红外热像仪设备测量火灾火焰发出的红外辐射

在森林防火应用中使用红外热像仪进行的常见研究通常使用波长窗口的设备。火焰发出的辐射的光谱急剧变化带来了新的困难。结果，必须通过光谱分析对发射进行定量评估，仍然可以使用红外热像仪摄像机，但是它必须与允许研究光谱发射的滤光片配合使用。

已使用等效设置解决了辐射的表征，这些设备旨在测量相同波长范围内火焰辐射的辐射通量。根据分析，对火焰发射的研究提供了辐射发射功率，总消光系数或等效发射率。还进行了一些尝试，以在实验室条件下对小燃烧器火焰上的火焰进行光谱表征。例如，提出了红外热像仪光谱法研究火焰发射。已经观察到各种燃烧产物（H2O，CO2，CO，烟灰），从这些观察中提取了火焰的研究和烟灰特性的信息。

图为拍摄的可见光图像

在先前的研究中，目的是研究现实的植被火焰。第二个目标是产生较大的火灾，与森林火灾相比仍然较小，但已经在室外条件下发生。观察托盘中藤蔓分支的火焰，将发射的辐射记录为红外线中波长的函数。将红外热像仪与红外热像仪光谱仪结合在一起，并使用参考发射器执行专用的校准任务。该研究的一项独创性是将红外热像仪与3个特殊滤镜组合在一起，这允许隔离特定的波段。因此，这两个设备（红外热像仪和红外热像仪光谱仪）观察到的是同一火焰，但它们提供了独立获得的互补结果。

图为红外热像仪拍摄的图像

结合红外热像仪光谱仪和红外热像仪的观测，进行了一系列测量，并用红外热像仪同时在可见光下拍照。两种红外仪器都证实了2300 cm附近二氧化碳的排放量很大，水的重要排放量和烟灰的贡献量都很弱。因此，燃烧的植被区域以更强的方式连续发射出红外光。分析表明，火焰的总辐射功率等于温度为1000 K且发射率为灰色的介质中的一个刚好低于0.3。但是，还应考虑到辐射，因为它来自火焰的底部，对应于燃烧的植物本身的表面，发出的辐射像1000 K的表面，其发射率等于0.8。红外热像仪光谱仪和红外热像仪的数据结果都非常吻合，它们显示出由于烟灰而产生的微弱辐射，至少在相对较小的火焰范围内是如此。

参考文献

1. Parent, Z. Acem, S. Lecheˆne, P. Boulet. Measurement of infrared radiation emitted by the flame of a vegetation fire. International Journal of Thermal Sciences.