1.单个探测器系统
单个探测器系统是最简单的检测系统，如图7.1-2所示。试样被一激光束加热，激光束是通过机械调制盘调制的。探测器置于试样的另一面进行检测，其输出信号通过配置好的前置放大器再进入锁相放大器放大后输出，由记录仪记录其振幅及位相信号，让记录仪与试样同步移动。这时，我们便在记录仪上可显示对应于试样后表面上各部位的信号幅值与相位曲线，据此便可判读。
图7.1-2 单个探测器系统
图7.1-3 单波段测温仪
a—调制盘 b—滤光片 c—红外探测器 d—热敏元件 e—电动机 f—同步发生器
2.用红外测温仪的系统
在光热辐射测量技术中，测试系统的选择根据具体需要与可能，有多种类型。用红外测温仪作为一种信号检出手段，较之单个器件的系统是既方便又精确的。图7.1-3所示为一单波段测温仪的结构图。当试样被加热后，将测温仪的探头对准试样的被测部位。被测目标的红外辐射通过物镜被聚焦到探头内，45°分光片使可见光透过，而红外部分反射到红外探测器上。分划板上刻有小环，小环的大小与探测器上用以限定其灵敏面面积的光栏的大小是一致的。目标覆盖了小环，也就是其辐射已充满了探测器的光栏。用目镜观察分划板上的被测试样的情况，也就知道了探测器接收到的被测热辐射的状况。为了避免测到试样以外的物体的辐射，在测温时，被测部分必须充满探测器的视场。在探头接收到被测目标的辐射能后，经探测器转换成电信号，经过一系列的运作，最后以温度的形式显示出来。于是，被测试样的温度清晰地显示在测温仪的显示器上。单波段工作的测温仪受环境影响，抗干扰能力较差，较其进一步的产品是比色测温仪。由于原理上和结构上的改进，它具有较强的抗干扰能力，也能测量不充满视场的小目标。目前，我国生产有众多型号的红外测温仪产品，如NCIR、HD、HW、HCW等系列。其工作精度约0.5%～2%，测温范围为-50～400℃、400～800℃、800～1300℃、1300～2800℃。此外，还有少量扫描式红外测温仪在研制。
3.用热成像的检测系统
在无损检测热成像系统中，其信号检出和显示的部分通常有红外热像仪、红外热电视、近红外CCD摄像仪等。它们均能使被测试样的热辐射转换成相应的热图，使试样各部分的温度分布直接显示在显示器上，以供分析判别，从而发现被测试样是否正常或有无问题。图7.1-4为简单的热像检测示意图。热成像检测的优点是观察直接，图像能实时存储，可输出到磁盘或录像保存，还能在观察的同时查询与图像有关的数据；缺点是对操作的要求也较高，各环节如有搭配不当，便实现不了其应有的灵敏度，而且价格也较高。
图7.1-5为光机扫描红外热像仪工作原理图。由光学系统收集试样的红外辐射，经光谱滤波、空间滤波，使聚焦的红外辐射能量图形经过扫描机器照射到探测器上；然后经转变成电信号，通过放大处理再转换成标准视频信号，通过电视或监控器，就看到了该试样的热图像。现在使用的大都是这一类。红外热像仪可分为光机扫描热像仪和非扫描热像仪。非扫描热像仪被称为第二代热像仪，它采用焦平面阵列探测器，可使现有的扫描机器大幅简化或取消，实现“凝视”。近红外CCD摄像仪基本上属于这一类。(www.xing528.com)
红外热成像应用广泛，在无损检测领域，主要能观察和检测物体的热分布和异常，如局部过热，运转设备及工艺过程中反映故障前期的热图异变，材料和部件的变质、变形、空洞、脱焊等问题。
表7.1-1是各种国产热像仪产品简介。
图7.1-4 热像检测示意图
图7.1-5 光机扫描红外热像仪工作原理图
表7.1-1 各种国产热像仪产品
（续）
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