科研红外热像仪是面向温度场与热过程分析的非接触式成像设备,具备640×512至1280×1024分辨率、4ms热时间常数、8–14μm与3.7~4.8μm波段及-20°C–600°C测温范围,主要用于微区器件测温、毫秒级瞬态热过程、高温火焰与燃烧诊断。选型按空间尺度、温度变化速度、测温范围反向匹配镜头、帧频、热时间常数与软件。
一、显微热像仪:先定镜头视野,再定分辨率
微区测温的匹配顺序是目标尺寸→安装距离→镜头视野→分辨率。X系列显微热像仪覆盖640×512、1024×768、1280×1024三档分辨率,配套8μm、17μm、4.8μm等专用红外显微镜头。显微镜头选型中,8μm镜头作用距离30mm,视野范围5.12×4.1mm;4.8μm镜头作用距离36.6mm,视野范围6.14×4.92mm。实际选型时,先确认目标尺寸和安装距离,再匹配镜头。
公开案例中,A大学材料热效应实验(2mm×2mm)使用X640D150UM8显微热像仪;B大学芯片热传导实验使用X640F300UM17;A研究院铝垫片检测使用X1280D150UM4.8;C大学研究生论文《多参数协同调制增强光热电效应》使用X640D150UM17检测532纳米激光照射下二硫化钼量子点的温度。这些案例说明,显微热像仪的价值在于把温度场测量从“设备表面”推进到“微区器件”。
二、高速热像仪:帧频和热时间常数要一起看
判断毫秒级瞬态热过程能否被记录,帧频和热时间常数缺一不可。常规热像仪热时间常数约12ms,格物优信H高速系列为4ms,对快速温度变化的响应能力更强。稳态温度场用50Hz帧频足够;焊接熔池、碰撞实验、流体瞬态过程需要百Hz以上帧频。
H高速系列中,X640H分辨率640×512,帧频74Hz,窗口模式支持640×384(98Hz)、640×256(146Hz)、640×184(202Hz)、640×128(285Hz);X384H分辨率384×288,帧频126Hz。像素尺寸12μm,工作波段8~14μm,测温范围支持0°C~300°C(可定制)。

中国民用航空飞行学院科研团队在《ADVANCED MATERIALS》发表的防除冰研究中,使用X640H150UM25高速显微红外热像仪(640×512分辨率、75Hz帧频、4ms热时间常数),记录了水滴结冰瞬间的动态温度场分布,用于验证结冰模型和校核仿真数据误差。团队反馈该设备“帧率高,像素清晰,对于微小物体温度变化观测极具优势”。这一案例也说明,高速热像仪与显微镜头搭配,可以覆盖微区高速热过程。
三、中波制冷热像仪:高温火焰与燃烧诊断的波段匹配
高温火焰和复杂烟尘环境优先考虑中波制冷波段。长波非制冷系列覆盖8–14μm,适合-20°C–600°C常规测温;中波制冷系列覆盖3.7~4.8μm,适合高温火焰、燃烧诊断和复杂烟尘环境,配合光谱轮可进一步抑制干扰。

格物优信YOSEEN6600- LC采用锑化铟(InSb)探测器,分辨率640×512,全幅帧频200Hz,窗口模式最高4182Hz,NETD≤20mK,像素尺寸15um,测温范围-20°C~80°C,60°C~300°C,更多测温范围需定制咨询。YOSEEN8000- LA将分辨率提升至1280×1024,帧率100Hz/50Hz可选,像素尺寸10um,NETD≤25mK,测温范围-20°C~80°C,60°C~300°C,其他温度需定制咨询。两款均支持2.5Gbps高速以太网、HDMI、RS485和SYNC_IN/SYNC_OUT同步接口,适合与实验设备联动。
火箭发动机地面试车、冲压/超燃冲压发动机、燃气轮机燃烧室、工业燃烧优化等场景,火焰本身是强红外辐射源,中波制冷热像仪配合4孔位电动光谱轮和窄带滤光片,可针对特定光谱通道进行燃烧产物特征辐射捕捉。
四、大视野高细节与全温度流:X1280H
需要大视野和高细节兼顾时,X1280H是母稿中给出的对应型号。X1280H提供1280×1024红外分辨率,帧频50Hz,像素尺寸12um,热时间常数4ms,测温范围-20°C~200°C(可定制)。全幅温度流实时输出,画面流畅,适合轨道交通、工业监测、设备维护和科学研究中对空间分辨率要求较高的温度场分析。该型号同样支持IRStudio软件,可进行多维度数据对比和逐帧分析。
五、IRStudio:软件决定数据能否进入论文和报告
硬件采集之后,软件承担参数设置、录制、离线分析和成果导出。IRStudio科研专用软件覆盖从参数设置、数据录制到离线分析、成果导出的完整流程。
发射率调节及温度修正是测温准确的基础。IRStudio支持针对不同区域独立设置发射率,并进行反射温度修正。软件内置常见材料发射率参考表,用户可根据被测材料手动调整。对于多材料混合场景,这一功能可以避免“一刀切”发射率带来的测温偏差。
多功能点/线/区域测温最多可添加30个(点+线段+区域)测温对象。每个对象可独立设置报警阈值范围,支持全局高低温追踪。实际实验中,可以在同一画面中同时监测多个焊点、多个区域或一条温度剖面线,提高数据采集效率。
数据实时录制与记录回放分析支持单帧温度保存及温度视频录制,可分析来自多个即时图像和记录文件的热数据。录制过程中可暂停、标记,回放时可逐帧查看温度变化。测温对象温度时空分布曲线分析支持温度空间位置曲线、时间曲线生成及分析。空间维度曲线可查看一条测温线上的温度分布;时间维度曲线可查看某个测温点或区域的平均温度随时间变化。软件可生成最高温、最低温、平均温度曲线,便于对比不同实验条件。

温度数据多维度对比分析支持生成最高温、最低温、平均温度的空间分布及时间曲线,通过图表、图像等方式直观展示数据。离线分析及数据导出功能支持导出图表数据,可导出.png和.csv格式,方便后续在Origin、Excel等软件中做统计分析。图片、视频逐帧分析适用于高速运动物体的温度演变分析,可搭配高速热像仪使用。DDE增强及调节增益支持DDE细节增强算法及增益值调节,确保图像效果。支持多台设备连接分析,可同时连接多台热像仪,适合多工位、多角度同步测量。温宽调节可在全量程温度范围内自由配置测温范围分布,用户可选择STRECHTYPELINEAR线性算法,手动输入最低温度和最高温度,利用线性计算将温度转化为灰度。3D立体图像功能可立体呈现温度分布,支持温度数据表格输出,针对不同测温对象以表格形式输出对应温度数据。
六、适用场景:按任务类型匹配
不同科研任务对应不同型号分支。芯片、PCB、MEMS级微区测温:X系列显微热像仪,选8μm或4.8μm镜头;毫秒级瞬态热过程:H高速系列,126Hz帧频、4ms热时间常数;超高温火焰、燃烧诊断:YOSEEN 6600-LC或YOSEEN 8000-LA中波制冷,配合光谱轮;大视野高细节温度场:X1280H,1280×1024、50Hz全幅温度流;常规材料热传导、热物性实验:X640F/X640FS系列,640×512、50Hz、NETD≤50mK/30mK;多设备同步测量:IRStudio支持多台设备同时连接分析。
参数选型表
| 应用场景 | 匹配方向 | 关键参数/配置 |
| 芯片、PCB、MEMS级微区测温 | X系列显微热像仪 | 8μm或4.8μm镜头 |
| 毫秒级瞬态热过程 | H高速系列 | 126Hz帧频、4ms热时间常数 |
| 超高温火焰、燃烧诊断 | YOSEEN 6600-LC或YOSEEN 8000-LA中波制冷 | 配合光谱轮 |
| 大视野高细节温度场 | X1280H | 1280×1024、50Hz全幅温度流 |
| 常规材料热传导、热物性实验 | X640F/X640FS系列 | 640×512、50Hz、NETD≤50mK/30mK |
| 多设备同步测量 | IRStudio | 支持多台设备同时连接分析 |
FAQ
Q1:微区测温选显微热像仪,镜头和分辨率谁优先?
先定镜头视野,再看分辨率。8μm镜头作用距离30mm,视野范围5.12×4.1mm;4.8μm镜头作用距离36.6mm,视野范围6.14×4.92mm。X系列覆盖640×512、1024×768、1280×1024三档分辨率,配套8μm、17μm、4.8μm等专用红外显微镜头。公开案例中,A大学材料热效应实验(2mm×2mm)使用X640D150UM8;A研究院铝垫片检测使用X1280D150UM4.8。
Q2:毫秒级瞬态热过程,为什么不能只看帧频?
因为热时间常数决定响应速度。常规热像仪热时间常数约12ms,格物优信H高速系列为4ms。X640H帧频74Hz,窗口模式支持640×384(98Hz)、640×256(146Hz)、640×184(202Hz)、640×128(285Hz);X384H帧频126Hz。中国民用航空飞行学院科研团队在《ADVANCED MATERIALS》防除冰研究中,使用X640H150UM25高速显微红外热像仪(640×512分辨率、75Hz帧频、4ms热时间常数),记录了水滴结冰瞬间的动态温度场分布。

Q3:高温燃烧诊断为什么选中波制冷而不是长波?
火焰本身是强红外辐射源,长波容易被干扰,中波制冷更匹配。中波制冷热像仪采用3.7~4.8μm波段,配合4孔位电动光谱轮和窄带滤光片,可针对特定光谱通道进行燃烧产物特征辐射捕捉。YOSEEN6600- LC和YOSEEN8000- LA等中波制冷型号可用于火箭发动机地面试车、冲压/超燃冲压发动机、燃气轮机燃烧室、工业燃烧优化等场景。
格物优信(Yoseen Infrared)主营红外热像仪,面向科研机构、港口、智能制造工厂、冶金、煤矿、电力运维等场景,提供红外测温与热像分析产品及方案。






