熱像儀是一種利用紅外熱成像技術(shù)，將物體表面的熱分布轉換為可見(jiàn)圖像的設備，其工作原理基于物體的熱輻射特性。所有物體都會(huì )根據其溫度發(fā)射紅外線(xiàn)，溫度越高，發(fā)射的紅外線(xiàn)能量越強。熱像儀中的探測器能夠接收并測量這些紅外線(xiàn)，然后將其轉換為電信號，經(jīng)過(guò)處理后生成熱圖像。

（圖源網(wǎng)絡(luò )，侵刪）

在熱像儀的光學(xué)組件中常常會(huì )用到濾光片用以?xún)?yōu)化成像效果和適應特定的工作環(huán)境與需求，下面我們圍繞熱像儀光學(xué)濾光片進(jìn)行分析！

熱像儀常用的濾光片類(lèi)型包括長(cháng)波通濾光片、紅外窄帶濾光片等 。工作波段則通常根據熱像儀的具體應用和設計而定，一般常見(jiàn)的工作波段在 2-13μm 左右，比如用于紅外測溫儀和熱成像儀的濾光片，其工作波段就在此范圍內。

長(cháng)波通濾光片能讓一定范圍內的長(cháng)波部分的光通過(guò)或者高透，而截止點(diǎn)以下的短波部分波段的光截至。它在生物醫療美容以及數碼影像、機器視覺(jué)、指紋識別等領(lǐng)域得以廣泛的應用。紅外窄帶濾光片則具有特定的中心波長(cháng)和半帶寬，透過(guò)率較高，熱像儀的工作波段通常在 3～5μm 或 8～12μm，大氣、煙云等對 3～5 微米和 8～14 微米的熱紅外線(xiàn)是透明的，這兩個(gè)波段被稱(chēng)為熱紅外線(xiàn)的 “大氣窗口”。

例如，以巨哥科技的MAG高溫型在線(xiàn)式熱像儀，能夠通過(guò)圖像處理算法對熔池寬度和中心店等位置進(jìn)行識別，可清晰展示加熱焊接全過(guò)程溫度細節，其F6科學(xué)級熱像儀提供0-2500攝氏度的全量程溫度監控，用于波長(cháng)低于2μm的高能激光環(huán)境下測溫。

熱像儀工作波段的選擇

在選擇熱像儀的工作波段時(shí)，需要考慮多個(gè)因素。測量的溫度范圍是重要依據之一，高溫測量一般選用短波，低溫測量選擇長(cháng)波，中溫測量則介于二者之間。對于發(fā)射率既隨溫度變化又隨波長(cháng)變化的物體，工作波段的選擇不能僅依據溫度范圍，還需考慮發(fā)射率的波長(cháng)溫度變化。例如高分子塑料在 3.43μm 或 7.9μm 處、玻璃在 5μm 處、只含 CO2 和 NO2 的清潔火焰在 4.5μm 處均有較大的發(fā)射率。為測量這些對象的溫度，就應選用這些具有大發(fā)射率的波段。同時(shí)，為減少輻射在大氣中的衰減，工作波段應選擇大氣窗口，特別是長(cháng)距離測量時(shí)。但在特殊場(chǎng)合，如測量現場(chǎng)含有大量水蒸氣，則應避開(kāi)其吸收波段。

不同工作波段對熱像儀的影響

不同的工作波段對熱像儀的性能和應用有著(zhù)顯著(zhù)影響。短波紅外熱像儀利用較短波長(cháng)的紅外輻射來(lái)捕捉物體的熱量分布，通過(guò)檢測和測量物體發(fā)出的短波紅外輻射來(lái)生成熱像。它通常使用光電二極管作為探測器，在相對較高的溫度范圍內能提供高分辨率的圖像，常用于軍事、安防和消防領(lǐng)域，對檢測低溫物體也非常有效。長(cháng)波紅外熱像儀使用較長(cháng)波長(cháng)的紅外輻射來(lái)生成熱像，通過(guò)檢測和測量物體發(fā)出的長(cháng)波紅外輻射來(lái)顯示熱量分布，通常使用微波探測器或半導體探測器，在相對較低的溫度范圍內提供可靠的成像性能，常用于建筑、電力和醫療領(lǐng)域。

熱像儀濾光片在各領(lǐng)域的應用

熱像儀濾光片在眾多領(lǐng)域都有重要應用。在冶金、危險廢物、石化、玻璃等行業(yè)的高溫窯爐中，物體熱輻射的波長(cháng)范圍涵蓋從短波紅外到長(cháng)波紅外的整個(gè)波段，通過(guò)監控和分析不同的波段可獲得更多信息。在生物醫療美容領(lǐng)域，長(cháng)波通濾光片可用于次序分類(lèi)，能夠隔離光譜的寬區域，并同時(shí)透射大量所需能量及截止多余能量。在數碼影像領(lǐng)域，濾光片有助于提高圖像質(zhì)量和色彩準確性。在機器視覺(jué)和指紋識別等領(lǐng)域，濾光片能增強特定波長(cháng)光線(xiàn)的透過(guò)，提高檢測和識別的精度。

綜上所述，熱像儀通常需要用到濾光片，具體類(lèi)型和工作波段的選擇取決于熱像儀的應用場(chǎng)景和測量需求。在不同領(lǐng)域和任務(wù)中，合理選擇濾光片能夠顯著(zhù)提高熱像儀的性能和測量精度。