红外热成像在检测方向的五个案例

由于红外热成像方法的简单性，已在许多不同领域中使用，包括安全性研究，农业动物科学，食品科学等等。作为一种非侵入性，非破坏性和瞬时性方法，研究人员可以进行动态观察。实际上，无论系统状态的变化涉及温度梯度如何，红外热成像技术都可以作为一种确认，验证甚至检测方法。

• 电磁趋肤深度

之前研究者使用红外热成像来测量微波加热中的电磁趋肤深度。阐明了目标趋肤深度与温度分布之间的关系，并阐明边界条件（根据壁温线性地提供壁热通量）的作用。通过使用红外热像仪检测罐表面温度并采用无创性实验程序来测量皮肤深度对温度的依赖性。

• 局部传热系数

也可将红外热成像作为温度振荡的一种方法来研究板式换热器中的局部传热系数。该方法无接触且不受流体影响，因为它使用辐射激光加热或卤素射灯和红外热像仪来监视表面温度。即使在较大的热交换器区域中，也可以快速评估传热系数分布。

图为红外热成像

• 地下热态

用红外热成像量化蒸发多孔表面下方的地下热态。来自多孔介质的非均匀蒸发质量的空间分布和动力学是通过由空间红外测温法获得的感应表面热场进行远程量化的。将表面热特征转换为蒸发通量的估算取决于对不可观察到的特征热衰减深度的了解。考虑将准静态蒸发通量与表面平衡模型中测得的表面热场相结合，以获得热衰减深度的一般分析近似值。该近似值是使用蒸发表面下方温度场的红外热图像通过实验评估的。

• 柑橘表面干燥

通过红外热成像图像分析来控制柑橘的表面干燥。柑桔表面干燥器（CSD）的常见风险是，由于这类水果的敏感性，使用较高的空气温度或将水果放在干燥机中的时间过长，会降低最终产品的可接受性和保质期。如今，大多数新的CSD使用系统来控制空气温度，但不包括通过定义所需的干燥时间来监控过程的元素。因此，他们将表面温度分布的红外热成像技术作为一种新的控制方法。干燥过程中水果表面温度的控制使我们能够确定表面干燥完成和果皮干燥开始的时刻。当水果表面任何一点的温度超过该值时，干燥时间就可以很好地确定。这种可能性对于改善热量消耗和水果质量都很重要，可用于控制操作中。

• 生马铃薯冷冻监测

在生马铃薯的冷冻过程中使用红外热成像和介电光谱作为控制手段。通过使用红外热像仪和介电谱来描述和量化冷冻过程中的水运动。在执行校准过程以获得辐射率的真实值之后，将经过剥离和切割的样品放入具有特定气流的-20°C冰箱中。用红外热像仪记录温度，并且通过每3分钟拍摄的图像分析来确定冷冻过程中样品的体积。结果表明，该方法在监测马铃薯的冷冻过程中是完全成功的，并且计算了该过程中形成的冰量和马铃薯的发射率。