Thermal Infrared Test Equipment, Thermal Camera, Differential Scanning

我们的热成像仪器的一些应用包括电气和机械系统检测、电子元件检测、腐蚀损坏和金属减薄、缺陷检测。

差示扫描量热仪 (DSC) ：一种技术，其中增加样品和参考温度所需的热量差异作为温度的函数进行测量。在整个实验过程中，样品和参考都保持在几乎相同的温度。建立了 DSC 分析的温度程序，以便样品架温度随时间线性增加。参考样品在要扫描的温度范围内具有明确定义的热容量。结果，DSC 实验提供了热通量与温度或时间的关系曲线。差示扫描量热仪经常用于研究聚合物在加热时会发生什么。可以使用这种技术研究聚合物的热转变。热转变是聚合物受热时发生的变化。结晶聚合物的熔化就是一个例子。玻璃化转变也是一种热转变。进行 DSC 热分析以确定热相变、热玻璃化转变温度 (Tg)、结晶熔融温度、吸热效应、放热效应、热稳定性、热配方稳定性、氧化稳定性、转变现象、固态结构。 DSC 分析确定 Tg 玻璃化转变温度、无定形聚合物或结晶聚合物的无定形部分从硬脆状态转变为软橡胶状态的温度、熔点、结晶聚合物熔化的温度、Hm 能量吸收（焦耳/克），样品在熔化时吸收的能量，Tc 结晶点，聚合物在加热或冷却时结晶的温度，Hc 能量释放（焦耳/克），样品在结晶时释放的能量。差示扫描量热仪可用于确定塑料、粘合剂、密封剂、金属合金、医药材料、蜡、食品、油和润滑剂和催化剂……等的热性能。

差热分析仪 (DTA)：DSC 的替代技术。在这种技术中，保持不变的是样品和参考的热流而不是温度。当样品和参考被相同加热时，相变和其他热过程会导致样品和参考之间的温度差异。 DSC 测量将参考和样品保持在相同温度所需的能量，而 DTA 测量将样品和参考都置于相同温度下时的温度差异。所以它们是相似的技术。

热机械分析仪 (TMA) ：TMA 揭示了样品尺寸随温度的变化。可以将 TMA 视为一种非常灵敏的千分尺。 TMA 是一种可以精确测量位置并且可以根据已知标准进行校准的设备。由炉子、散热器和热电偶组成的温度控制系统围绕着样品。石英、殷钢或陶瓷夹具在测试期间固定样品。 TMA 测量记录由聚合物自由体积变化引起的变化。自由体积的变化是由与该变化相关的热量的吸收或释放引起的聚合物的体积变化；刚度损失；增加流量；或通过弛豫时间的变化。已知聚合物的自由体积与粘弹性、老化、溶剂渗透和冲击性能有关。聚合物中的玻璃化转变温度 Tg 对应于自由体积的膨胀，允许在该转变之上有更大的链移动性。被视为热膨胀曲线的拐点或弯曲，可以看出 TMA 的这种变化涵盖了一系列温度。玻璃化转变温度Tg通过商定的方法计算。在比较不同的方法时，Tg 值并没有立即得到完美的一致性，但是如果我们仔细检查确定 Tg 值的商定方法，那么我们就会明白实际上存在很好的一致性。除了绝对值外，Tg 的宽度也是材料变化的一个指标。 TMA 是一种相对简单的技术。 TMA 通常用于测量难以使用差示扫描量热仪 (DSC) 的材料的 Tg，例如高度交联的热固性聚合物。除 Tg 外，热膨胀系数 (CTE) 还可通过热机械分析获得。 CTE 由 TMA 曲线的线性部分计算得出。 TMA 可以为我们提供的另一个有用结果是找出晶体或纤维的方向。复合材料在 x、y 和 z 方向上可能具有三个不同的热膨胀系数。通过记录 x、y 和 z 方向的 CTE，人们可以了解纤维或晶体主要取向的方向。为了测量材料的体积膨胀，可以使用一种称为 DILATOMETRY 的技术。将样品浸入膨胀计中的硅油或 Al2O3 粉末等流体中，通过温度循环运行，并将所有方向的膨胀转换为垂直运动，由 TMA 测量。现代热机械分析仪使用户可以轻松完成这项工作。如果使用纯液体，则膨胀计填充该液体而不是硅油或氧化铝。使用金刚石 TMA，用户可以运行应力应变曲线、应力松弛实验、蠕变恢复和动态机械温度扫描。 TMA 是工业和研究领域不可或缺的测试设备。

热重分析仪 (TGA) ：热重分析是一种技术，其中物质或样品的质量作为温度或时间的函数进行监测。样品样品在受控气氛中经受受控温度程序。 TGA 测量样品在其熔炉中加热或冷却时的重量。 TGA 仪器由一个由精密天平支撑的样品盘组成。该盘位于熔炉中，并在测试期间被加热或冷却。在测试期间监测样品的质量。样品环境用惰性气体或反应气体吹扫。热重分析仪可以量化水、溶剂、增塑剂、脱羧、热解、氧化、分解、填料重量百分比和灰分重量百分比的损失。视情况而定，可能会在加热或冷却时获得信息。从左到右显示典型的 TGA 热曲线。如果 TGA 热曲线下降，则表明重量减轻。现代 TGA 能够进行等温实验。有时用户可能希望使用反应性样品吹扫气体，例如氧气。当使用氧气作为吹扫气体时，用户可能希望在实验期间将气体从氮气切换为氧气。该技术经常用于确定材料中的碳百分比。热重分析仪可用于比较两种相似产品，作为质量控制工具，确保产品符合其材料规格，确保产品符合安全标准，确定碳含量，识别假冒产品，识别各种气体中的安全工作温度，加强产品配方流程，对产品进行逆向工程。最后值得一提的是，TGA 与 GC/MS 的组合是可用的。 GC 是 Gas Chromatography 的缩写，MS 是 Mass Spectrometry 的缩写。

动态机械分析仪 (DMA) ：这是一种以循环方式将小正弦变形应用于已知几何形状的样本的技术。然后研究材料对应力、温度、频率和其他值的响应。样品可以受到受控应力或受控应变。对于已知的应力，样品将变形一定量，具体取决于其刚度。 DMA 测量刚度和阻尼，这些被报告为模量和 tan delta。因为我们正在施加正弦力，所以我们可以将模量表示为同相分量（储能模量）和异相分量（损耗模量）。储能模量 E' 或 G' 是样品弹性行为的量度。损耗与存储的比率是 tan delta，称为阻尼。它被认为是材料能量耗散的量度。阻尼随材料的状态、温度和频率而变化。 DMA 有时称为 DMTA standing for DYNAMIC MECHANICAL THERMAL ANALYZER。热机械分析对材料施加恒定的静力，并记录材料尺寸随温度或时间变化的变化。另一方面，DMA 以设定的频率向样品施加振荡力，并报告刚度和阻尼的变化。 DMA 数据为我们提供模量信息，而 TMA 数据为我们提供热膨胀系数。这两种技术都可以检测转换，但 DMA 更为敏感。模量值随温度而变化，材料的转变可以看作是 E' 或 tan delta 曲线的变化。这包括发生在玻璃状或橡胶状高原中的玻璃化转变、熔化和其他转变，这些转变是材料细微变化的指标。

热成像仪器、红外热像仪、红外相机：这些是使用红外辐射形成图像的设备。标准的日常相机使用 450-750 纳米波长范围内的可见光形成图像。然而，红外相机在长达 14,000 nm 的红外波长范围内工作。一般来说，物体的温度越高，作为黑体辐射发出的红外辐射就越多。即使在完全黑暗的情况下，红外摄像机也能正常工作。大多数红外相机的图像具有单一颜色通道，因为相机通常使用不区分不同波长的红外辐射的图像传感器。为了区分波长，彩色图像传感器需要复杂的结构。在某些测试仪器中，这些单色图像以伪彩色显示，其中使用颜色变化而不是强度变化来显示信号变化。图像的最亮（最暖）部分通常为白色，中间温度为红色和黄色，最暗（最冷）部分为黑色。刻度通常显示在假彩色图像旁边，以将颜色与温度相关联。热像仪的分辨率远低于光学相机，其值在 160 x 120 或 320 x 240 像素附近。更昂贵的红外摄像机可以达到 1280 x 1024 像素的分辨率。热像仪主要有两大类： COOLED红外图像检测系统 and UNCOSYSTEMS冷却热像仪的探测器包含在真空密封的外壳中，并进行低温冷却。冷却对于所使用的半导体材料的操作是必要的。如果没有冷却，这些传感器将被自身的辐射淹没。然而，冷却的红外摄像机价格昂贵。冷却需要大量能量且耗时，在工作之前需要几分钟的冷却时间。尽管冷却设备体积庞大且价格昂贵，但与非制冷相机相比，制冷红外相机为用户提供了卓越的图像质量。冷却相机的更好灵敏度允许使用具有更高焦距的镜头。瓶装氮气可用于冷却。非制冷热像仪使用在环境温度下运行的传感器，或使用温度控制元件稳定在接近环境温度的传感器。非制冷红外传感器不会冷却到低温，因此不需要笨重且昂贵的低温冷却器。然而，与冷却探测器相比，它们的分辨率和图像质量较低。热像仪提供了许多机会。过热点是电源线可以定位和维修。可以观察到电路，异常热点可能表明存在短路等问题。这些摄像头还广泛用于建筑物和能源系统中，以定位热量损失较大的地方，以便在这些地方考虑更好的隔热效果。热成像仪器用作无损检测设备。