在喷雾冷却、电子散热、先进制造和能源工程等领域，液滴撞击表面的瞬态过程普遍存在，其流动与传热机理具有重要研究价值。然而，整个瞬态过程往往仅持续数毫秒，传统测温设备难以完整记录。

近期，晖景科技的高速科学级制冷中波热像仪F7H，在实验中成功捕获了液滴撞击超疏液表面的完整过程，在不超过10ms的极短时间内实现了形态演化与界面传热同步观测，为高速瞬态传热研究提供了可靠支撑。

▲ F7H拍摄液滴撞击

挑战: 毫秒级液滴瞬态场景观测难题

一滴液体从空中落下，与表面接触、铺展、回缩，再到最终反弹，这一系列看似简单的过程，实际上蕴含着复杂的流体动力学和瞬态传热机理，是专业领域内颇具研究价值的微观课题。然而，对于科研人员而言，真正的挑战在于：这一切往往只发生在短短数毫秒之间。在如此短暂的时间尺度下，液滴形态和温度场都在快速变化：

• 液滴直径不断变化
• 接触面积瞬时扩大后迅速缩小
• 液滴与基底之间发生复杂热交换
• 界面温度梯度持续演化

转瞬即逝的形态变化与热量传递，成为传统测温成像设备难以跨越的壁垒。常规热像仪往往帧率不足、成像滞后，不仅难以还原完整过程，更容易丢失关键温度数据，制约微尺度传热、液滴动力学等科研工作推进。

而晖景科技的旗舰产品——高速科学级制冷中波热像仪F7H，以硬核高速成像与高精度测温能力，成功应对毫秒级瞬态场景观测难题，用清晰影像解锁了液滴撞击背后的科学真相。

解决方案: F7H高速科学级制冷热像仪

近期，晖景高速科学级制冷热像仪F7H成功完成了一项典型高速瞬态传热实验：完整捕获液滴撞击超疏液表面的全过程，实现了液滴动力学与界面传热行为的同步观测。

▲ 高速科学级中波制冷热像仪F7H

• 高速成像能力：406Hz高速连续采集，窗口模式下超过3000Hz：F7H在仅10ms的瞬态过程中保证充足的时间分辨率，完整记录全过程；
• 高热灵敏度：热灵敏度≤20mK：对于液滴撞击过程中产生的微小温差和局部热交换现象，F7H能够实现清晰识别和准确测量；
• 全局快门高速测温：全局快门设计：F7H在高速拍摄条件下依然能够保持目标边缘清晰锐利，确保形态信息和温度数据同步准确；
• 全场温度同步获取：外同步触发和辐射校正技术：F7H不仅能够记录液滴运动轨迹，更能够同步获取全过程温度场数据。从“看得到”到“测得准”。

在实验布置中，数个液滴从固定高度释放，撞击超疏液表面。F7H热像仪以406Hz帧率连续采集，同时记录液滴形态演化与表面温度场变化。通过辐射校正与温度定标，获取全场温度数据，实现液滴撞击动力学与界面瞬态传热的同步定量分析。

现场实拍: F7H捕获液滴撞击瞬态

为直观展示F7H在瞬态观测中的实际表现，技术人员在相同实验条件下采集了多组红外影像。每一组影像从不同角度或不同实验轮次展示了液滴的各种行为，同时也充分体现了F7H在高速瞬态测温中的卓越性能：

01 液滴撞击

第一组实验以较近距离拍摄单个液滴撞击超疏液表面的全过程。画面中，液滴从接近表面开始，在撞击瞬间迅速铺展形成较大的接触区域，随后发生回缩并整体反弹离开表面。

整个过程中，液滴轮廓始终清晰可辨，铺展直径、接触时间及回弹轨迹均可准确观察。即使在毫秒级高速运动状态下，F7H依然能够保持稳定成像，无明显运动模糊，为液滴动力学研究提供高质量原始数据。

02 液桥拉伸

第二组实验采用更大视场进行拍摄，液滴在画面中的尺寸更小，但F7H依然能够精准追踪其运动过程。值得关注的是，在液滴回弹阶段，其顶部出现了明显的液桥拉伸现象，并分裂出一个微小液滴。这种液滴形态的细微变化发生在极短时间内，对成像系统的时间分辨率和空间分辨率提出了极高要求。

F7H不仅完整记录了液滴分裂与再融合过程，同时还同步保留了全过程温度场信息，为研究液滴稳定性、界面张力效应及撞击动力学提供了重要依据。

03 液滴滚落

第三组实验展示了多个液滴从滴管连续流出并沿倾斜表面运动的过程。

随着液滴不断生成、汇聚和移动，表面温度分布也随之发生动态变化。F7H能够在较大观测范围内持续跟踪多个目标，同时获取全场温度数据，实现液滴运动轨迹与温度场演化的同步观测。

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从单液滴撞击铺展，到液滴分裂与再融合，再到多液滴连续运动，F7H均实现了高速成像与精准测温的同步完成。实验结果表明，F7H不仅能够完整捕获10ms级瞬态事件，更能够揭示液滴运动背后的传热机理，为微尺度传热、液滴动力学及界面科学研究提供可靠的数据支撑。

凭借高速成像、高灵敏度测温和全场温度数据采集能力，F7H可广泛应用于喷雾冷却、电子热管理、先进制造、能源工程、材料表面研究、微尺度传热、液滴动力学以及界面科学等领域，为科研与工业研发提供可靠的数据支撑。未来，晖景科技也将持续推动国产红外技术在高端制造领域的深度应用，让“中国智造”拥有更强大的“工业之眼”。