如何選擇合適的工業(yè)紅外熱成像測溫儀?
在用戶購買非制冷型紅外熱成像測溫儀時(以下簡稱“儀器”),常常對儀器的相關(guān)指標摸不太清楚,下面就用戶的需求和儀器的相關(guān)指標做一下說明。
常規(guī)儀器的核心指標一般包含像元尺寸、面陣大小、焦距、F值、NETD、MRTD這幾項。用戶在選型的過程中,需要把自己的需求轉(zhuǎn)換成儀器本身的核心技術(shù)指標,這個也是銷售工程師與用戶需反復(fù)確認的問題。
要把這件事情說清楚,我們得站在用戶的視角和儀器的專業(yè)視角,分析空間分辨率、溫度分辨率、視場角這三個概念,把這三個概念還原到儀器的專業(yè)視角上面。
下面是相關(guān)名詞解釋:
空間分辨率:需要最小分辨出來的目標的物理尺寸,單位可以是毫米(mm)或者毫弧度(mrad),比如說頭發(fā)絲,該尺寸普遍在0.02mm-0.12mm之間。
溫度分辨率:感興趣的目標與背景的溫差,比如1℃。
視場角:根據(jù)儀器與目標的距離,以及需要檢測的目標區(qū)域,可以折算出視場角度。
面陣大小:當前儀器的焦平面都是屬于陣列性質(zhì)的,比如384×288,640×480, 640×512, 1280×1024, 其數(shù)值表示縱橫這兩個方向的像元點數(shù)量。
像元尺寸:每個像元的尺寸大小,常規(guī)尺寸為17μm,12μm。
焦距:屬于光學(xué)鏡頭的核心參數(shù),直接影響作用距離。
F值:鏡頭有效口徑與焦距的比值,該值的平方數(shù)與能量成反比。
NETD:英文全稱:Noise Equivalent Temperature Difference,翻譯為“噪聲等效溫差。
MRTD:英文全稱:Minimum Resolvable Temperature Difference翻譯為“最小可分辨溫差”。
下面是用戶需求與儀器核心技術(shù)指標的相關(guān)性圖示:

如何科學(xué)定量的選擇儀器
1.通過空間分辨率選擇儀器:空間分辨率只與像元尺寸與焦距相關(guān),像元尺寸與焦距的比值即為空間分辨率。根據(jù)“約翰遜準則”,可以把用戶所需要的空間分辨率分為三種應(yīng)用場景,分別為探測、識別、確認,用戶需要把儀器的空間分辨率除以一個權(quán)重,然后來確認是否滿足要求?!凹s翰遜準則”的三種情況的權(quán)重值分別為:6、6、12。
2.通過溫度分辨率選擇儀器:與像元尺寸、F值、NETD都有關(guān)系。儀器的核心部件(探測器)在出廠之前,像元尺寸與NETD這兩個值都是確認的,像元尺寸目前有2個規(guī)格:17μm和12μm,NETD基本為50mk和60mk。如果想增加溫度分辨率,需要降低光學(xué)系統(tǒng)的F值,該值的平方與溫度分辨率成反比。
3.通過視場角選擇儀器:與像元尺寸、焦距、面陣大小有關(guān)系。在對價格比較敏感的情況下,可以選擇面陣偏小的儀器,如384×288,然后再確認像元尺寸與焦距這兩個指標。如果對性能比較敏感,可以選擇面陣偏大的儀器,如640×480、1280×1024,然后再確認其他指標。
