Application de la technologie d’imagerie thermique infrarouge dans le domaine civil

Étant donné que tous les objets au-dessus du zéro absolu émettent de la lumière infrarouge, la technologie d'imagerie thermique infrarouge consiste à absorber la lumière infrarouge rayonnée par l'objet cible, puis à convertir le signal lumineux en signal électrique, c'est-à-dire à convertir le rayonnement infrarouge invisible à l'œil nu en un image visible. Dans le même temps, il existe trois fenêtres atmosphériques infrarouges : 1-3um (ondes courtes), 3-5um (ondes moyennes) et 8-14um (ondes longues). L’imagerie thermique infrarouge fonctionne généralement dans les bandes infrarouges à ondes moyennes et infrarouges à ondes longues.

Cette technologie est largement utilisée dans divers domaines, et présente les caractéristiques suivantes :

(1) La plage de mesure de la température est large, généralement -170 ~ 2000 ℃ (ou il faut ajouter un filtre) ;

(2) La précision de détection est élevée et la résolution est inférieure à 0,1 ℃ de température ;

(3) Le temps de réponse est court, le champ de température de l'objet peut être mesuré en quelques secondes ;

(4) Il peut être utilisé pour mesurer de petites cibles ou pointer vers des objets cibles ;

(5) Il s'agit d'une mesure passive qui n'endommagera pas le champ de température à mesurer (la distance de mesure de la température peut être proche ou lointaine, de quelques centimètres à des distances astronomiques).

L'imagerie infrarouge peut être utilisée dans la construction d'infrastructures, la gestion urbaine, la production industrielle, le contrôle du trafic, l'exploration des ressources, l'inspection et la quarantaine, la sécurité incendie et d'autres domaines, et la demande du marché est large. En raison de sa large application et de sa grande commodité de production et de vie, la demande du marché en matière d’imagerie infrarouge pourrait maintenir une tendance de croissance soutenue et stable à l’avenir. En plus des industries d'application traditionnelles, il y aura davantage de demandes émergentes sur le marché qui deviendront un nouveau point de croissance pour le marché de l'imagerie infrarouge.

À l'heure actuelle, l'application de la technologie d'imagerie thermique infrarouge devient de plus en plus populaire, impliquant de nombreux domaines tels que l'aviation civile, la sécurité, la défense des frontières, l'industrie, la construction, les transports, l'extérieur et l'automatisation. Les applications de l’imagerie thermique infrarouge dans sept domaines sont décrites en détail ci-dessous.

1. Aviation civile

Avec le développement continu de la science et de la technologie aéronautiques modernes, la sécurité des avions civils est de plus en plus élevée. Après avoir été équipé du système de surveillance intégré (ISS), l'avion peut fournir à l'équipage des informations complètes sur le trafic terrestre et aérien, la météorologie de vol, les reliefs complexes et d'autres informations, ce qui améliore continuellement sa capacité à percevoir l'environnement aérien.

Cependant, le système ISS ne résout les problèmes de sécurité des avions que lorsqu'ils volent dans les airs ; il ne peut pas apporter de solutions efficaces aux problèmes de sécurité lors de l'atterrissage ou de la localisation sur la piste dans des conditions de faible visibilité telles qu'un épais brouillard ou des orages. Le système ISS existant présente deux défauts : premièrement, le pilote ne peut pas être pleinement informé de la situation de la piste lorsque l'avion atterrit ; Deuxièmement, l'avion ne peut pas détecter et reconnaître l'environnement lorsqu'il se déplace sur la piste, ce qui entraîne souvent des collisions avec d'autres avions, des blessures au personnel au sol et d'autres accidents.

Cette lacune peut être compensée par l'ajout d'un système d'assistance infrarouge sous l'avant de l'avion. Étant donné que la technologie d'imagerie thermique infrarouge peut détecter et identifier la piste et l'environnement environnant, le niveau de décollage et d'atterrissage de l'avion peut être amélioré en naviguant à l'aide d'images visuelles infrarouges, améliorant ainsi la sécurité du décollage et de l'atterrissage de l'avion.

2. Industrie de l’énergie électrique

L'industrie de l'énergie électrique constitue actuellement l'application la plus mature et la plus stable dans le domaine de l'inspection préventive. En tant que méthode de détection de puissance en ligne la plus efficace, la technologie d'imagerie thermique infrarouge peut réparer rapidement les équipements électriques, réduisant ainsi efficacement le coût en temps de maintenance des équipements et améliorant la fiabilité de leur fonctionnement.

L'utilisation de l'imagerie thermique infrarouge pour l'inspection de l'alimentation présente de nombreux avantages : elle est éloignée des équipements et offre une sécurité élevée ; la mesure de la température sans contact n'affecte pas le fonctionnement de l'équipement ; la vitesse de numérisation rapide permet de gagner du temps ; il dispose d'une large plage de mesure de température et d'une haute précision ; la surveillance approfondie peut détecter avec précision les défauts de l'équipement. La production d'électricité, la distribution et les sous-stations dans des zones importantes peuvent être équipées d'équipements de surveillance par imagerie infrarouge haut de gamme.

3. Prévention des incendies de forêt et surveillance environnementale

Les informations sur la température de surface de l'objet peuvent être extraites et quantifiées à partir de l'image cible observée par la caméra thermique. Cette fonctionnalité peut être utilisée dans le domaine de la prévention des incendies. Dans une vaste zone de forêt, des incendies discrètement cachés sont faciles à provoquer de grands incendies, et il est difficile de les détecter à temps uniquement par une surveillance manuelle, et ils sont devenus une situation difficile à contrôler une fois découverts.

L'imageur thermique infrarouge haute sensibilité peut effectuer une analyse en temps réel de la cible de surveillance en définissant la limite supérieure de la température cible. Si la température cible atteint la limite supérieure définie, un message d'alarme sera émis, afin que l'emplacement et l'ampleur du point d'incendie puissent être rapidement déterminés, et que le feu de forêt puisse être éliminé au stade naissant, éliminant ainsi le risque d'incendie.

4. Domaine médical

Le corps humain lui-même est également une source de rayonnement infrarouge, et ses cellules tissulaires génèrent de la chaleur et la transmettent à la surface du corps au cours du métabolisme. Lorsque des changements normaux ou pathologiques se produisent dans une certaine partie du corps humain, la température de surface de cet endroit s'écarte de la valeur normale.

Les caméras infrarouges médicales peuvent cartographier cette partie du changement sur une carte de température. En tant que technologie de diagnostic auxiliaire verte non invasive, sans contact, sans rayonnement, l'imagerie thermique infrarouge médicale présente les caractéristiques d'une sensibilité, d'une exhaustivité et d'une rapidité élevées, et peut jouer le rôle de dépistage précoce, de diagnostic précoce et de pleine dynamique. surveillance, atteignant ainsi l'objectif de « guérir la maladie non formée ».

Elle est connue comme l’une des cinq principales technologies d’imagerie médicale, les quatre autres étant la résonance magnétique nucléaire, la tomodensitométrie, les rayons X et les ultrasons. Les principales applications de la technologie d'imagerie thermique infrarouge médicale comprennent l'identification physique, la prévention/le contrôle des maladies chroniques (soins de santé pour personnes âgées), la prévention des maladies majeures, le diagnostic des maladies courantes, l'évaluation complète de la sous-santé, les services de réadaptation, l'inspection de la santé mentale, la différenciation du syndrome de MTC, et évaluation de l'efficacité, etc. L'application de cette technologie dans le domaine médical vient de commencer. Notre société entrera progressivement dans la société des personnes âgées, les caméras thermiques ont donc un énorme marché d'applications dans le domaine médical.

5. Surveillance de la sécurité

L'application de la technologie d'imagerie thermique infrarouge à la sécurité comprend la surveillance antivol, le camouflage et la reconnaissance de cibles dissimulées, les patrouilles de sécurité de nuit et dans des conditions météorologiques difficiles, les travaux de sécurité dans les départements, bâtiments et entrepôts clés, la surveillance des incendies, à terre et dans les ports. sécurité, surveillance des aéroports et autres domaines. L'équipement d'imagerie infrarouge haut de gamme présente les avantages d'une dissimulation élevée, d'un faible taux de fausses alarmes et de l'absence de source de lumière auxiliaire la nuit.

Les ports, les aéroports, les centrales nucléaires, etc. sont des zones importantes sujettes au vol, voire aux attaques terroristes. Une caméra thermique peut jouer un rôle important en matière de protection. Les aéroports, les centrales hydroélectriques, les raffineries, les oléoducs et gazoducs et toute autre grande infrastructure peuvent avoir des limites d’enceinte pouvant atteindre plusieurs kilomètres de long. À ce stade, les caméras thermiques peuvent leur fournir une solution d’alarme périmétrique sûre. Pendant la période du SRAS en 2003, la technologie d'imagerie thermique infrarouge a été utilisée lors des inspections de sécurité, ce qui a donné de bons résultats.

En outre, les caméras thermiques peuvent également être utilisées pour la surveillance et l'alerte précoce de cibles « basses, lentes et petites » telles que les drones, les modèles d'aviation et les ballons aéroportés. Étant donné que ces cibles présentent les caractéristiques de petites zones de diffusion radar et d’une vitesse lente, il est difficile de les surveiller par la technologie radar. La technologie d'imagerie thermique infrarouge n'est pas limitée par les caractéristiques ci-dessus. Il peut surveiller et avertir les cibles « basses, lentes et petites » dans l'espace aérien en temps réel, afin de parvenir à une détection et à une expulsion efficaces des cibles « basses, lentes et petites ».

6. Domaine maritime

La technologie d'imagerie thermique infrarouge est efficace et pratique dans le milieu marin et peut répondre aux besoins suivants : sécurité portuaire, fluviale et côtière, sécurité maritime, détection des entrées illégales en mer, application de la loi maritime, lutte contre la piraterie et détection des menaces, protection de la flotte de pêche, suivi des navires, opérations d'observation, de recherche et de sauvetage et protection de l'environnement. Même les objets qui ne peuvent pas être détectés par les systèmes radar (tels que les voiliers, les bateaux en bois et les objets flottants) peuvent être détectés grâce à la technologie d'imagerie thermique infrarouge.

Les caméras thermiques peuvent fournir un « système d'alerte précoce » contre les dangers courants, montrant l'énergie thermique invisible des dangers potentiels, notamment les objets flottants, le trafic aérien, les navires ancrés, les petites embarcations et les constructions artificielles telles que les jetées. Ils peuvent également identifier les icebergs et les baleines nageant en eaux peu profondes.

Les caméras thermiques peuvent aider les pétroliers à naviguer en toute sécurité dans les eaux couvertes de glace et à tout voir la nuit, y compris tous les détails des autres navires tels que les cockpits, les ponts, les ancres, etc. Parallèlement, il peut également être utilisé pour des missions de recherche et de sauvetage maritimes. Le personnel de recherche et de sauvetage peut utiliser des caméras thermiques infrarouges pour rechercher et localiser avec précision les victimes, puis mener à bien des travaux de recherche et de sauvetage sous-marins.

La technologie d'imagerie thermique infrarouge peut également aider le personnel maritime à comprendre la dynamique sur terre, à délimiter les zones d'alerte autour des scènes de crime ou des zones de recherche, et à fournir aux agents chargés de l'application des lois à terre des informations observées, ce qui favorise la coopération sûre des agents chargés de l'application des lois maritimes et côtières. .

7. Fabrication industrielle

La technologie d’imagerie thermique infrarouge a également un large éventail d’applications dans le domaine de la fabrication industrielle. À mesure que les composants électroniques deviennent de plus en plus petits, il devient extrêmement difficile d’obtenir avec précision leurs informations thermiques. Grâce à l’imagerie thermique infrarouge, les ingénieurs peuvent facilement visualiser et quantifier les images thermiques des équipements de fabrication. Dans le même temps, dès les premières étapes de la conception des circuits, l’imagerie thermique peut être utilisée pour pré-optimiser la conception.

Lorsque le microscope est combiné à la technologie d'imagerie thermique infrarouge, il devient un microscope à imagerie thermique capable de mesurer avec précision la température d'objets aussi petits que 3 um. À l’aide de microscopes à imagerie thermique, les chercheurs peuvent caractériser les propriétés thermiques des composants et des substrats semi-conducteurs sans contact.

La technologie d'imagerie thermique infrarouge peut aider les ingénieurs automobiles à améliorer la conception des systèmes d'airbags, à vérifier l'efficacité des systèmes de chauffage et de refroidissement, à quantifier l'effet du choc thermique sur l'usure des pneus, à inspecter la qualité des performances des joints et des soudures, et bien plus encore. La recherche et le développement de nouveaux médicaments peuvent également bénéficier de la technologie infrarouge. Les scientifiques étudient les changements qui se produisent dans la boîte de titrage en observant les changements de température lors des réactions chimiques. Grâce à la technologie d'imagerie thermique infrarouge, l'industrie manufacturière peut raccourcir le cycle de recherche et développement et améliorer la qualité des produits, augmentant ainsi les bénéfices de l'entreprise.

Les tests non destructifs infrarouges sont une méthode largement utilisée pour évaluer les propriétés des matériaux, des composants et des systèmes sans endommager l'objet inspecté. La technologie d'imagerie thermique infrarouge peut non seulement effectuer diverses inspections avancées telles que les tests non destructifs, la cartographie des contraintes et la détection des fissures de surface, mais peut également être utilisée pour détecter de petites différences de température aussi faibles que 1 mK. Le CND infrarouge peut détecter les défauts internes en observant les différences thermiques sur la surface cible en fonction de l'excitation de la cible. Cette technique est utile pour détecter les vides, le délaminage et l’occlusion d’eau dans les composites.

Les tests de contrainte et les tests de fatigue sont des méthodes de test courantes en génie mécanique et en science des matériaux, mais elles ne peuvent fournir que des informations limitées sur les structures complexes. L'imagerie thermique infrarouge pour la cartographie des contraintes thermiques peut fournir des milliers de mesures de contraintes simultanément, même pour des composants géométriquement complexes. Cette technique fournit aux chercheurs des informations plus actuelles et plus complètes que les jauges de contrainte.

Après des années d'accumulation, la technologie d'imagerie thermique infrarouge a réalisé une modularisation fonctionnelle, une miniaturisation, une électronisation et une automatisation complète, et présente les caractéristiques d'une sensibilité élevée, d'une réponse rapide, d'une inoffensive pour le corps humain, d'un entretien facile et d'une longue durée de vie.

La technologie d'imagerie thermique non refroidie est largement utilisée dans la surveillance de la production industrielle, l'application des lois en matière de sécurité publique, la construction de villes sûres, le diagnostic auxiliaire médical, la télédétection civile par satellite, le diagnostic et la maintenance préventifs des pannes d'équipement, l'application de la loi maritime, l'exploration de l'espace lointain des galaxies et les domaines civils tels que comme aide à la conduite.

Avec le développement continu de la technologie des détecteurs infrarouges refroidis, le coût des détecteurs infrarouges hautes performances, de grande surface, de haute fiabilité et de haute résolution diminuera progressivement, rendant les caméras thermiques infrarouges refroidies de plus en plus populaires dans le secteur civil haut de gamme. des champs.

Avec l’application généralisée de la technologie d’imagerie thermique infrarouge, la demande de lentilles infrarouges augmente également. Si vous avez besoin de lentilles infrarouges, veuillez nous contacter .

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