紅外熱成像在檢測方向的五個案例

由于紅外熱成像方法的簡單性，已在許多不同領域中使用，包括安全性研究，農業動物科學，食品科學等等。作為一種非侵入性，非破壞性和瞬時性方法，研究人員可以進行動態觀察。實際上，無論系統狀態的變化涉及溫度梯度如何，紅外熱成像技術都可以作為一種確認，驗證甚至檢測方法。

• 電磁趨膚深度

之前研究者使用紅外熱成像來測量微波加熱中的電磁趨膚深度。闡明了目標趨膚深度與溫度分布之間的關系，并闡明邊界條件（根據壁溫線性地提供壁熱通量）的作用。通過使用紅外熱像儀檢測罐表面溫度并采用無創性實驗程序來測量皮膚深度對溫度的依賴性。

• 局部傳熱系數

也可將紅外熱成像作為溫度振蕩的一種方法來研究板式換熱器中的局部傳熱系數。該方法無接觸且不受流體影響，因為它使用輻射激光加熱或鹵素射燈和紅外熱像儀來監視表面溫度。即使在較大的熱交換器區域中，也可以快速評估傳熱系數分布。

圖為紅外熱成像

• 地下熱態

用紅外熱成像量化蒸發多孔表面下方的地下熱態。來自多孔介質的非均勻蒸發質量的空間分布和動力學是通過由空間紅外測溫法獲得的感應表面熱場進行遠程量化的。將表面熱特征轉換為蒸發通量的估算取決于對不可觀察到的特征熱衰減深度的了解。考慮將準靜態蒸發通量與表面平衡模型中測得的表面熱場相結合，以獲得熱衰減深度的一般分析近似值。該近似值是使用蒸發表面下方溫度場的紅外熱圖像通過實驗評估的。

• 柑橘表面干燥

通過紅外熱成像圖像分析來控制柑橘的表面干燥。柑桔表面干燥器（CSD）的常見風險是，由于這類水果的敏感性，使用較高的空氣溫度或將水果放在干燥機中的時間過長，會降低最終產品的可接受性和保質期。如今，大多數新的CSD使用系統來控制空氣溫度，但不包括通過定義所需的干燥時間來監控過程的元素。因此，他們將表面溫度分布的紅外熱成像技術作為一種新的控制方法。干燥過程中水果表面溫度的控制使我們能夠確定表面干燥完成和果皮干燥開始的時刻。當水果表面任何一點的溫度超過該值時，干燥時間就可以很好地確定。這種可能性對于改善熱量消耗和水果質量都很重要，可用于控制操作中。

• 生馬鈴薯冷凍監測

在生馬鈴薯的冷凍過程中使用紅外熱成像和介電光譜作為控制手段。通過使用紅外熱像儀和介電譜來描述和量化冷凍過程中的水運動。在執行校準過程以獲得輻射率的真實值之后，將經過剝離和切割的樣品放入具有特定氣流的-20°C冰箱中。用紅外熱像儀記錄溫度，并且通過每3分鐘拍攝的圖像分析來確定冷凍過程中樣品的體積。結果表明，該方法在監測馬鈴薯的冷凍過程中是完全成功的，并且計算了該過程中形成的冰量和馬鈴薯的發射率。