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高速攝像機HX-3——雙色法測溫系統(tǒng)

       nac公司開發(fā)的高分辨率雙色測溫分析系統(tǒng)配備了新設計的二色分配器光學系統(tǒng)和高分辨率高速攝像機。以焊接為例，利用該測量系統(tǒng)，可獲得焊接熔池周圍精確的二維溫度場。其中，只有利用高位深度的高速攝像機才能獲得穩(wěn)定的溫度分布。

注：圖示為不同位深度的測量結(jié)果，更高的位深度意味著更小的誤差與更穩(wěn)定的溫度分布

      雙色法測溫又稱比色法測溫，它利用兩個相鄰狹窄波段內(nèi)輻射強度的比值測溫。雙色法測溫采用波長窄帶比較技術，根據(jù)維恩偏移定律，當溫度增高時絕對黑體的最大單色輻射強度向波長減小的方向移動，使兩個固定波長的亮度比隨溫度變化，因此測量其亮度比值即可知相應溫度。尤其在中間介質(zhì)吸收較大以及在點或局部很小區(qū)域應用等場合，由于輻射能量的衰減在兩個波長下幾乎相同，因此不會影響它們之間的比值。

       近年來，利用彩色CCD去測量和監(jiān)測火焰溫度的方法已經(jīng)受到了越來越多的關注，國內(nèi)外也先后展開了相關的研究。日本因其先進的電子技術及其對環(huán)保的強烈意識，很早就在燃燒診斷中應用了數(shù)字圖像處理技術。其中日本nac圖像科技公司又是此研究領域中的開拓者。

nac雙色法測溫系統(tǒng)在焊接中的應用

       與單色法測溫相比，雙色測溫不會隨物體表面的狀態(tài)而變化（表面粗糙度不一樣、或表面的化學狀態(tài)不一樣），不會影響測溫的準確性，而單色測溫就會有影響。單色測溫儀不能測量比視場范圍小的物體。當目標不能充滿視場時，會使測量溫度低。雙色測溫儀能測量比視場范圍小的物體。測溫系統(tǒng)的光學部分如玻璃，在使用一段時間后會留下一些灰塵，空氣中有水、氣、油等，都會使發(fā)射率系數(shù)降低，所以單色測溫往往在此時測量溫度會降低。雙色測溫儀是通過測量物體在特定的兩個波段范圍內(nèi)的比值，當出現(xiàn)灰塵、水汽等，所測得的兩個波段范圍內(nèi)的信號同時下降，相除以后，比值不變。

nac雙色測溫分光系統(tǒng)示意圖

      nac雙色法測溫系統(tǒng)通過分光光學系統(tǒng)來獲取高速攝像機抓拍的焊接圖片，然后使用Thermias測溫軟件分析焊接溫度和 KL 系數(shù)。軟件可以顯示焊接溫度場和 KL系數(shù)分布圖像色譜或連續(xù)的縮略圖和溫度的值矩陣。同時，可以輸出溫度校準數(shù)據(jù)和 csv 格式的計算數(shù)據(jù)，由于高速相機高速拍攝的特性，該系統(tǒng)將為用戶提供更加精確的溫度分布系統(tǒng)。

nac雙色法測溫系統(tǒng)的特點：

1.     帶通濾波片可更換從而實現(xiàn)不同波段溫度場測量
2.     成像區(qū)域（到傳感器）可調(diào)
3.     輸入數(shù)據(jù)類型 : 標準光源的圖像數(shù)據(jù)、燃燒火焰圖像數(shù)據(jù)
4.     可分析類型 : 溫度校準數(shù)據(jù)、焊接溫度計算
5.     Thermias 輸出分析結(jié)果如溫度分布圖，直方圖，線形，時間序列溫度顯示
6.     數(shù)據(jù)顯示: 火焰溫度/KL 系數(shù)圖像、溫度/KL 系數(shù)示意圖（16x16 像素）
7.     超高感光度: 黑白ISO 40,000，彩色ISO10,000.
8.     最大分辨率2560 X 1920，最大分辨率下速度可達到800fps.
9.     最高速度可以達到200,000fps.
10.     IRIG-B時間獲取和同步功能,
11.     相機響應波長范圍：250nm-1100nm實現(xiàn)近紫外到近紅外全波段響應
12.     測量溫度從700到4000攝氏度
13.     未來可升級結(jié)合圖像增強器（UVi）可支持紫外測量

      日本nac Image Technology公司是全球著名的專業(yè)科研級高速攝像機廠商。作為全球率先（1958年）推出高速攝像機的公司，其產(chǎn)品已遍布世界各地，包含大學、科研機構、軍事和汽車工業(yè)等單位。武漢中創(chuàng)聯(lián)達科技有限公司為nac在中國的總代理，主要從事光電子影像產(chǎn)品（低照度相機、高速攝像機、超高速攝像機、高分辨率相機及其圖像分析軟件）的銷售、研發(fā)，提供特殊環(huán)境下的拍攝、成像服務。了解更多產(chǎn)品信息，歡迎來電咨詢！