热导检测

据元禾原点消息，江苏芯势科技有限公司（简称“芯势科技”）于近日顺利完成数千万元Pre-A轮融资，本轮融资由元禾原点、新尚资本共同投资。据悉，芯势科技成立于2023年8月，坐落于无锡，其产品布局聚焦于半导体前道量检测设备领域，以中科院背景研发团队为技术班底结合国际一线量检测设备企业技术专家团队。该公司成立半年时间就已推出首台研发样机并获得国内头部客户订单。据悉，元禾原点是元禾控股旗下市场化运作的专业化早期股权投资平台，重点关注科技和医疗两大领域内初创期和成长早期创业企业的投资机会，基金总规模超70亿元人民币，既有VC基金，也有针对区域的天使基金。

本文主要介绍了红外热像检测技术的原理、分类、优点，以及红外热像检测技术在建筑结构检测、航天航空检测、电力检修、医疗卫生等领域的应用。一、检测技术原理红外线是波长范围介于0.75μm~1000 μm之间的电磁波。自然界中，任何高于绝对零度(-273.15 °C)的物体都会不停地向外界辐射出红外能量，这是红外测温技术的理论依据和检测技术的重要物理基础。红外热像技术实现测温是基于热传导方程与辐射定律发展而来的。辐射定律和物体的红外辐射能计算式如下： 式中：P——辐射能，W/cm2 δ——玻尔兹曼常数，5.673×10-12 W/(cm2K4) ζ——普通物体的辐射率 T— —物体表面的热力学温度，K表明物体向外发射红外线的总功率与其温度的4次方成正比，因此较小的温差也会导致辐射量有很大的不同。对于不同材质的材料可根据上式进行区分，热传导微分方程如下： 式中：t——时间，min α——导温系数，m2/s λ——导热系数，W/(cmK) ρ——密度，kg/m2 c——比热容，J/(kgK)即使接受外部相同热源的照射后，每种材料因为热参数不同将会产生不同的红外辐射。二、红外热像检测技术分类按照有无激励可分为被动式红外热像检测技术和主动式红外热像检测技术。前者是利用检测对象本身的红外辐射得到其表面热像图（简称热图），通过热图分析所需信息。目前在工业设备状态监测、医学诊断、地质勘探和军事侦察领域应用广泛。当检测对象的热辐射水平和周围环境相当，无法被热像仪分辨时，可通过增加主动激励源的方式来增强被检测对象表面的热辐射，以使其和周围环境的辐射差异足以被红外热像仪分辨。增加外部热激励源的目的是得到温度差异更明显的热图，以提高检测精度。主动激励手段包括热灯激励、超声波激励、电磁激励、微波激励、激光激励等。三、红外热像检测的优点1. 测量速度快，因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度，所以响应极快，能测得迅速变化的温度场。2. 非接触性，拍摄红外图片时，红外摄像仪与被测物体是保持一定的距离的，对被测温度场没有干扰，操作安全、方便。3. 测量结果直观形象，热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出，从图上可以方便地读取各点的温度值，并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息。4. 测温范围广，由于是采用辐射测温，与玻璃测温计和热电偶测温计相比，测温范围大大扩展，理论上可从绝对零度到无穷大。5. 测量精度高。6. 易于实现自动化和实时观测。四、红外热像检测技术的应用场景(一) 建筑结构检测1. 建筑隔热检测红外热成像技术可以显示肉眼不可见的建筑结构的热量梯度分布状况，热像异常区域代表着此处与整体墙壁温差较大，这很大程度上是墙体隔热层中的空鼓、缝隙、潮气等造成的，由此可以及时发现房屋中隔热层失效的地方，以便及时修补保存热量。2. 房屋渗漏检测屋顶渗漏也是建筑保温的一大杀器。由于水与建材的温度具有差异，集成红外探测器的红外热成像整机系统能够显现这些热量偏高或偏低的区域，这通常代表着此处有水汽（渗水、发霉等）存留，通过及早发现这些屋内热量损失的位置，为后期的房屋修补指明方向。3. 地暖故障检测地暖是当今家庭采暖的主流设施之一，由于其埋藏于地板以下，一旦发生故障往往不易被察觉。而在红外热像仪的帮助下，可以快速看清地暖管道布局，寻找并定位故障区域，从而开展精准维护，避免不必要的破坏性开挖。4. 暖通管道检测现代建筑中，暖通设施的接入愈发广泛，管道结构愈加繁杂，很多密闭空间不易到达，日常检测困难重重。通过红外热成像技术，可以整体把控管道设施的全局热量梯度分布，及时发现异常区域，排除潜在隐患，保障暖通空调系统的正常运转。(二) 航天航空检测：在航天器领域的复合材料构件上，应用红外热像技术可以对细微的温度变化做出灵敏的反应，这便于研究微小构件上复杂的热分布。(三) 电力检修：电力系统的各类电力设备和线路,在正常运行、时，都会产生一定的热量，见下图。但是随着设备运行时间的增加，由于电流、电压的作用，将产生以下三种主要的发热：电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热。这些异常部位和故障点都会辐射出比正常状态更多、更强的红外能，通过红外热像图像，找出电力设备可能存在的热状态异常和潜在的故障点,从而实现对设备和线路的故障诊断。(四) 医疗卫生：在新冠疫情检测体温的过程中，红外热像也发挥了巨大的作用。红外测温计在不接触人体皮肤的情况下，对体温段的测温绝对误差保持在-0.13~ 0.11 ℃，能够满足人体体温测量的精度要求,对疫情的防控发挥了重要的作用。此外，正常人体体表温度分布呈平衡状态，当人体处于病理状态下时，全身或局部新陈代谢会发生变化，病变部位的热平衡分布被破坏并出现血流改变的现象，导致相应局部病变组织温度升高或降低。根据这一原理，红外热成像技术能比较准确地捕捉到被检测组织体温热平衡的变化情况，为临床诊断疾病提供一定的依据。(五) 安防监控：可以对水库堤坝的情况实现雨、雪、烟、雾霾等恶劣天气下实现全天候监控，监控渗漏点、开裂塌方、水流大小等，并可远距离监控山体滑坡情况，及时做出预警。此外在遇到火灾险情时，温度场的监控可即时发现温度异常，预防由于温度异常引发的二次起火。五、结束语红外热像检测技术作为一种无损的检测技术，具有非接触、高效率、高灵敏度的特点，红外热像检测技术在建筑、电力、制造业、环保、医疗等领域得到广泛应用，可以检测出设备的故障、泄漏、温度分布、表面温度等情况，提高设备的可靠性，降低能源消耗，提高生产效率。随着科技的发展，红外热像检测技术将不断进步，检测精度和可靠性逐步提高，应用领域进一步扩展，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。未来应该积极探索和研究红外热像检测技术的最新进展和应用，为推动红外热像检测技术的发展做出贡献。

每逢国际性体育赛事到来，兴奋剂似乎都会成为场外的热议关键词。近日，当美国奥运田径运动员埃里扬奈顿的兴奋剂检测结果呈阳性被曝出后，全球体育界的目光再次聚焦，“反兴奋剂斗争”又一次登上热搜。据媒体报道，美国奥运田径运动员埃里扬奈顿今年3月26日被查出呈类固醇（群勃龙）阳性，但美国反兴奋剂机构（USADA）在巴黎奥运会国内预选赛开始前突然作出决定，宣称奈顿的阳性结果是由运动员食用了受污染的肉类引起的，决定不对其实施禁赛处罚，并允许他最终代表美国参加巴黎奥运会。这一事件公开后，引发全球热议。北京时间8月6日，中国反兴奋剂中心发布声明，指出“奈顿兴奋剂阳性案件的诸多疑点仍悬而未决”，同时，美国反兴奋剂机构在面对中国游泳运动员兴奋剂污染事件时，却表现出典型的“双重标准”：一方面极力为本国运动员开脱，但另一方面却漠视世界反兴奋剂机构多次解释与瑞士独立检察官报告，指责中国反兴奋剂中心和世界反兴奋剂机构 （WADA）一起“掩盖真相”，要求对中国运动员实施制裁。声明中指出，美国反兴奋剂机构以及某些美国媒体一直试图在中国游泳运动员兴奋剂污染事件上做文章。自今年4月开始，美国反兴奋剂机构和部分外媒针对23名中国游泳运动员在2021年的食品污染事件发表多篇不实报道，并试图挑战世界反兴奋剂机构的检测体系。声明表示，美国反兴奋剂机构对自身长久以来的反兴奋剂“陋习”视而不见，反而执迷于“越界管辖”，这是赤裸裸的政治操弄和虚伪双标。北京时间7月18日凌晨，中国游泳国家队营养师于良在个人社媒发文表示，“到了巴黎10天，全队31名运动员除了训练、倒时差，被国际兴奋剂检测组织（ITA）查了近200人次兴奋剂。”于良还表示，“检测人员在队员们早晨6点还没睡醒就来了，中午午休也来，没办法只能在酒店大堂沙发休息，晚上九点多还来要一直熬到下半夜……”于良还附上了中外运动员2023年兴奋剂检查数字的对比表，中国运动员2023年接受的检测几乎是其他国家运动员的一倍还多。国际奥委会运动员委员会委员保罗加索尔，在巴黎奥运会一场新闻发布会上对中国游泳运动员频繁接受兴奋剂检测一事表示“遗憾”，并呼吁各方尊重世界反兴奋剂机构的权威和检测体系。“在我看来，我希望每个人都可以了解世界反兴奋剂机构的工作，尊重他们并理解他们的检测流程，相信他们在保证体育比赛公平性上的权威。”在巴黎奥运会男女混合4X100米混合泳接力决赛后的新闻发布会上，中国运动员覃海洋也就“兴奋剂检查是否影响备战”问题表示，“我已经数不清做了多少次检查，反正经常早上6点钟被叫起来做检查。”他还表示相关无端指责，给队伍带来了舆论压力。在另一场比赛的赛后采访中，中国游泳运动员汪顺也回应称：“中国运动员坚持以拿干净的金牌、风格的金牌、道德的金牌为目标的。”面对不公平的对待，赛场上的清白和胜利是最有力的回应。从潘展乐男子100米自由泳夺冠，到男子4×100米混合泳接力赛打破美国队超40年金牌垄断，中国运动员用实际行动赢得了掌声和尊重，也打破了许多人根深蒂固的偏见。正如有业内人士表示，“从美国运动员奈顿的兴奋剂检测阳性的事件就可以看出，美国反兴奋剂机构对国内运动员滥用药物的情况是存在疏于监管，甚至有意包庇的可能存在，而中国运动员在泳池里的出色成绩，就是最好的证明，清者自清！”兴奋剂检测那些事当然，兴奋剂检测的制度和政策是维护体育竞赛公平性，保障运动员健康和促进奥林匹克运动纯洁性的关键手段。这次，巴黎奥运会上，美国运动员奈顿的兴奋剂阳性事件引起的热议，其实也是再一次让各方对兴奋剂检测的必要性、公正性等产生思考。按照反兴奋剂组织的官方定义，判断一种药物是不是兴奋剂，不只基于它是否有暂时增强身体组织机能的效用，同时还会考虑这种药物是否会伤害运动员的健康，以及使用这种药物是否违反了体育精神。一种药物进入禁用名单，必须满足这三条标准中的两条。此外，兴奋剂按照物质的药理作用一般包括合成类固醇、精神刺激剂、麻醉镇定剂、血液兴奋剂等多方面效用，而一般的兴奋剂的检测方法通常是三种，即我们熟悉的尿样检测，还有血样检测、干血点检测等。据业内人士介绍，尿样检测是兴奋剂检测的理想样本。“优点就是取样方便，对人无损害，而且尿液中的药物浓度高于血液中的药物浓度，尿液中的其他因素干扰也较少；血样检测的目的主要是补充尿样分析方法的不足，目前仅用于内源性肽类激素和血液兴奋剂的检测；近年来，干血点检测成为新的检测方式。检测是将全血样品收集在专用卡纸上，使用卡纸储存样本并用于分析。与传统的血检相比，干血点检测具有样本采集方便、样本卡纸储存和传送方便且样本稳定性好的优点。”一般来说，除了较少的赛前检测外，大部分赛事的兴奋剂检测都是集中在比赛结束后进行，“工作人员会立刻通知部分运动员尤其是好成绩运动员接受尿检。接到通知后，运动员此后的第一次排尿不能私自排放，会在工作人员的监督下去专门的厕所取样，在干净的留尿杯里提供不少于90毫升的尿液样本，然后装入两个有号码的密封样品中，分为A瓶和B瓶。”工作人员会首先检测A瓶尿样，若结果为阳性，兴奋剂检测结构必须立即书面报告相关部门，并尽快安排复检——也就是检测B瓶尿样，如果B瓶检测分析结果仍为阳性，那么服用兴奋剂或违禁药物的概率就非常大了。而且世界反兴奋剂机构要求，奥运会的尿样至少保存10年，一旦有成熟的检测新方法便可以随时重新检测样品，增加反兴奋剂威慑力。近年来，已经有不少往届奥运会运动员尿样在检测后呈现阳性，从而被剥夺成绩的案例发生。比如2012年伦敦奥运会上，中国运动员切阳什姐原本以季军的成绩完赛。2015年，当时获得伦敦奥运会该项目亚军的俄罗斯选手卡尼斯金娜，被检测出存在兴奋剂违规被取消了成绩，国际奥委会于2020年6月10日正式递补切阳什姐为伦敦奥运会亚军。2022年3月，世界田联诚信委员会通报，伦敦奥运会当时的冠军、另一名俄罗斯选手拉什马诺娃，同样因为兴奋剂违规被禁赛两年，她的伦敦奥运会冠军成绩同样被取消。因此，切阳什姐又被递补为伦敦奥运会冠军。总而言之，体育精神的核心是公平竞争和尊重对手，兴奋剂检测无疑是保障这一体育精神的手段，但兴奋剂检测规则的实施、运用等，是绝对不能搞双标的。兴奋剂检测所引发的公平竞技与道德抉择，不仅关乎体育本身，更折射出社会对公平、公正与诚信的追求。