什么是红外光谱

宇宙中一切温度高于零度的物体均会向外辐射电磁波，各个波段都有，不同电磁波的波段代表不同的信息。

温度越高，各个波段的能量都增加，且能量峰值波段频率越高，波长越短。

以可见光(红-紫)作为分界线，波长短的紫外光、X射线等，都对人体有一定伤害；波长长的红外，对人体无害。

人眼只能看到可见光，通过其他成像设备，可以看到不同波段的成像信息。

红外波段对应的特征温度在室温附近，常温铁块，辐射能量峰值在红外波段；当铁块温度上升到1-2000度时，峰值波段移到可见光，所以夜晚也能看到发红的铁块。

通过探测物体的红外辐射能量带下，可以间接测量物体表面温度。红外光谱范围大致为1~14µm。

大气存在H2O/CO2/O2等气体，对某些波段的红外辐射有吸收，这些波段属于废弃无用的。

留给红外热像仪使用的波段为：短波（1 ~ 2.5 µm ）、中波（3 ~ 5µm）、长波（8~14µm）。不同波段需要不同的探测器。

长波红外探测器商业化程度，为观察地表上常见温度的物体而设计，绝大部分红外成像应用都已长波红外为主，即便不是选择。

红外热像仪原理

物体向外辐射电磁波—>镜头完成滤波、聚焦—>光栅滤除杂散光—>红外能量投射到探测器上—>通过硬件、算法将能量换算成温度和图像。

探测器每个像素，可以看成热敏电阻，电阻随温度变化。因此电磁波能量—>每个像素吸收发热—>发热引起电阻变化—>电压变化，并采集，其值等效于能量变化。整个探测器真空封装，防止像素吸热后被空气吸收掉。

光—>热—>电转换降低了系统响应速度，相比于常见的光—>电器件。

红外监测技术的优缺点

红外监测技术和其他监测诊断技术相比，具有以下优点：

（1）操作安全：由于红外监测不需要与设备直接接触，所以操作十分安全。这在带电设备、转动设备、高空设备的监测中表现尤为突出。

（2）灵敏度高：现代红外探测器对红外辐射的探测灵敏度很高，以此类探测器为基础构成的红外监测设备，对温度的分辨率很高，可以发现设备不同部位存在的℃的温度差别，可以监测诊断出设备热状态的细微变化。

（3）诊断效率高：由于红外探测器的响应速度高达纳秒级，因此可迅速采集、处理和显示设备的红外辐射，大大提高设备监测诊断的效率。

红外监测技术存在的主要问题为一是红外测量主要是表面的热状态，不能确定物体内部的热状态；二是红外无损监测设备是高科技产品，更新换代迅速，生产批量不大，因此与其他检测仪器或常规监测设备相比，价格昂贵。