红外灯原理是什么?



				
				
咔嚓咔嚓咔嚓啦
81728 次浏览 2024-05-27 提问
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2024-05-29 19:09:45 回答

自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波,它的波长范围为0.78  ~  
1000um,不为人眼所见。红外成像设备就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备。它反映物体表面的红外辐射场,即温度场。注意:红外成像设备只能反映物体表面的温度场。
对于电力设备,红外检测与故障诊断的基本原理就是通过探测被诊断设备表面的红外辐射信号,从而获得设备的热状态特征,并根据这种热状态及适当的判据,作出设备有无故障及故障属性、出现位置和严重程度的诊断判别。
为了深入理解电力设备故障的红外诊断原理,更好的检测设备故障,下面将初步讨论一下电力设备热状态与其产生的红外辐射信号之间的关系和规律、影响因素和DL500E的工作原理。
一.  红外辐射的发射及其规律
(一)黑体的红外辐射规律
所谓黑体,简单讲就是在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都等于1的物体,也就是说全吸收。显然,因为自然界中实际存在的任何物体对不同波长的入射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1),所以,黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型。但黑体热辐射的基本规律是红外研究及应用的基础,它揭示了黑体发射的红外热辐射随温度及波长变化的定量关系。下面,我着重介绍其中的三个基本定律。
1.  辐射的光谱分布规律-普朗克辐射定律
一个绝对温度为T(K)的黑体,单位表面积在波长λ附近单位波长间隔内向整个半球空间发射的辐射功率(简称为光谱辐射度)Mλb  
(T)与波长λ、温度T满足下列关系:Mλb  
(T)=C1λ-5[EXP(C2/λT)-1]-1式中C1-第一辐射常数,C1=2πhc2=3.7415×108w·m-2·um4C2-第二辐射常数,C2=hc/k=1.43879×104um·k普朗克辐射定律是所有定量计算红外辐射的基础,介绍起来比较抽象,这里就不仔细讲了。  
2.  
辐射功率随温度的变化规律-斯蒂芬-玻耳兹曼定律斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb(T)(简称为全辐射度)随其温度的变化规律。因此,该定律为普朗克辐射定律对波长积分得到:Mb(T)=∫0∞Mλb(T)dλ=σT4式中σ=π4C1/(15C24)=5.6697×10-8w/(m2·k4),称为斯蒂芬-玻耳兹曼常数。斯蒂芬-玻耳兹曼定律表明,凡是温度高于开氏零度的物体都会自发地向外发射红外热辐射,而且,黑体单位表面积发射的总辐射功率与开氏温度的四次方成正比。而且,只要当温度有较小变化时,就将会引起物体发射的辐射功率很大变化。那么,我们可以想象一下,如果能探测到黑体的单位表面积发射的总辐射功率,不是就能确定黑体的温度了吗?因此,斯蒂芬-玻耳兹曼定律是所有红外测温的基础。
3.  辐射的空间分部规律-朗伯余弦定律
所谓朗伯余弦定律,就是黑体在任意方向上的辐射强度与观测方向相对于辐射表面法线夹角的余弦成正比,如图所示Iθ=I0COSθ此定律表明,黑体在辐射表面法线方向的辐射最强。因此,实际做红外检测时。应尽可能选择在被测表面法线方向进行,如果在与法线成θ角方向检测,则接收到的红外辐射信号将减弱成法线方向最大值的COSθ倍。

2024-05-29 19:09:45 回答

(一)红外发光二极管(LED)原理  红外灯发光体是由红外发光二极管(LED)矩阵组成。红外发光射二极管由红外辐射效率高的材料制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830  --  950nm,半峰带宽约40nm左右,如图1(850nm、940nm红外发光二极管的光谱分布  图)所示。它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴,(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(采用850nm波长红外管);还具有寿命长的特点。
(二)光控软开关电路电路  本红外灯采用了光控软开关电路,以减少其工作状态转换的冲击,延长红外灯的使用寿命。
(三)稳压恒流电路  为补偿红外灯冬季与夏季红外光辐射功率的差异,本红外灯采用了稳压恒流电路,使红外发光二极管光功率稳定,从而提高了红外灯的使用效果,延长了使用寿命  。
(四)红外灯的选择和使用红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。有的人买完了监控摄像机、镜头、防护罩、电源,甚至安装之後才考虑购买红外灯,这是不正确的,应在设计方案时就对所有器材综合考虑,将它视为一个红外低照度夜视监控系统工程来进行设计。

2024-05-29 19:09:45 回答

将钨丝伸入充气的石英管中,钨丝在交流电压作用下发热并加热石英管中的气体,激发气体产生红外线电磁波。
家用红外加热器产生的除了红外线之外还有可见光。长时间对人体是绝对没有损害的。因为电磁波波长越长,对人损害越小!可见光都对人没伤害,更何况波长更长的红外光,所以大可以放心!

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