红外传感技术第五章典型红外检测仪器及其应用新.ppt

5.1 红外辐射测量技术,1.红外辐射测量方法分类，各有什么特点？红外辐射测量按其测量（工作）方式分为两大类，即主动式和被动式。主动式测量是由辐射源照射被测物体，根据物体对辐射的吸收、反射、透射情况，确定物体的热特性或其他物理性质。被动式测量则是利用物体自身的红外辐射特性相对于周围环境的差异，通过测量其辐射能量，从而确定物体的物理性能。,第五章 典型红外检测仪器及其应用,稳态测量和非稳态测量（简单看）,红外辐射测量还有稳态测量和非稳态测量之分。如在探侧工件的缺陷时，常需加热工件，热流在缺陷部位产生热量堆积，而在其表面部位产生过热点。有两种方式测量表面过热点的温差异常，稳态测量:在工件表面和内部达到热平衡后进行测量，称为稳态测量；非稳态测量:让工件表面和内部保持一定的温度梯度，使产生热传导称非稳态测量。实践表明，对于较小的缺陷，采用非稳态测量比较合适，但在诊断存在异常温度的潜伏热源方面如对电子仪器元器件的检查、医学诊断和地质探矿等领域，稳态测量法得到了广泛的应用。,红外测量仪器的基本构成：一个比较完整的红外仪器通常包括光学系统、调制盘、红外探测器、电子处理线路和显示记录装置等部分。光学系统:用于收集目标红外辐射并将它会聚到红外探测器上，其设计原则是要尽可能多地收集辐射而又使噪声最小。调制盘:对入射的连续红外辐射进行调制，使直流信号变成交流信号。,红外辐射测量技术优点，主要是：(1)非接触测量。(2)测量精度高。(3)空间分辨率高。(4)响应速度快。,在一些较精密的红外仪器中，还采用了参考黑体。在调制器阻断目标辐射期间，让探测器接收参考黑体的辐射，以作为辐射测量的基准。红外探测器:接收经过调制的红外辐射，井转变成电信号。电子处理线路将来自探测器的电信号进行放大，并进行各种信号处理。显示记录装置:将经过处理的信号进行显示和记录，其方法有多种多样，如屏幕显示、数字显示、热图显示，以及笔式记录、照相记录、磁带记录等。,5.2 红外辐射计,辐射计是使入射辐射的某些特性定量化的计量仪器。红外辐射计是一种测量红外辐射的仪器。原则上讲，任何一种红外辐射测量装置都可以叫做红外辐射计，它们都是根据投射到该装置上的红外辐射功率引起的响应来测量辐射源的红外辐射待性的。为了满足各种应用的需要，对红外辐射计经常有如下原则性要求：1.系统口径要尽可能大；2.探测器尺寸要尽可能小；3.视场角应尽可能大。,红外辐射计的分类,根据红外辐射计的光谱响应特性，可以把它分为如下几种类型；(1)全辐射辐射计:它对常用红外光谱的所有部分都有平坦的或者相等的响应。若探测器均匀地响应所有波段的辐射(如热探测器)，而光学系统又对所有波长的入射辐射全部透过或无吸收(如反射式光学系统)，则辐射计能够在240 微米波段上获得近似均匀的响应。这时，输出指示值将比例于光学系统上的总辐照度。(2)宽通带辐射计:一般称使用在较宽波段上且有响应的探测器(如PbS探测器)为宽通带辐射计。这种辐射计的响应只由探测器的响应波段范围决定。,(3)滤光片辐射计:若在红外探测器前面安放一个红外滤光片测构成滤光片辐射计，或称窄通带辐射计。这种辐射计的响应将受红外滤光片通带的限制，根据需要，对滤光片通带进行选择，可获得任意小的光谱区间。（4）光谱辐射计。由产生窄带辐射得单色仪和测量辐射功率的辐射计组成。光谱辐射计利用色散棱镜或衍射光栅进行分光，辐射光谱中每个小波段的辐射经过出射狭缝进入辐射计。为了选择特定的波长，可利用色散元件与反射镜组合件的旋转，改变通过出射狭缝的波长。,红外辐射计的基本组成和功能：（1）探测器。将红外辐射功率转换成电输出信号。（2）光学系统。它用于收集处于视场内的辐射源发射的红外辐射，并将其聚焦到探测器焦平面上。光学系统与探测器一起决定辐射计的视场和角分辨率。若同时采用滤光片，则它与探测器一起决定辐射计的光谱响应特性。（3）电子学放大与输出指示系统。它与探测器共同决定着辐射计对辐射随时间变化的响应特性。,辐射计的性能主要取决于探测器的种类、大小、形状、光谱响应度、时间常数和工作条件(如温度)等。其次，还应考虑与探测相关的两个概念，即参考辐射和参考温度。广义地讲，所谓参考辐射或参考温度，就是充满辐射计入射光瞳和视场并使它产生零输出响应的辐射水平或者与此相应的黑体温度。,三种温度定义（及其与真实温度的关系）,若仪器依据物体的总辐射而定温，所得到的是物体的辐射温度()；若仪器根据两个或更多的特征波长上的辐射而定温，所得到的温度是物体的色温度()；若仪器只根据某一个特征波长上的辐射而定温，则所得到的是物体的亮温度()。辐射温度、色温度和亮温度都不是物体表面的真实温度()，即使经过了大气传输因子等的修正之后，它们与物体表面的真实温度之间仍存在一定的差异。,红外测温技术根据辐射测温原理，进行非接触测量，以下将对它的工作原理、测量精度、产品实例和各种应用进行介绍。,物体的辐射温度定义为：这样的黑体温度，黑体在此温度下的总辐出度与物体的相等。,物体色温度定义：这样的黑体温度，在此温度下，其波长为和的谱辐出度之比与物体的相等。,物体的亮（光）温度是根据某一特征波长之谱辐出度来定义的，它规定温度为T的黑体，在此波长下 的谱辐出度与物体的相等。,三种温度与真实温度的关系,结论,(1)辐射温度、亮温度总小于物体表面的真实温度。对于发射率小的物体(如金属)，辐射温度与真实温度相差较大，未氧化的金属(发射率一般小于0.5)相差更大，并随温度变化而急剧变化。(2)辐射温度的相对误差与温度无关，而亮温度和色温度的相对误差则随温度的增加而增大。,(3)测量辐射温度和亮温度时，辐射功率的损失(如光学系统的效率小于1，目标与测量仪器间介质的吸收等)以及电子线路放大倍数的变化，对测量精度有很大影响；而这些因素对色温度的测量没有影响或影响甚微，这是由于色温度的测量仅取决于辐射功率测量之比的缘故。此外，为了测定辐射温度，还必须知道的值(01），但是，当物体的发射率随波长变化很慢时，可以用色温度来逼近物体表面的真实温度，而不需知道的值。,红外测温仪种类:按测温范围可分为高温测温仪(7003200)、中温测温仪(100700)和低温测温仪(100)。通常是按工作原理将其分为三种类型。第一类称为全辐射测温仪，它收集目标发出的全部辐射能量，而由黑体标定出目标温度，其特点是结构简单，使用方便，但灵敏度较低，误差较大；,红外测温与传统的接触式测温相比优点：(1)远距离和非接触测量。(2)响应速度快。(3)灵敏度高。(4)准确度高。（5）测温范围广。,第二类是单色测温仪，它利用单色滤光片，选择单一的辐射光谱波段进行测量，以此来确定目标的温度，其待点是结构简单，使用方便，灵敏度较高，在高温或低温范围内使用效果较好。单色测温仪是通过测量目标发射的某一波长范围(十)内的辐射功率来确定目标温度的仪器。第三类叫做比色测温仪，它靠两组不同的单色滤光片收集两相近辐射波段下的辐射能量，通过电路进行比较，根据比值确定目标温度，其待点是结构比较复杂，但灵敏度高，特别适用于中、高温范围的测量。,比色测温仪是根据两个波段辐射能量的比值与物体温度的函数关系来测定物体的温度的。这可在一定程度上消除因比辐射率的不同而造成的误差。只要比辐射率在这两个波段范围内的变化缓慢，这两个波段上辐射能量的比值就主要决定于被测物体的表面温度。因测量结果取决于两波段辐射功率之比，故辐射能量的部分损失对测量结果没有影响，如光学系统上有灰尘、视场局部被遮捎、测试空间有烟雾、灰尘或测距变化等等，只要它们对这两个波段的辐射功率的影响近于相同，这些因素对测量结果就无显著影响，同样，元件的性能或电路放大倍数的变化对测量结果也无显著影响。,比色测温仪中取得两个波段辐射能量的方法有两种。(1)双通道法。这种方法通过两个光电探测器、两个或两个以上滤光片分别对两个波段的辐射能量进行光电转换。方法虽然简单，但两个探测器的性能稍有变化，就会严重影响测温仪的稳定性。(2)单通道法。由探头和显示两部分组成。探头部分包括光学系统、探测器、调制盘、同步信号装置、前置放大器和同步信号放大器等。显示部分包括比值运算、线性化、模数转换、逻辑控制、数字显示和恒温控制等。,比色测温仪的测温范围为700 2400，不同型号的比色测温仪的可测温度范围又各不相同。它可用于轧钢、高频焊接、铸造、电子管阴极测温、淬火及外延工艺自动控温等方面。,红外测温仪一般由光学系统、红外探测器、电信号处理线路、温度指示器及一些附属设备组成，其附属设备包括瞄准器、电源、整体机械结构等。光学系统分调焦式和固定焦点式，其中还包括滤光片和瞄准器，滤光片有通带型、窄带型和双色型等几种，光学系统的场镜有反射式、折射式和干涉式等几种类型。,测温仪的红外探测器一般采用热释电探测器。电子线路可根据不同要求设计成多种结构，一般具有放大、线性化处理、发射率调整、环境温度补偿、干扰信号和系统噪声抑制、温度指示信号和计算机模拟信号产生以及电源供电系统等部分。,红外测温仪的应用,1.红外测温仪在火车热轴探测上的应用火车在高速运行中，车轴和轴瓦会因摩擦而过热，形成“热轴”，这种情况如不及时发现，则将造成严重事故。据统计，80以上的火车翻车事故是由“热轴”引起的。过去是铁路工人在火车停站时钻到车厢下面去用手摸轴箱的方法发现异常现象，方法麻烦且失误较多。现在采用红外测温技术将红外测温仪(常称红外热轴探测仪)贵于铁轨两旁，自动监测“热轴“清况，根据袖温波形可分析和判断袖箱的发热程度，一旦发现异常便可及时采取措施。,2.红外测温仪在电力工业中的应用在电力工业中，往往因输电网的电气元部件出现松动、破裂、锈蚀等缺陷造成接触电阻增加，致使温度升高，导致事故的发生。因而，输变电网的质量安全检查十分重要。过去只能动用大量人力经常进行检查，既费工费时，又不易发现隐患。现在，由于红外检测技术的发展，电力系统对各种电气设施热故障的检测可采用热像仪或红外测温仪。与热像仪相比，红外测温仪价格低廉，操作简单，携带方便，在电力工业中的应用尤为广泛。,3.红外测温仪在钢铁工业中的应用在炼铁生产中，红外测温仪可用测量热风炉拱顶的温度，还可用它研究铁水硅含量与铁水温度之间的关系，以提高炼铁质量，还可测量高炉渣流出温度。轧钢在线生产中，可大量使用红外测温仪，因为从开坯到成材，锭、坯在轧制工艺中均处于运动状态，只能用非接触测温。,4.红外测温仪在热处理加工中的应用在热处理加工过程中，测定工件温度对于实现监控十分重要。与用热电偶的直接测温相比，采用红外测温仪测量工件表面温度更加准确可靠，它可满足热处理工件在8001100范围内的测温要求。,5.红外测温仪在玻璃工业中的应用在玻璃生产过程中，温度是重要的工艺参数。过去常用热电偶做温度传感器，但热电偶在许多场合不适用，而且精度低、响应时间长。红外测温技术应用于玻璃工业可以快速、准确地测定温度，从而提高了产品质量，降低了成本。,6.红外测温仪在电子工业中的应用红外测温仪在电子工业中有广泛的应用。红外显微测温技术特别适用于半导体器件和集成电路热点的测量。它对产品检验、工艺过程控制、失效分析等非常重要，对任何微小目标均可进行非接触式测温，且不破坏器件的性能。红外显微镜可探测直径为几微米的物体，温度分辨串可达0.05。在实际测量中，红外显微镜可用来检测晶体管中基片与衬底间的焊接质量和引起击穿的热点，并可通过对晶体管温度的测定，估计管子的寿命。,5.4红外水分仪原理,红外式水分仪是利用红外光谱法分析物质中水分含量的仪器。红外光波是一种电磁波，各种电磁波都具有一定的能量，不同的波长有不同的能量。各种物质对电磁波的能量有吸收的能力，但是这种吸收是有选择性的，不同分子对所吸收的电磁波的波长也不同，一种分子只能吸收某一种或几种波长的电磁波，而对其他波长的电磁波的能量则不具有吸收能力。,工作过程:如图,红外线光源1通过装有两个不同波长的滤镜的旋转滤光片2，一个过滤镜通过的波长为1.94微米的红外线，它正是水的吸收波段；另一个过滤镜通过1.8微米波长的红外线，则不能被水吸收。被测物料6暴露在红外光束下，经过反射，收集于硫化铅探测器3变为电信号，经过放大，将两个波长的信号比值由指示仪表11显示，即可测出水分含量。,红外水分仪的分类,根据测量从物料反射或透射的红外辐射的情况，红外水分仪又分为反射式红外水分仪和透射式红外水分仪。反射式仪器常采用双波段或更多波段的测量方法，这样，光源的不稳定性、大气的吸收以及放大器增益的变化等影响测量精度的因素都可以消除，而且仪器的校准基本上不依赖于物料的压实密度；而透射式红外水分仪不仅其测量结果要受到测量区域物料数量及压实密度的影响，而且要求在所用的红外波段上有一定的透过串。反射式红外水分仪适用于固体和粉末材料的测量，工业生产中大都使用这种仪器，而透射式红外水分仪则适于测量气体或液(流)体的含水量。,红外水分仪的应用1.面粉水分的控制2木屑水分的控制3煤含水量的测定4粘土粒粉水分的监控5.纸张含水量的测量 6.在烟丝生产线上对含水量的监测,如果根据选用的测量和参考波段数的不同分类，红外水分仪又可分为双波段水分仪和三波段水分仅，或称为双色水分仪、三色红外水分仪。,主动式红外报警仪主要由发射器和接收器以及信息处理等部分组成，其中发射器包括红外辐射源、光学系统(反射镜或透镜)和不透可见光的滤光片等。辐射源要放在光学系统的焦点上，使之能发射出平行光线。接收器包括红外探测器和光学系统。红外探测器一般采用高灵敏的近红外器件，如PbS元件，它放在光学系统的焦点上，使进入接收系统的红外线能全部会聚到探测器上。报警装置与放大器相接，它可输出报警信号。当入侵者通过或停留在发射器和接收器构成的警戒线时，入侵者切断射向接收器的红外线，使响应信号消失，报警装置便发出报警信号。,按仪器的探测方式不同，红外报警器可分为主动式、被动式和主、被动式结合的复合式等三大类。,红外水分仪分类,5.5.2 被动式红外报警仪,被动式红外报警仪在许多方面优于主动式仪器，它的主要优点是：隐蔽性好，无需发射红外光束，不易被发觉；抗干扰性强，不受气流、噪声、无线电频率、振动或声音等干扰的影响，性能稳定可靠，误警车低；结构简单，安装方便，维护容易价格便宜等。被动式红外报警仪实际上是一种移动探测系统，探测入侵者闯入警戒区或在警戒区为移动时引起的红外辐射场分布的变化。由于一般目标(人、车辆等)的辐射波长都在7微米以上，需用响应波段较宽的红外探测器，而热释电器件正好能满足这一要求，因而它常用于被动式红外报警仪。,被动式红外报警仪的工作原理可简述为：在无目标时，探测器只接收到背景辐射，输出信号恒定不变；但当警戒区出现目标时，由于目标辐射和背景辐射的叠加，输出信号就会发生变化，从而被仪器记录下来，并发出报警信号。组成：被动式红外报警器一般由光学系统(大多采用透射式)、传感器和信息处理等三部分组成，其中，红外光学系统会聚警戒区内因目标出现所引起的红外辐射场的变化，红外传感器将此变化转变为电信号经信息处理给出报警信号，然后送到监视系统告警。,5.5.3 复合式红外报警仪,将两种不同探测技术复合在一起，并设定需经过两者双重鉴证是处于入侵状态时才发出信号告警，这种报警装置称为复合式红外报警器或双鉴式探测器。比如微波被动红外双鉴器、超声红外双鉴器等。微波被动红外双鉴器是根据微波的多普勒效应探测运动物体的原理和入侵者引起红外辐射场变化的机理而设计的。,5.6 红外热像仪,热像仪作为一种红外成像仪器，不但在军事应用中占有很重要的地位，在民用方面也具有很强的生命力。它除具有红外测温仪的优点(如非接触、快速、能对运动目标和微小目标测温等)外，还具有下列优点：(1)直观地显示物体表面的温度场。红外测温仪只能显示物体表面某一小区域或某一点的温度值，而热像仪则可以同时测量物体表面各点温度的高低，并以图像形式显示出来。(2)温度分辨力高。红外测温仪由于各种因素的影响，很难分辨0.1以下的温差，而热像仪由于可以同时显示出两点的温度值，因面能准确区分很小的温差，甚至可达001。,(3)可采用多种显示方式。热像仪输出的视频信号包含目标的大量信息，可用多种方式显示出来。例如，对视频信号进行假彩色处理，便可由不同颜色显示不同温度的热图像；若把视频信号进行模数转换处理，即可用数字显示物体各点的温度值；(4)可进行数据存储和计算机处理。热像仪输出的视频信号，可用数字存储器存储，或用录像带记录，这样既可长期保持又可用计算机作运算处理。,热像仪的分类,热像仪按用途可分为军用热像仪和民用热像仪。(1)军用热像仪。热保仪在军事上有广泛的用途。陆军主要用于夜间监视、瞄准、侦察、射击指挥、红外对抗、制导和防空等：海军主要用于监视、巡逻、观察和导弹跟踪等；空军土要用于轰炸机、侦察机、攻击机等的导航、着陆、营救、空中侦察和高空摄影等。军用热保仪包括各种红外观察仪、各类红外热瞄具、坦克及装甲车驾驶员用的潜望式红外热保仪、装有激光测距机的热保仪、配于火控系统和跟踪装置上的热像仪、前视红外系统和红外摄像机等等。(2)民用热像仪。近年来热像仪在民用方面有越来越多的应用，如无损检测、医疗诊断、资源勘查、气象测绘和执法保安等方面，包括各类工业用热像仪、勘查资源用热僚仪、医用热像仪以及科研用热嫁仪等等。,按扫描读出方式，可分为机械扫描热像仪和凝视型热像仪。(1)光机扫描热保仪。历来研制和生产的热像仪，大都采用光学机械扫描方式，故称光机扫描热像仪。根据扫描器在光路中位置纳不同，又分物方扫描和像方扫描两种扫描方式。根据探测器相对于行扫方向排列方式的不同，又分串扫和并扫热像仪。(2)凝视型热像仪。近年来，焦平面列阵技术的发展，使制作凝视型热像仪成为可能。凝视型热像仅基于高密度两维焦平面列阵，完全取消了复杂的光学机械扫描装置，使热保仪结构大为简化，性能大大提高，从而使热成僚技术发展到一个新的阶段。,为了反映热像仪的性能水平，更合理的分类方法是按热像仪用探测器的类别来划分热像仪的种类，这样可分为：(1)单无探测器热僚仪：使用一个探测器元件的热像仪。(2)多无探测器热保仪：使用多个单元器件组成的探测器列阵。(3)sPRITE探测器热保仪：这种热像仪使用高性能SPNTE探测器，信号能在探测器内进行延迟与积分，从而简化了光机扫描，并使热像仪的性能大为改善。(4)焦平面列阵热像仪：采用二维焦平面列阵器件作探测器，它可大大简化光机扫描机构。如果列阵器件的元数足够多，系统就不需要光机扫描了，这种情况就是凝视热像仪。,1.在钢铁工业中的应用 大型高炉料面的测定：现代炼铁高炉要求炉内加入的原料分布均匀，从炉顶科面温度的分布可以测定原料的分布均匀性。热风炉的破损诊断和检修：热风炉的炉衬在生产中容易被饶坏，但因炉子是封闭的，烧损位置不易发现。高炉残铁口位置的确定：高炉大修之前，需要在炉子上开口把炉内残铁排尽。钢锭温度的测定：炼钢厂浇注的钢锭，齐入均热炉前的湿度很重要 连铸板坯温度的测定：在连铸机中板坯的拉制与冷却水量及拉坯速度有一定关系，研究这一定量关系对板坯的产量、质量及连持机的安全生产权为重要。,红外热像仪的应用,钢铁模温度的测量：为了改进钢锭模的使用寿命，减少消耗，需测定锭模热态工作状态下表面温度场的变化规律。出炉板坯温度的测定与控制：从加热炉出来的待轧板坯，要求温度分布均匀。热轧辊表面温度的测定：热轧辊长期在高温下工作，容易产生热疲劳裂纹，这与轧辊表面温度分布及变化的规律有关。,2.在石化工业中的应用,对裂解分馏塔底积焦的检测；裂解分馏塔底积焦是影响尤里卡装置长周期运行的关键。采用热像仪测量塔底积焦时外壁热像特征可判定塔内各处积焦程度，并根据结果指导工艺操调、确定最佳运行方案。实践表明，该检测方法与工艺结合后，裂解分馏塔的运行周期由原来的平均30天延长至268天，获得了明显的经济效益。评估醋酸乙醚装置衬里损坏状况；石化设备中，醋酸乙醚装置的关键设备(催化再生器、反应器和除沫器等)内部有多层衬里材料。利用热像仪检测其外壁温度场再结合传热学理论计算其内部保温层厚度，可了解装置运行情况下的衬里损伤程度，从而为制定检修方案提供参考。,检测裂解炉炉管局部“热斑”：裂解炉是乙烯生产的心脏，炉管内结焦形成炉管热斑将严重影响其使用寿命。利用红外热像仪通过窥视孔对炉内炉管测试，可得到热斑的热保特征，为维修炉管的实施方案提供依据。对催化裂化装置的检测：催化裂化装置是炼油厂中的重要装置。它的核心装置(催化再生器和沉降器)在生产运行中衬里状况的好坏直接关系着筒壁的安全，因此需随时进行检测和诊断。用热保仅对它们进行定期的壁温检测，分析衬里状况和可能发生的故障部位及程度大小、发展趋势，并将结果及时提供给厂方，为厂方实施检修提供依据。,对热力管线外壁温度的测量；蒸汽热力管线在炼油厂纵横交错，分布繁多，管线外壁保温层材料在生产过程中会逐渐破损、掉落，管线外壁温度随时升高，造成大量热损失。茂明石油工业公司炼油厂应用进口热保仪对蒸汽锅炉至一催化、二蒸馏、低压蒸汽的热力管线进行丁管线外壁温度扫描测量，根据测得的数据，计算热力管线的外壁热损失情况。由于提供的温度分析数据十分准确，有关部门据此迅速更换了保温材料。经运行一段时间后再对外壁温度跟踪扫描，发现效损失大大减小，取得了较为显著的经济效益。,3.在电力工业中的应用,用装有热像仪的直升飞机巡查高压线路对发电机定子的检测在发电机内部，往往由于绝缘或生产过程的其他原因引起绝缘性能损坏，使定子活动钢片接通，而在电机工作时，这些接通的地方就易形成过热点。用热保仪观察定子表面的热场，就能确定铁心缺陷形状和精确位置。检测过程中，一般是根据热图的相对灰度、缺陷部分的形状和灰度随时间的变化过程等来评价缺陷的性质。此外，根据定子的热图还可检查发电机定子的安装质量，并可为层间绝缘老化过程提供诊断。,4.在医学上的应用,乳腺瘤的早期诊断血管疾病的诊断：人的肢体温度主要由血液循环状态所决定r3存在血管病变时，血循环发生障碍，皮温降低。如闭塞性脉管炎、动脉栓塞、动脉瘤等，通常表现为病变部位温度异常，用红外热像仪可清楚显示出病变部位及范围。皮肤损伤病症的诊断：冻伤，烧伤各种炎症的诊断：针灸原理和经络现象的研究,5.热像仪在其他方面的应用,对建筑物的检测：热像仪可对建筑物的建造质量和设计进行检测和评价，其中包括对建筑物的裂痕、墙壁的分层或断层部位、墙壁和地下管道的渗漏进行检查，以及对建筑物的热耗及采暖、保温、照明系统进行检查和评价等。检测森林火灾：在大片森林中，往往存在不明显的隐火，这是引起毁灭性火灾的根源。用现有普通方法难以发现这种低强度隐火。用机载热成像系统可以发现隐火的位置。但是单独使用热像仪容易把太阳晒热的石头和开阔地误认为冒烟的树木，因此研究人员设计了一种红外可见机载装置，它是一种把可见和红外图像叠加显示的系统，观察者可识别出每一个自然的热点源，并把它们剔除。因而即使在阳光下也能发现真正冒烟的树木。,蒸汽阀的检查：当蒸汽阀损坏时，会引起大量热能损失。使用热像仪来检查蒸汽阀并更换那些不良的蒸汽阀，可以大大节约能源。人们只要用热像仪查看汽阀的进汽口和出口处，如果进出之间的温差反常则表明蒸汽阀失效。,粮食火灾的探测：粮食火灾一般是不明显的，谷物粮仓的燃烧或闷烧会持续很长一段时间，同时不易被人发觉。这在每年可造成巨大的损失。采用热像仪不仅能探测这些火灾的存在，而且能确定火灾的范围。热像仪对于这种火灾具有三个明显的作用，即火情的早期探测，确定火情的范围与危害，对火灾定位以便采取灭火措施。用热像仪对粮仓的检查一般是在地面上进行，一个人操作，检查一处需2030 min，一旦正确指出了火情的位置，便可在那里钻一个洞，把管子括进谷物里，然后面人液氮进行灭火。灭火后仍需用热像仪再度进行检查，以判断火灾是否重新发生。,制冷设备中的应用：用热像仪可以检查冰箱等制冷装置和管道的隔热，揭示水果和蔬菜在冰库储藏过程中微生物病害和生理损伤的隐患点，自动筛选土豆和水果等。监视液化气体泄漏：随着液化天然气的大量应用和贮藏基地的建设，需要建立在早期发现和处理由于液化气(液化天然气、液化石油气、液化乙烯)泄漏而发生火灾、爆炸等灾害的监视装置。以前是采用气体传感器来探测气体的泄漏，但气体传感器只能进行定点探测，不适宜于探测液化天然气储存耀并立功地方。使用热像仅可以进行大面积的探明，它是根据气体排出时在外界所产生的环境温度变化来探测气体的泄漏。当液化气体流出时周围要出现温度异常现象用热像仅观察就能判断出气体泄漏的位置和规模。,极地动物的识别：利用机载热成傍系统可以对雪地上的北极熊和灰色沙堤上的海豹进行计数，同时不会对动物造成干扰。而在飞机上利用目视识别是不可能的。利用热傍仪测量海豹的头温，还可以调查狂犬病病毒的传播，因为这种病毒会使海豹头部的温度高于体表温度。,对轮胎的检测：利用热像仪可以拍摄旋转中的轮胎的红外图像，它可在不接触轮胎的情况下观察和分析轮胎的温度分布。获取一张图像所需的时间与轮胎的转速有关。当轮胎高速旋转时，获取一张完整图你的时间一般为几秒钟，因此热傍仪对于轮胎的质量检验十分重要。,在消防工作中的应用：热像仪对消防人员十分有用淌防人员利用热像仪在充满烟雾的房间内能看清险情，这有助于他们躲避危险，井在很短时间内找到伤亡人员。,