張紅外照片。滿足實驗高速的要求。
2.TELOPS積分時間(曝光時間)優(yōu)勢:
反映熱像儀控制曝光時間能力的指標。其數(shù)值越小,分辨率越高。
是為了將光子投射到熱像儀探測器的感光面上,快門所要打開的時間。視熱像儀探測器的感光度和對感光面上的照度而定。曝光時間長的話進的光就多,適合低溫目標物的情況。曝光時間短則適合高溫目標的情況。由于高溫具有強烈輻射,曝光時間稍長就會造成探測器飽和(類似于可見光相機的曝光過度,導(dǎo)致膠卷白茫茫一片)。
minimum積分時間數(shù)值越小,意味著可以測量高溫的能力越強,避免因溫度過高而飽和。步進積分時間(相鄰兩個積分時間之間的時間間隔,比如上一檔是0.4微秒,下一檔是0.6微秒。則步進積分時間為0.2微秒)短,意味著微調(diào)精度高,使用者可以選擇匹配的積分時間來拍攝目標。
另外TELOPS公司的紅外熱像儀的積分時間為0.1 µs to 2000 µs,(積分時間短對實驗的好處,可獲取快速出現(xiàn)即刻又迅速消失的目標,可跟蹤快速運動的目標)這項指標目前其他廠家無法達到。
3.靈活的曝光控制:
自動曝光:熱像儀可以根據(jù)目標的輻射強度自動選擇曝光時間,其他品牌無法實現(xiàn)。對于高溫目標設(shè)定短積分時間可以有效防止探測器飽和。對于低溫目標設(shè)定長積分時間可以充分曝光獲得準確數(shù)據(jù)。通過軟件,既可配置探測器曝光百分比,也可配置AEC考慮的像素數(shù)量百分比。使得拍攝溫度場既不飽和,同時噪聲控制在一個低的水平??杀WC有效數(shù)據(jù),不會獲得飽和數(shù)據(jù)。飽和數(shù)據(jù)是無效數(shù)據(jù),特別對于高速變化的目標(如:爆燃),一次實驗都幾十萬到數(shù)百萬費用,丟失一次損失巨大。
手動設(shè)置曝光:從1微秒-20000微秒,任意手動設(shè)置曝光時間,其他品牌無法實現(xiàn),可設(shè)置分辨率0.01微秒。根據(jù)玻爾茲曼定律,100 K 的目標表面輻射的能量通量密度為5.67 W/m2,1000 K 的目標為56.7KW/m2,3000 K的目標為4592.7KW/m2,從100K到3000K輻射強度相差81萬倍。熱像儀探測器曝光時間如果不提前手動設(shè)置好,很容易就會飽和,通過手動選擇適合的曝光時間,配合AEC可保證拍攝數(shù)據(jù)在獲得充足的曝光。同時保證數(shù)據(jù)的有效性和不飽和,此功能非常重要
三.清晰
1.Telops清晰度優(yōu)勢
高清1280×1024(超過百像素)制冷型科研級紅外熱像儀。
2.像素分辨率高
反應(yīng)了熱像儀對微小物體辨別能力的指標。其數(shù)值越小,分辨率越高。
Telops紅外熱像儀的像素分辨率可以做到每像素1μm(微米),從而實現(xiàn)對及其微小的物體的溫度探測。
四.光譜數(shù)據(jù)采集
1.光譜數(shù)據(jù)采集功能
MS多光譜功能讓Telops紅外熱像儀不僅能夠得到被測目標的溫度,而且可以獲得光譜數(shù)據(jù),從而可以給被測目標定性,并鑒定目標特性。
視頻10.多光譜紅外熱像儀 準確火焰溫度拍攝 光譜采集功能 0-2500度連續(xù)拍攝
五.波段范圍優(yōu)勢
1.探測器波段范圍寬
可以單獨定制探測器,對探測器的波段范圍也可以做擴展
2.光譜濾鏡輪:
光譜輪應(yīng)用于細分中波光譜,即多光譜應(yīng)用(將3-5μm的中波在分成4-8個波段)。一般應(yīng)用于測量燃燒生成氣體場景,測量效果主要靠光譜濾片來實現(xiàn)。比如燃燒時,需要透過火焰,測量其背后的金屬,或者火焰包圍中的金屬溫度,同時過濾火焰數(shù)據(jù)。只需選擇3.8μm-4.0μm帶通濾光片一片安置于一個孔位即可實現(xiàn)。需要的數(shù)量多少視需要看多少種不同氣體的溫度而決定。比如,需要看CO2 那就在增加一片4.1μm-4.3μm的帶通光譜片。
六.數(shù)據(jù)處理多樣化,自動化,可定制
1.Telops軟件優(yōu)勢:數(shù)據(jù)接口對客戶開放,免費按照客戶要求升級
Telops 數(shù)據(jù)接口對客戶開放,用戶可以進一步開發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用,及加入控制指令。測量設(shè)置有不同級別:初級,中級,專家級,超專家級。不同級別操作內(nèi)容因人而異。數(shù)據(jù)輸出:可以是原始數(shù)據(jù),非均勻性修正數(shù)據(jù),溫度讀取數(shù)據(jù),任意選擇,也可以后處理由低級向高級轉(zhuǎn)換。TELOPS可以提供后期免費升級。廠家每年根據(jù)客戶需要的功能進行升級,一般在新版本的軟件中都增加了客戶的新的功能要求。
2.數(shù)據(jù)輸出方式多樣
可以是原始數(shù)據(jù),非均勻性修正數(shù)據(jù),溫度讀取數(shù)據(jù),任意選擇,也可以后處理由低級向高級轉(zhuǎn)換。
· 實時采集目標準確溫度場分布
· 實時采集目標輻射亮度分布
· 實時獲得目標積分輻射能量
· 可將每一幀圖像數(shù)據(jù)輸出為BMP,JPG,PNG,PPM,TIF(可調(diào)壓縮)格式
· 可計算目標長度,高度,面積
· 數(shù)據(jù)可輸出為HCC格式
· 數(shù)據(jù)可輸出為AVI視頻格式
· 數(shù)據(jù)可輸出為SAF格式
· 數(shù)據(jù)可輸出為ASCII,TXT格式
· 數(shù)據(jù)可輸出為EXCEL表格格式
· 交付配置MATLAB功能插件,數(shù)據(jù)可在MATLAB中直接處理
3.自動化數(shù)據(jù)處理
軟件自動存儲每個像素點的溫度數(shù)據(jù)到.hcc數(shù)據(jù)格式,Telops軟件可以通過matlab功能打開.hcc文件來使用溫度數(shù)據(jù),并可以將文件轉(zhuǎn)化為XLS格式。
七.使用方便
1.自動定標(出廠后終身免標定)
TELOPS紅外熱像的定標獨立于曝光時間,幀頻大小,視場大小,光子井深度,由于采用了針對單位時間光量子流量的計量,提供所有實驗條件下的定標,出廠后Telops的紅外熱像儀不需要用戶客戶對黑體標定,不因改變實驗條件而重新定標,如光圈大小的改變,曝光時間的改變,楨頻的改變對標定數(shù)據(jù)不影像。其它公司做不到,別的進口品牌要求用戶在一定條件下用黑體再標定,在任何測量條件下都直接使用。(其它廠家是只針對光量子計量,這對于目標特性的研究非常重要)
· 不需要黑體
· 縮短準備時間
· 靈便的曝光時間及窗口大小調(diào)整
· 瞬時實驗數(shù)據(jù)確認
· 意外誤差為0
· 節(jié)省處理時間
· 降低實驗成本
八.觸發(fā)接口
反映了熱像儀可控制定時啟動和定時控制外置儀器的指標。
觸發(fā)是指的外部設(shè)備或者軟件預(yù)設(shè)一個時間,發(fā)出信號,啟動熱像儀拍攝或者熱像儀輸出信號啟動外部設(shè)備。
實驗中種種需要都有可能,有的時候可能需要0.1微秒觸發(fā),有的時候可能需要10秒(10,000,000微秒)觸發(fā)。因此對于觸發(fā)接口,minimum觸發(fā)時間和Longest觸發(fā)時間對實驗都有重要意義。
九.防塵,防水等級高,使用壽命長
1.IP67防護等級
IP等級反映了熱像儀防塵防水能力的指標。數(shù)值越大,防護等級越高。
這是個容易被忽視的重要指標。各種儀器都是經(jīng)不住嚴重受潮的,尤其是帶有電子集成塊及光學(xué)玻璃的紅外熱像儀。
1.海洋環(huán)境大氣中總含有相當(dāng)量的鹽分,并且由于工業(yè)燃燒。汽車尾氣排放,使空氣中也存在著碳氧化物和二氧化硫等酸性物質(zhì),它們與潮氣的結(jié)合將使潮氣對儀器的危害大大增加。含有鹽及酸性物質(zhì)的潮氣附著在儀器金屬壁上載金屬表面形成一層液膜,形成電解質(zhì)溶液,金屬中含有雜質(zhì),就在表面形成很多微小的原電池。雜質(zhì)是positive electrode,溶解在水里的氧氣得到電子,更水結(jié)合生成OH:鐵等金屬是negative pole,不斷失去電子變成Fe++,由于很多小電池的作用。使鐵被消耗了。這一過程可表示如下:
2Fe-4e=2Fe(氧化反應(yīng))
O2+2H2O+4E=4OH–(還原反應(yīng))
而電路的主要成分銅在潮濕的空氣中容易和水、二氧化碳和氧氣發(fā)生反應(yīng),生成銅綠(堿式碳酸銅),方程式:2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
這也就是通常所說的電化腐蝕。腐蝕后會導(dǎo)致電路板接觸不良,改變了電路原有的特性,直至損壞。
2.酸性水膜附著在光學(xué)玻璃上將使玻璃收到侵蝕。受到侵蝕后的光學(xué)玻璃將會產(chǎn)生雜散光。進而影響紅外輻射的聚焦,從而使得數(shù)據(jù)偏離。
潮濕對儀器的危害作用是一個由量變到質(zhì)變的過程。高標準的IP防水能力能夠有效阻止水汽進入儀器形成潮濕環(huán)境。
選擇一個高IP防護等級的設(shè)備可以有效防止水汽和灰塵的各種危害。
Telops紅外熱像儀的防護安全級別為IP67是指防護安全級別。這個級別遠遠超過別的品牌,更高級別的IP級別意味著熱像儀的防塵,防水能力更高;從而可以讓熱像儀在各種苛刻環(huán)境使用,從而延長儀器的使用壽命。
不像IP級別低的品牌的熱像儀容易因水汽發(fā)霉導(dǎo)致熱像儀精度降低甚至報廢.也不會像某些IP級別低的品牌的熱像儀因灰塵原因?qū)е码娐钒鍓勖s短,進而減少了儀器壽命.
防塵等級6:防止外物及灰塵侵入
防水等級7:電器浸在水中一定時間或水壓在一定的標準以下,可確保不因浸水而造成損壞
綜上所述,紅外熱像儀可以通過以下性能參數(shù)來評價:
評價熱像儀的性能參數(shù)有測溫精度、熱靈敏度、顯微分辨率、積分時間、動態(tài)范圍、速度、IP防護等級、測溫范圍、觸發(fā)接口、光譜濾鏡輪、軟件功能等等,而這些都是TELOPS的優(yōu)勢。
1.TELOPS功能優(yōu)勢
· 實時處理功能
· 實時溫度標定功能
· 多光譜選項
· 增強高動態(tài)區(qū)間成像
· 自動曝光控制
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