红外热像仪应用实例

在美国，每年爆炸事故引起数百万美元的财产损失，侦破专家调查和分析这些事件，确定可能的原因时， 常利用重现事件的方法往理解爆炸机理。如用红外热像仪摄取一组照片，来显示在一辆汽车中发生的爆炸，用以模拟恐怖 主义分子或纵火犯造成的事故。这些红外热像仪的图像中白色代表热、玄色代表冷，用来人为的重现爆炸现象，分析事故，确定事故 的类型和原因。

    下面有几个实例。 1 、一辆试验用汽车中，在司机座位上放有一筒一加仑的汽油，在它的下面放置一磅炸药， 炸药用电子仪器远控引爆。红外热像录像能记录爆炸后大约0.04 秒时试验车辆的情况，显示出从汽油中发出的火球，以及事故 后发出的辐射范围，和随后爆炸的发展。这种只有应用红外热成像才能获得的热分布图显示出爆炸时和爆炸后热传导范围。由 重放热像录像很轻易辨认燃爆碎片的抛射轨迹，而重放可见光录像经常查不到这些轨迹。在车辆外表上残留的热图像能指出高 温分布区，它经常被作为查找事故源的线索。

    2 、另一个类似试验，是以废弃的房屋为试验目标。

在这个试验中，将0.25 磅的C4 炸药放在一罐一加仑的汽油下。结果显示了试验房屋的最初状态，最初的热状态和随后发生的一系列情况，其中爆炸后3 秒 钟的热状态，爆炸发出的残余热和它最初引起火源，及在几分钟后进一步扩大为火灾都可看到。在美国分析失火原因和火源的 程序与爆炸事故分析是类似的，热图像的识别能帮助人们确定失火原因，为起火点的具体检验提供事故原因的信息。下面有几 个实例。 例如，红外热像录像可以显示在一辆汽车内失火过程。丙酮和聚苯乙烯混合在一起，形成一个球型塑料团，它位于引 擎室内驾驶杆四周，并被引燃。红外热像录像可以显示出大约3 分钟后的火势，在防护玻璃窗的局部发热是明显的。并可以 显示热燃气通过火墙进进乘员室，从窗户发出的较高的辐射证实了这个状况。此外红外热像录像显示从引擎室泄漏的挥发性 气体，显示出挥发性液体泄漏和燃烧的过程。此外通过红外热像录像还可显示火区火焰正在熄灭。用热图像能清楚地描述了 失火过程的各个阶段，它正被用在火灾调查职员的练习中。 在一座废弃的房屋中进行失火试验的红外热像录像，能显示一个 消防员正在放置引燃液体混合物和摇摆一个柜中存放的氯化物粉末，以及随后火势的发展，建筑物内自上而下形成的热气流， 从这些红外热像录像可以看出，从柜中着火点传导热的速度是非常的快。 由于机械或电器设备制造题目引起的火灾和爆炸是调 查职员经常关心的题目。例如在一座房屋中，因加热器故障引起火灾，里面一个人因烟雾致死。当对一个落地式加热器检查时， 只要它与引起火灾的那个加热器完全一样，取得这种加热器工作时的热图像，便可以看到热图像上的热试验点（hottest ）在高 温限制开关四周，判定出故障是由铜线引起的，这种故障足以点燃加热器内部的碎片和粉末，以及保护高限开关的底盒。在热 图像上看到的高温亮点超过了电线尽缘的温度额定值。电线在这种环境中，尽缘老化必然导致短路，引起失火，热图像不仅提供 了定量的温度值，而且也对故障产生的方式提供了明显而直观的描述。 一个已过热的皮带牵引轮，这个皮带牵引轮力图驱动一个 已闭锁的压缩机。从这个试验中解答的题目是，三角皮带和皮带牵引轮之间产生多高温度可以点燃这个设备四周的可燃性气体 。具有燃点温度为6000 F 的可燃性气体被点燃，四周的一个压缩机发生爆炸，造成一个石油加工厂严重损坏和职员伤亡。使用 捍红外热像在轮外缘丈量温度，将获得的信息作为有限元热传导分析的边界条件，计算结果表明，风机皮带牵引轮和皮带之间的 温度超过8000 F 。这个温度是以点燃可燃性气体，这些可燃性气体是由于疏忽从工厂的石油加工厂设备中泄漏出来的。 火灾 发生后，美国调查职员从目击者、消防部分、警察和现场搜集证据。在机械或电气设备可能引起失火的情况中，从过往能量核 算或设备分析得到的红外热像资料可能是很有用的。例如一个具有过热马达和风机皮带牵引轮的空气传送装置（air hander ）的 热图像。从皮带和皮带牵引轮发出的热很快穿过该设备外边的金属外壳，以后假如怀疑这个空气传送装置可能引起火灾，这个 设备几乎损坏的红外热图像可以是阐述失火原因观点的重要基础。 红外热成像仪 已广泛应用于安全防范系统中，成为安全监控系统中的明星。红外热成像仪具有隐蔽式探测功能，它不需要可见光 ，可以使犯罪份子不知其工作地点和存在，因而产生错误判定，导致犯罪行为被揭。 在一些非常重要的单位，例如：重要的行 政中心、银行的金库、机要室、军事要地、监狱等地，特别使用于这种红外热成像仪，它可以24 小时处于运行状态，并随时对 背景资料进行分析，一旦发生变化，可以及时发出警报，并可以通过智能设备的处理，自动对有关情况进行处理，并随时将情 况上报，取得进一步的处理意见。 对于这些特殊重要部分，其防范的灵敏度大大高于其他防范系统，例如在这些单位下了班， 只要有人在里面隐躲，系统就会发生报警信号。 正如大家所知，边界防卫是一件非常困难的事情。我国边境线甚长，海洋也辽 阔，由于野外环境的恶劣，很多系统都不可能很好地担当起防范作用，特别在下雨、下雪、大雾、大风地日子，边界巡逻也是 很苦地任务。假如采用职员巡逻，利用看远镜进行观察，往往由于可见光波是非，因而观查效果甚差，造成漏查、误查和失查 的现象。 红外热成像仪可以探测到波长较短的红外线，因而可以远间隔进行观察，特别适用于风雨天气。 在海岸边，用红外热成像仪，可以迅 速地跟踪来往地船只。现在海边走私，经常利用“大飞”来进行，这些“大飞”无灯光，马力大，机动性强，往往轻易摆脱我 方缉私职员和边防职员地追踪，有了红外热成像仪，可以远间隔跟踪这些“大飞”，就是在雷达地死角，这个系统也可正常运行 ，特别在黑夜和恶劣的天气下，均可充分发挥其良好的特点。 同样的道理，红外热成像仪，可以应用在生活小区的周界防范， 重要地区的周界防范，可以达到一般监视系统不易达到的效果，众所周知，小区的防范主要严防罪犯进进，一般的监视系统， 安装时轻易产生死角，不利于全面控制监控面。再一点就是轻易受干扰，比如小动物进侵等。安装红外热成像仪，可以克服以 上二种缺点，减少误报。 在我国，随着城市交通的扩大，各种高速公路和铁路的延伸，这些系统的正常运作也成为极大的题目 ，尤其在夜间的安全巡查，更是成为题目，如今装有红外热成像仪的飞机，可以顺利完成这些任务，它可以发现阻塞的车辆， 故障的汽车，以及需要锁定的目标，在国外，很多单位已经实际采用这些系统进行巡查。