鎖相紅外熱成像系統(tǒng)的成像過(guò)程是一個(gè)多環(huán)節(jié)協(xié)同的信號(hào)優(yōu)化過(guò)程,在于通過(guò)鎖相處理提升系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍,從而清晰呈現(xiàn)目標(biāo)的溫度分布細(xì)節(jié)。系統(tǒng)工作時(shí),首先由紅外光學(xué)鏡頭采集目標(biāo)輻射信號(hào),隨后傳輸至探測(cè)器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。在此過(guò)程中,系統(tǒng)會(huì)將目標(biāo)紅外信號(hào)與內(nèi)部生成的參考信號(hào)進(jìn)行相位比對(duì),通過(guò)鎖相環(huán)電路實(shí)現(xiàn)兩者的精細(xì)同步。這一步驟能有效濾除頻率、相位不一致的干擾信號(hào),大幅擴(kuò)展系統(tǒng)可探測(cè)的溫度范圍。例如在建筑節(jié)能檢測(cè)中,傳統(tǒng)紅外成像難以區(qū)分墻體內(nèi)部微小的保溫層缺陷與環(huán)境溫度波動(dòng),而鎖相紅外熱成像系統(tǒng)通過(guò)提升動(dòng)態(tài)范圍,可清晰顯示墻體內(nèi)部 0.5℃的溫度差異,精細(xì)定位保溫層破損區(qū)域,為建筑節(jié)能改造提供精確的數(shù)據(jù)支撐。電激勵(lì)與鎖相熱成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)微缺陷檢測(cè)。失效分析鎖相紅外熱成像系統(tǒng)P10
在具體檢測(cè)過(guò)程中,設(shè)備首先通過(guò)熱紅外顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行全局掃描,快速鎖定潛在的可疑區(qū)域;隨后,RTTLIT 系統(tǒng)的鎖相功能被使用,通過(guò)施加周期性電信號(hào)激勵(lì),使得潛在缺陷點(diǎn)產(chǎn)生與激勵(lì)頻率一致的微弱熱響應(yīng)。鎖相模塊則負(fù)責(zé)對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行有效抑制與過(guò)濾,將原本難以分辨的細(xì)微熱信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)和成像。通過(guò)這種“先宏觀定位、再局部聚焦”的操作模式,檢測(cè)過(guò)程兼顧了效率與精度,并突破了傳統(tǒng)熱檢測(cè)設(shè)備在微弱信號(hào)識(shí)別方面的瓶頸,為工程師開展高分辨率失效分析提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。無(wú)損檢測(cè)鎖相紅外熱成像系統(tǒng)功能電激勵(lì)頻率可調(diào),適配鎖相熱成像系統(tǒng)多場(chǎng)景檢測(cè)。
鎖相紅外熱成像系統(tǒng)的成像優(yōu)勢(shì)重要在于相位敏感檢測(cè)技術(shù),這一技術(shù)從根本上解決了傳統(tǒng)紅外成像受背景噪聲干擾的難題。在工業(yè)檢測(cè)場(chǎng)景中,目標(biāo)設(shè)備表面常存在環(huán)境光反射、氣流擾動(dòng)等干擾因素,導(dǎo)致傳統(tǒng)紅外成像難以捕捉微小的溫度異常。而鎖相紅外熱成像系統(tǒng)通過(guò)將目標(biāo)紅外輻射與預(yù)設(shè)的參考信號(hào)進(jìn)行鎖相處理,能精細(xì)篩選出與參考信號(hào)頻率、相位一致的目標(biāo)信號(hào),有效抑制背景噪聲。例如在電力設(shè)備檢測(cè)中,該系統(tǒng)可清晰呈現(xiàn)高壓線路接頭處的微弱過(guò)熱區(qū)域,成像對(duì)比度較傳統(tǒng)技術(shù)提升 30% 以上,為設(shè)備故障預(yù)警提供高精細(xì)度的視覺依據(jù)。
電子產(chǎn)業(yè)的電路板老化檢測(cè)中,電激勵(lì)的鎖相熱成像系統(tǒng)效果優(yōu)異,為電子設(shè)備的維護(hù)和更換提供了科學(xué)依據(jù),有效延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。電路板在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,會(huì)因元件老化、線路氧化、灰塵積累等原因,導(dǎo)致性能下降,可能出現(xiàn)隱性缺陷,如電阻值漂移、電容漏電、線路接觸不良等。這些隱性缺陷在設(shè)備正常工作時(shí)可能不會(huì)立即顯現(xiàn),但在負(fù)載變化或環(huán)境溫度波動(dòng)時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障。通過(guò)對(duì)老化的電路板施加適當(dāng)?shù)碾娂?lì),模擬設(shè)備的工作狀態(tài),老化缺陷處會(huì)因性能參數(shù)的變化而產(chǎn)生與正常區(qū)域不同的溫度變化。鎖相熱成像系統(tǒng)能夠檢測(cè)到這些溫度變化,并通過(guò)分析溫度場(chǎng)的分布特征,評(píng)估電路板的老化程度和潛在故障風(fēng)險(xiǎn)。例如,在檢測(cè)工業(yè)控制設(shè)備的電路板時(shí),系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)老化電容周圍的溫度明顯高于正常區(qū)域,提示需要及時(shí)更換電容,避免設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中突然故障。鎖相熱成像系統(tǒng)的同步控制模塊需與電激勵(lì)源保持高度協(xié)同,極小的同步誤差都可能導(dǎo)致檢測(cè)圖像出現(xiàn)相位偏移。
鎖相紅外熱成像系統(tǒng)的重要原理可概括為 “調(diào)制 - 鎖相 - 檢測(cè)” 的三步流程,即通過(guò)調(diào)制目標(biāo)紅外輻射,使探測(cè)器響應(yīng)特定相位信號(hào),實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的準(zhǔn)確提取。第一步調(diào)制過(guò)程中,系統(tǒng)通過(guò)調(diào)制器(如機(jī)械斬波器、電光調(diào)制器)對(duì)目標(biāo)紅外輻射進(jìn)行周期性調(diào)制,使目標(biāo)信號(hào)具備特定的頻率與相位特征,與環(huán)境干擾信號(hào)區(qū)分開。第二步鎖相過(guò)程,探測(cè)器與參考信號(hào)發(fā)生器同步工作,探測(cè)器對(duì)與參考信號(hào)相位一致的調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生響應(yīng),過(guò)濾掉相位不匹配的干擾信號(hào)。第三步檢測(cè)過(guò)程,系統(tǒng)對(duì)鎖相后的信號(hào)進(jìn)行放大、處理,轉(zhuǎn)化為可視化的紅外圖像。在偵察領(lǐng)域,這一原理的優(yōu)勢(shì)尤為明顯,戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中存在大量紅外干擾源(如紅外誘餌彈),鎖相紅外熱成像系統(tǒng)通過(guò)調(diào)制目標(biāo)(如敵方裝備)的紅外輻射,使探測(cè)器響應(yīng)特定相位的信號(hào),有效規(guī)避干擾,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的準(zhǔn)確識(shí)別與追蹤。電激勵(lì)強(qiáng)度可控,保護(hù)鎖相熱成像系統(tǒng)檢測(cè)元件。無(wú)損檢測(cè)鎖相紅外熱成像系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
電激勵(lì)強(qiáng)度可控,保障鎖相熱成像系統(tǒng)檢測(cè)安全。失效分析鎖相紅外熱成像系統(tǒng)P10
通過(guò)自主研發(fā)的實(shí)時(shí)瞬態(tài)鎖相熱分析系統(tǒng)(RTTLIT)通常由周期性激勵(lì)源、高靈敏度紅外探測(cè)器、鎖相解調(diào)單元及圖像處理軟件組成,其中鎖相解調(diào)單元通過(guò)同步采集激勵(lì)信號(hào)與紅外探測(cè)信號(hào),計(jì)算兩者的相位差與幅值,從而將隱藏在噪聲中的微弱熱信號(hào)分離出來(lái)。這種技術(shù)特性使其突破了傳統(tǒng)紅外檢測(cè)在低對(duì)比度、強(qiáng)噪聲場(chǎng)景下的局限性,尤其適用于需要對(duì)微小熱異常進(jìn)行定量分析的場(chǎng)景,為工業(yè)檢測(cè)、科研探索等領(lǐng)域提供了更高精度的熱成像解決方案。失效分析鎖相紅外熱成像系統(tǒng)P10