红外热灵敏度检测仪

目前，监控体系在生产和生活中起着越来越大的作用，成为人们生活中不可缺少的一道安全屏障。一般情况下，普通的可见光摄像头就可以很好地起到监控的作用，但如果等到夜深人静、大雾弥漫，雨雪等光照条件不足的恶劣情况时，一般可见光摄像头就难以捕捉到隐藏的问题。因此，监控技术是必须在任何可能的情况下都提供检测率。自从红外热像仪在安全应用上商业化以来，热成像技术已经成为最可靠的技术，因为它可以在可见光摄像机可见光盲区的情况下提供清晰的图像。然而，并不是所有的热像设备都是相同的，不同热灵敏度的热像仪拍摄的热图像清晰度有很大差异。热灵敏度，即噪声等效温差（NETD-Noise Equivalent Temperature Difference），其描述了所使用的热像设备所能看到的最小温差。实际上，使用毫开尔文（mK）测量的NETD值越低，传感器就越能记录较小的温差，下表可用于确定热探测器的质量：一般灵敏较低灵敏小伙伴们还要注意到一个问题，有些制造商生产的一些低成本热像仪通过将NETD标称在环境温度为50℃（NETD:XXmK，@50℃）而不是行业标准的30℃（NETD:XXmK，@30℃），从而来隐藏低灵敏度的问题。如果你需要测量的目标通常有很大的温差，那么具有较低热灵敏度的入门级产品就够用。然而，对于更微妙的应用，如检测湿度问题，你将需要更高灵敏度的热像仪。探测细微的细节，比如墙上的螺柱，需要很高热灵敏度的热像仪在为安全监控系统选择红外热像仪时，检测率是一个非常重要的考虑因素。入门级热像仪仍然容易受到雨、雾、雪等恶劣天气条件的影响，这些条件会降低图像的对比度，导致能见度低，阻碍检测精度，并导致有限的态势感知。因此，拥有一个具有优异热灵敏度的热像仪对监控系统的创建非常重要。热传感器的灵敏度越高，其检测精度就越高。比如FLIR A310能够很好地担任“监工”的职责，其搭载有非制冷微量热型探测器，可在热灵敏度为50mK（0.05℃）时输出分辨率为320x240像素的热图像。它包含内置分析功能，提供单点温度测量、区域温度测量和自动报警功能。

热像仪是利用热能拍摄图像，它捕获到红外能量，并利用这些能量通过数字或模拟视频输出创建图像，细节由温差定义，而红外热像仪的热灵敏度定义了热像仪可以检测到的最小温差。红外热像仪探测器由一系列探测器像元组成。由于红外光谱中的能量波长比可见光长，因此每个红外探测器像元必须相应地大于可见光探测器上的像素，以吸收更长的波长。因此，热像仪的分辨率通常低于相同机械尺寸的可见光传感器。电磁频谱包括从近红外0.75µ m到远红外近1 mm（1000µ m）的红外波段热像仪开发需要考虑的因素热像仪最初是为监视和军事行动而开发的，现在广泛用于工业生产领域，如建筑检查（水分、隔热、屋顶等）、消防、自动驾驶汽车、自动紧急制动 （AEB） 系统、工业检查、科学研究等。这些领域的热像仪有多种外形尺寸，从手持热像仪到无人机热像仪，再有应用到外太空的科学研究热像仪等。设计开发热像仪的工程师们需要清楚地了解关键设计规范，包括热像仪的场景动态范围、视场角、分辨率、热灵敏度和光谱范围等。不同的热像仪可以擅长不同的事情，因此工程师需要了解不同类型的热像仪功能之间的权衡，以及这些差异对最终产品性能的影响。热灵敏度是低对比度场景（包括有雾天气）的关键性能指标灵敏度：清晰度和实用性的关键变量热灵敏度定义了热像仪可以检测到的最小温差，其将直接影响热像仪所能产生的图像清晰度和锐度。热像仪以毫开尔文（mK）为单位标称灵敏度。数字越低，探测器越灵敏。热灵敏度，也称为噪声等效温差（NETD），描述使用热像仪时观察到的最小温差。实际上，NETD值越低，传感器检测细小温差的能力就越强。集成商和开发人员应寻找能够在行业标准30°C下提供NETD性能的制造商，下表可用于评估热探测器的灵敏度。灵敏度（mK）描述＜30mK非常灵敏＜50mK比较灵敏＜60mK灵敏＜70mK一般灵敏＜80mK较低灵敏小伙伴们还要注意到一个问题，有些制造商生产的一些低成本热像仪通过将NETD标称在环境温度为50℃（NETD:XXmK，@50℃）而不是行业标准的30℃（NETD:XXmK，@30℃），从而来隐藏低灵敏度的问题。如果你需要测量的目标通常有很大的温差，那么具有较低热灵敏度的入门级产品就够用。然而，对于更微妙的应用，如检测湿度问题，你将需要更高灵敏度的热像仪。制冷or非制冷与配备非制冷探测器的红外热像仪相比，带制冷探测器的红外热像仪具有明显的优势。制冷型红外热像仪具有与低温冷却器集成的成像传感器，通过制冷器可将传感器温度降低。为了将探测器自身热噪音降低到低于成像场景温差信号的水平，传感器温度的降低是必要的，并且可以显著提高热灵敏度。但是，这些性能改进是有代价的。制冷型红外热像仪通常更大、更重、更耗电。除了牺牲SWaP（尺寸、重量和功率）之外，制冷型红外热像仪的成本要高得多，因为存在机械动作部件（制冷压缩机）因此会受到机械磨损，从而缩短热像仪的平均故障时间（MTTF），低温冷却器的运动部件具有极其严格的机械公差，机械性能会随着时间的推移而退化，氦气也会通过密封件缓慢泄漏。FLIR非制冷型热像仪的最新改进使灵敏度达到20 mK以下，与传统热像仪相比，灵敏度大幅提高，可能使非制冷型长波红外热像仪成为各种新应用的可行选择。虽然很诱人，但需要注意的是，非制冷型红外热像仪不能简单地取代制冷型热像仪。产品开发人员和系统集成商还需要考虑有关成像速度、空间分辨率、光谱滤波等方面的其他要求。灵敏度越高，受雨、雾、雪等恶劣天气条件的影响越小比如FLIR A310就搭载非制冷微量热型探测器，可在热灵敏度为50mK（0.05℃）时输出分辨率为320x240像素的热图像，配合内置分析功能，可提供单点温度测量、区域温度测量和自动报警功能。应用案例：FLIR A310——助力韩国火力发电厂，确保供电正常！FLIR A310：全天候监测火炬塔，守好大气污染的最后一条防线！想要供电不间断？来学学FLIR如何为挪威变电所保驾护航热灵敏度是热像仪选择的关键指标但并不是唯一指标想要知道自己最适合哪种红外热像仪吗？报名系统学习一周时间，在ITC红外培训课堂你就能红外热像仪小白化身为专业热像师

记者从中科院广州生物医药与健康研究院获悉，该院曾令文研究组以铅离子特异性的DNAzyme为分子识别元件，构建了一种可用于铅离子超灵敏检测的非酶信号扩增试纸条。其原理为，当有铅离子存在时，切割的DNAzyme的底物链会启动一系列的DNA自组装过程，从而达到信号放大的目的。相关成果日前发表于《化学通讯》。 　　据介绍，铅离子是一类主要的环境污染物，具有致癌性，能够对人体健康以及生态环境产生极大的危害。传统的检测方法主要是一些色谱、质谱技术，但这些方法操作麻烦，且需要昂贵的仪器，因而限制了它们的广泛应用。 　　曾令文团队应用的试纸条具有很高的灵敏度，可以检测出10pM的铅离子。这一数值远远低于美国环境保护署规定的饮用水中铅离子的最大允许量72nM。 　　业内专家表示，该团队构建的非酶信号扩增试纸条操作简便，不需要使用检测仪器，为环境中重金属铅离子污染的快速、灵敏检测提供了一种有效的手段，降低了检测成本，在环境重金属检测领域具有重要的应用价值。 　　该项研究获得了国家重大科学研究计划项目资助。