干货分享——了解热像仪的距离系数比

　　距离系数是红外测温仪的一个重要参数，也叫光学分辨率。

 

　　距离系数由D:S之比确定，即测温仪探头到目标之间的距离D与被测目标直径之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处，而又要测量小的目标，就应选择高光学分辨率的测温仪。光学分辨率越高，即增大D:S比值，测温仪的成本也越高。如果测温仪远离目标，而目标又小，就应选择高距离系数的测温仪。对于固定焦距的测温仪，在光学系统焦点处为光斑最小位置，近于和远于焦点位置光斑都会增大，存在两个距离系数。因此，为了能在接近和远离焦点的距离上准确测温，被测目标尺寸应大于焦点处光斑尺寸；变焦测温仪有一个最小焦点位置，可根据到目标的距离进行调节。增大D:S，接收的能量就减少，如不增大接收口径，距离系数D:S很难做大，这就要增加仪器成本。

 

　　使用一台红外热像仪最远距离目标多远仍能精确测温？答案取决于诸多因素，但是需要记住的关键一点是，能借助热像仪看到目标，并不一定意味着您的距离够近，能够获得目标的精确测量值。

 

　　正如医院的视力检查。当您坐在检查室里看视力表时，您或许能够看清字母最小的那一行——但如果距离再远一点，您还能看得清吗（即精确“测量”它们）？

　　当您离待测目标越来越远，就会无法准确测量温度。

 

　　为了确定能精确测定多远的目标，您需要了解热像仪的光斑尺寸比（SSR）。也称作距离系数比（D:S比），能够决定您距离特定尺寸（光斑尺寸）的目标最远多远（测量距离）仍能精确测量目标温度。

 

　　SSR的公式为：SSR = 距离/光斑尺寸

 

　　SSR为36:1的热像仪能在距离被测物36英尺处测量直径1英尺的目标，或距离被测物36米处测量直径1米的目标，或距离144米处测量直径4米的目标。需要注意的是，距离系数比保持恒定。

 

　　计算光斑尺寸比

　　如果使用FLIR热像仪的视场角计算器，输入10英尺（120英寸），得到的IFOV为0.31英寸。该数值为单一像素（1×1）的可测量尺寸。通过将这些数值代入SSR公式：

 

　　SSR = 距离/光斑尺寸

 

　　我们得到的距离系数比为120:0.31。简而言之，0.31英寸大约为1英寸的1/3，因此该计算结果得出的结论就是：该热像仪能够在120英寸远的距离测量1/3英寸的物体。

 

　　太好了，大功告成，对吗？不完全对。该单一像素测量值被称为“光斑尺寸比理论值”。尽管该数值真实准确，但会令人误解，因为它必定达不到最高精确度。

 

　　光斑尺寸比理论值 - “正确”但是不精确

 

　　光斑尺寸比理论值仅能反映单一像素内非常小范围的温度，但是单一像素测量值可能不准确的原因有很多：

 

　　红外热像仪会产生坏像元

 

　　物体反射：镜头划伤或太阳光反射会造成错误的正读值或错误的高读数

 

　　物体温度较高——例如螺栓头——可能与单一像素宽度相近，但像素是正方形的，而螺栓头是六角形的。

 

　　没有完美的光学组件：光学系统中通常会存在一些失真影响测量值

 

　　在实际情况下，为了获得最精确的温度测量值，您的确需要尽可能多地获取待测目标的像素。一两个像素可能足以定性地确定温差的存在，但它可能无法精确反映整个区域范围内的平均温度。我们建议确保待测物体数值所在热区的面积至少达到3×3像素。

 

　　为了计算3×3像素的SSR，只需将您的IFOV乘以3，得出3×3像素而不是1×1。此数值会更加精确。

 

　　如果将之前的IFOV（0.31英寸）乘以3，会得到：

 

　　0.31×3=0.93英寸

 

　　最终得出的SSR为120:0.93，这意味着您能从120英寸处精确测量尺寸将近1英寸的目标。

　　【编辑：暖立方地暖网】