在科学研究的微观世界里，水滴的冻结过程看似平常，却蕴含着诸多奥秘。而高速红外热像仪的出现，为我们揭开这一奥秘提供了强大的工具，让我们能够清晰地记录下水滴冻结放热的瞬间。

高速红外热像仪的工作原理

高速红外热像仪是一种基于红外辐射原理的设备。一切温度高于绝对零度的物体都会发出红外辐射，不同温度的物体发出的红外辐射强度和波长不同。高速红外热像仪通过探测物体发出的红外辐射，将其转化为电信号，再经过处理后以图像的形式呈现出来，图像中的不同颜色代表着不同的温度。其“高速”特性使得它能够在极短的时间内捕捉到快速变化的热图像，这对于记录水滴冻结这种瞬间变化的过程至关重要。

水滴冻结放热的过程

当水滴开始冻结时，水分子会从无序的液态转变为有序的固态。在这个过程中，水分子之间的化学键重新排列，释放出热量。从宏观上看，水滴的温度会在冻结瞬间有所升高。高速红外热像仪能够以极高的帧率记录下这一过程，我们可以看到在水滴开始结冰的那一刻，热像图上会出现明显的温度变化区域，颜色从相对低温的色调迅速转变为较高温度的色调，直观地展示了放热的瞬间。

为什么必须用高速红外热像仪？

毫秒级成像：比常规热像仪更快，不漏任何细节。
温度灵敏度高：可识别细微的温度波动。
多维度分析：支持温度曲线导出、热视频逐帧回溯，满足科研级需求。
绝对安全性：无需触碰样品，避免干扰自然结冰过程。

结语
高速红外热像仪记录水滴冻结放热瞬间，不仅是一次科学上的视觉盛宴，更是推动多个领域研究和发展的重要契机。随着技术的不断进步，我们有望通过这一技术揭示更多微观世界的奥秘。

探索多组分氨二硝胺基液体推进剂液滴在电点火模式下的复杂多尺度物理特性，对喷雾、推进系统设计和燃烧控制具有广泛的应用意义。

研究需要对液滴形状波动、气泡演化和液滴表面特征成像，并监测液滴表面温度。因此采用了一台华景康 K23E31型红外热成像仪和高速相机同时对液滴进行监测。

图片来源于《ACTA ASTRONAUTICA》（宇航顶刊）中的论文《Experimental study on droplet dynamics behavior and combustion characteristics of high performance green propellant in electrical ignition mode》

《ACTA ASTRONAUTICA》是1974年Elsevier Ltd出版的期刊，刊期为Semimonthly，刊载方向为工程技术-工程：宇航。期刊致力于发表各领域基础、工程、生命和社交空间科学以及与空间技术相关的原创贡献，包括和平的太空科学探索、人类福祉和进步的太空资源开发、太空及地面系统的设计、开发与操作。

华景康红外热像仪，科研人员的得力助手

在本实验研究中，在180 V- 260 V的点火电压下，实现了adn基液体推进剂液滴的电点火。通过高速摄像机和红外热成像仪的结合，实现了液滴形状、火焰形状和液滴表面温度的同时成像。

华景康红外热像仪凭借其实时，精准监测温度数据的能力，以及红外图像在直观展示液滴燃烧过程方面的非凡表现，为本次实验的成功奠定了坚实的基础，不仅提升了实验数据的可信度，更为科研探索开辟了更为广阔的视野。

华景康科研系列热像仪：

在柔性电子和高导电性器件领域，红外热成像可实时监测液态金属与超分子共晶凝胶（SEG）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、PDA 改性氧化石墨烯、SiBS、水凝胶及硫化物等特定复合材料结合后的温度变化。确保这些具有高透明度、自愈能力、高电容、良好介电弹性、抗膨胀等特性的可穿戴设备在安全的温度范围内运行，为用户提供稳定可靠的使用体验。

在能量转换和热电技术方面，红外热成像能够精确测量通过集成相变材料（PCMs）辐射器和可拉伸半液态金属（Semi-LM）互连的柔性热电器件的温度，从而来评估它的散热性和电连通性。同时，对于以石蜡 PCM 微粒为复合材料的液态金属在电池热管理和加热器等领域的应用，也能进行有效的温度监控。为未来能源转换和热释电技术的发展提供关键的温度数据支持。

液态金属制造领域，红外热成像可在液态金属 Galinstan 结合激光选择性激活技术制备柔性电子器件的过程中，实时监测温度变化。无论是可拉伸矩阵和智能传感手套的制作，还是利用低温液态金属界面氧化物层剥离和气体反应合成二维 GaPO4 纳米片，以及通过简单晶体生长过程获得单晶 Ga 板，红外热成像都能确保制造过程在合适的温度条件下进行，提高产品质量和性能。

电子器件性能提升方面，红外热成像有助于精确控制液态金属在提高电池和电子设备中电极和电解质之间的界面性能时的温度。

从调整液态金属合金铟含量建立三维电路，到研究液态金属在提高锂金刚石电解质界面性能，再到利用 LM 固液相变制备三维柔性电子器件、采用 LM 涂层技术优化电解液界面以及开发三维柔性电子器件制备中固化液态金属技术，红外热成像都发挥着不可或缺的作用。

基础科学研究中，红外热成像可以为液态金属的表面结构和理论模型分析提供温度数据。从探索液态金属液滴在不同水层厚度上的弹性和粘附性，到研究表面凝固现象、粘塑性增强以及分层现象等，为确定满足特定应用需求的最佳材料组合和结构提供重要依据。

红外热成像技术，以其精准、非接触、实时、全面的温度监测能力，成为液态金属应用领域研究测试中的重要工具。

华景康在线式红外热成像测温仪以非接触精准测温、温度可视化、软件有丰富的温度分析功能、3D温度图像显示等优点，在新材料研究领域广泛应用和广受好评。

产品推荐：

电弧送丝增材制造技术又名电弧3D金属打印，即WAAM （Wire and Arc Additive Manufacturing）技术采用焊接电弧作为热源将金属丝材熔化，按设定成形路径在基板上堆积每一层片，层层堆敷直至成形金属件。与上述采用粉末原料的多种增材制造技术相比，WAAM的材料利用率更高，成型效率高，设备成本低，对成型件的尺寸基本无限制，虽然成形精度稍差，成型件微观组织粗大，但仍是与激光增材制造方法优势互补的3D增材成形技术。

电弧增材制造技术是采用逐层堆焊的方式制造致密金属实体构件，因以电弧为载能束，热输入高，成形速度快，适用于大尺寸复杂构件低成本、高效快速近净成形。面对特殊金属结构制造成本及可靠性要求，其结构件逐渐向大型化、整体化、智能化发展，因而该技术在大尺寸结构件成形上具有其他增材技术不可比拟的效率与成本优势。

电弧熔丝增材(WAAM)是一种利用电弧将焊丝熔积成型的新型制造方法，基本原理是”分层制造，逐层堆积”.在连续的热循环作用下，WAAM成型件内部易产生较大的残余应力和变形，影响零件的性能。

红外监测电弧增材制造

电弧增材制造过程中温度演变规律及对基体的影响，基于有限元法，采用”生死单元”技术建立了三维瞬态仿真模型，进行了层间停留温度为电弧增材制造过程温度场的模拟；采用热成像仪测量增材过程的温度，将模拟结果与实测结果进行对比研究，结果表明:模拟结果和测试结果有高度的一致性，验证了模型的准确性；在增材制造过程中，会发生热积累现象，高温区域增大，冷却过程中温度不均匀会造成内应力过大，影响增材的性能或造成打印部件开裂。

使用长波红外热像仪测量熔池温度以及增材过程中器件温度分布情况，可通过温度分布来对增材参数进行调整，提高打印部件的质量。

长波红外的优势：

1. 测温范围广，可从-20-2000℃（最高可定制扩展到3000℃），可同时测试材料温度和熔池温度分。
2. 8-14um长波红外成像测温，不受电弧的干扰，可以清晰呈现打印过程中的温度分布图像。
3. 便捷的安装使用方便，专业的红外测温分析软件可以方便的测试和分析温度参数以及导出测试数据。

推荐产品：KD26E35，K26E35，K23E35。

实景案例现场图片：

红外热像仪光谱范围

为了尽量减少因发射率不准确而导致的温度测量误差，您应该使用合适的波长进行测量。以下是红外热像仪光谱范围、推荐温度范围和应用示例的概述。

红外探测器材料

单晶和FPA红外探测器有很多种材料，如砷化铟镓（InGaAs）、碲化镉汞（HgCdTe）、锑化铟（InSb）、砷化铟（InAs）、硫化铅（PbS）、硒化铅（PbSe）和锗（Ge）。

应用领域

红外热像仪适用领域很广，在各种对温度敏感的场景都可以集成。由不同的外壳、光学元件组成完整的系统解决方案，可以解决复杂的测量任务。红外热像仪可以应用于以下领域，例如：

• 钢铁行业，玻璃行业或水泥生产的质量管理；
• 过程自动化和过程控制：用于太阳能行业的半导体或晶圆生产；
• 研究开发项目：材料的无损检测，医学方面的研究；
• 在仓库、森林或城市中的早期火灾探测；
• 公路隧道的交通管控；
• 冶金过程控制；
• 电气设备检查；
• 定位墙体中的薄弱环节。

NS46E8在线测温红外热像仪采用12μm非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头，性能优异的成像处理电路，并嵌入先进的图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温精准等特点。

NS46E8在线测温红外热像仪的器件选型充分考虑高低温工作性能的要求，保证整机工作有优异的环境适应性能。

NS46E8在线测温红外热像仪输出全码流无损温度数据和H.264/H.265压缩格式的视频流数据，提供SDK方便客户后端集成开发，充分对被测目标进行温度分析。

功能特性

1. 具有全天候被动热成像功能，具备较强的穿烟雾性能，并可在较宽的环境温度范围使用。
2. 采用高帧频设计，使操作者获得观测快速移动目标的能力。
3. 采用全幅测温红外热像仪机芯，可实现全幅测温，通过前端处理，可在热成像视频上叠加输出最高温度、最低温度、中心温度和平均温度。同时可选中多个区域对象局部测温。

应用领域

钢铁冶金  煤炭化工 电力电网 新能源

电路检测   安防监控

NS43E19在线测温红外热像仪采用12μm非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头，性能优异的成像处理电路，并嵌入先进的图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温精准等特点。

NS43E19在线测温红外热像仪的器件选型充分考虑高低温工作性能的要求，保证整机工作有优异的环境适应性能。

NS43E19在线测温红外热像仪输出全码流无损温度数据和H.264/H.265压缩格式的视频流数据，提供SDK方便客户后端集成开发，充分对被测目标进行温度分析。

功能特性

1. 具有全天候被动热成像功能，具备较强的穿烟雾性能，并可在较宽的环境温度范围使用。
2. 采用高帧频设计，使操作者获得观测快速移动目标的能力。
3. 采用全幅测温红外热像仪机芯，可实现全幅测温，通过前端处理，可在热成像视频上叠加输出最高温度、最低温度、中心温度和平均温度。同时可选中多个区域对象局部测温。

应用领域

钢铁冶金  煤炭化工 电力电网 新能源

电路检测   安防监控

NS43E8在线测温红外热像仪采用12μm非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头，性能优异的成像处理电路，并嵌入先进的图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温精准等特点。

NS43E8在线测温红外热像仪的器件选型充分考虑高低温工作性能的要求，保证整机工作有优异的环境适应性能。

NS43E8在线测温红外热像仪输出全码流无损温度数据和H.264/H.265压缩格式的视频流数据，提供SDK方便客户后端集成开发，充分对被测目标进行温度分析。

功能特性

1. 具有全天候被动热成像功能，具备较强的穿烟雾性能，并可在较宽的环境温度范围使用。
2. 采用高帧频设计，使操作者获得观测快速移动目标的能力。
3. 采用全幅测温红外热像仪机芯，可实现全幅测温，通过前端处理，可在热成像视频上叠加输出最高温度、最低温度、中心温度和平均温度。同时可选中多个区域对象局部测温。

应用领域

钢铁冶金  煤炭化工 电力电网 新能源

电路检测   安防监控