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红外热成像在工业制造领域的应用


时间:2020-02-17

应用领域:工业制造


红外热成像技术发展趋势

   红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为红外线,又称红外辐射。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。

   红外热成像技术是一种被动红外夜视技术,其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体,每时每刻都辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术各种被测目标的温度高低和热分布提供了客观的基础。利用这一特性,通过广电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布,最后经系统处理,形成热图像视觉信号,传至显示屏幕上,就得到与物体表面热分布相对应的热像图,即红外热图像。

随着红外热成像的广泛应用,也呈现了诸多明显优势:

   采用先进的非接触式红外探测技术,快速、准确、方便、直观地显示被测物体表面温度场的分布,测量出物体的表面温度。不需要直接接触被测物体的表面,就能快速测试物体表面温度读数,并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体表面温度。红外热像仪测量速度非常快,可以直观、连续地测试物体表面的温度变化。

   红外热成像技术应用非常广泛,比如在建筑、消防、汽车、工业、医学领域等。

   尤其在工业制造及检测上, 红外热检测技术以其特有的非接触、实时快速、形象直观、准确度高及适用面广等优点,备受用户青睐。目前在工业生产过程,产品质量控制和监测,设备的在线故障诊断和安全防护以及节约能源等方面,红外检测技术都发挥着非常重要的作用。

红外热成像在工业领域中的应用优势

   在工业制造及检测上,红外热成像检测是一项越来越被肯定的技术。

   比起接触式测温方法,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。可对电路整体发热成像。相对于红外点温仪检测,红外热像仪对设计电路零件的整体全面检测,可以直观地看到整块电路板的热分布。这样可以在设计时加以全面了解,从而做出相宜的改善。

红外热成像仪在电子工业检测的特点

1、可随时监测,不接触、不停电、不取样、不解体;

2、可实现快速扫描成像,图像显示快捷、灵敏、形象、直观,监测效率高,劳动强度低;

3、采用被动式检测,不影响目标电路板工作状态,简单方便;

4、方便计算机分析,容易实现智能化管理;

5、红外诊断使用面广,效益、投资比高;

6、红外检测有利于实现电子电路集成的状态管理;

7、红外在线监测不需要元器件详细的资料图,检测人员不仅不需要具有很强的专业技能,也不需要对电路进行深入分析,就能快速准确的判断出现故障的元器件或者电路回路,而且可以根据制定的红外故障标准及时诊断出隐患故障,因而能够有效避免电子设备的突然故障;

8、操作简单方便、安全性高,在带电检测的场合,红外检测不仅安全 方便,而且对检测条件和环境要求也不高。

红外热成像技术在LED产品实例

研发方面

1、LED模块驱动电路

   在LED产品研发中,需要工程师进行一部分驱动电路设计,例如整流器电路模块。利用热像仪,工程师可以迅速而便捷地发现电路上温度异度之处,便于完善电路设计。

2、LED光源半导体芯片发热

   利用热像仪,工程师可以根据得到的光源半导体芯片发热红外热图,分析出其芯片在工作时的温度,以及温度的分布情况,在此基础,达到提高LED产品寿命的目的。

品质管理

1、半导体照明:封装LED均匀性

通过热像仪抓拍生产线LED封装的过程,进行参数修正,改善掐口工艺,可以有效提高产品成品率,降低成本。

2、LED检测芯片封装前的温度管理

LED芯片封装前检测温度可以避免封装后芯片的温度异常,降低废品率。

   此外,在电子器件封装和服役过程中,由于材料热膨胀系数的不匹配和工艺因素的不可控,在结构内部会不可避免的产生各种缺陷。这些缺陷在温度场、电磁场和应力场的共同作用下不断扩展和演化,最终导致电子器件失效。因此,为提高电子封装的可靠性,应及时发现封装中的各种缺陷,红外热成像检测技术由于非接触、实时记录、检测速度快、定量分析等特点,已逐渐成为无损检测等领域有效的检测手段。

应用案例

1、德图红外热像仪 - 应用于工业制造行业

   德图红外热像仪适用于工业领域,日常维护检测,发现热缺陷,预防故障发生,提供快速可靠的检测在工业维护,生产过程中是否存在异常温度存在的方法。如:检测材料和元件通过测量可清楚得知是否存在问题的,优良的热灵敏度可分辨出极细微的温度差异。


   在工业领域中,红外热像仪被广泛用于新品研发环节,用于显示热分布状况, 记录热变化过程,工程师可通过清晰的热画面发现热缺陷,进行产品分析及修正,如:电路板的热分布。德图红外热像仪的产品优势在于,标配了32°的广角镜头以及极小的聚焦距离,确保了大视野测量,小细节显示,可清晰显示微小测量物体。

2、上海巨哥电子科技有限公司-电子行业的电路板检测

   上海巨哥电子科技有限公司针对于电子行业的电路板检测专门研发了电路板检测型红外热像仪;此型号热像仪可适用于电路元件器件温度分析、整个电路场温度分布分析等。在此型号基础上另有配备微距镜头的红外热像显微镜来实现对微米级尺寸物体的观测。


3、 flir one pro红外热成像仪

   flirone pro红外热成像仪,是一款能够维护电路板红外热成像仪,能够提供一些非常有用的数据,定位电路板中不正常发热的电子元器件,减轻了电脑维修时大量的工作。

4、格物优信

手持红外热成像仪

   具有成像清晰,测温精准的特点,能够准确识别诊断电气故障,发现生产过程中隐藏缺陷,在恶劣条件下保持工作运行所需的灵敏度和分辨率,另外还具有激光辅助功能,能检测到细微温度差异。