紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統(目前的焦平面技術則省去了光機掃描系統)接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元上，在光學系統和紅外探測器之間，有一個光機掃描機構(焦平面熱像儀無此機構)對被測物體的紅外熱像進行掃描，并聚焦在單元或分光探測器上，由探測器將紅外輻射能轉換成電信號，經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監測器顯示紅外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應;實質上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由于信號非常弱，與可見光圖像相比，缺少層次和立體感，因此，在實際動作過程中為有效地判斷被測目標的紅外熱分布場，常采用一些輔助措施來增加儀器的實用功能，如圖像亮度、對比度的控制，實標校正，偽色彩描繪等技術。
紅外熱像儀在檢測管道中的應用
1.管道堵塞，由于堵塞部位和其他部位熱容量不同導致溫差，這些溫差傳遞到管道外殼，就可以使用紅外熱像儀在管道外部拍攝到故障。
2.管道內壁受磨損或者腐蝕導致減薄，其溫度會比正常部位溫度偏高，從而可以檢測出故障。
3.管道由于局部溫度波動較大導致材料熱疲勞造成裂紋、泄流，故障處會滲漏管道內介質，如果管道內介質是低溫介質（如氮氣）或者高溫介質時，管道滲漏介質與管道外壁溫差不同，可使用紅外熱像儀拍攝到故障。
4.管道保溫脫離，其脫離處溫度偏大，可在熱像圖中清晰顯示。熱像儀還可檢測出管道溫度，作為保溫是否達到規定效果的判斷依據。
5.換熱器爐管堵塞或是內漏，導致換熱效率降低，影響正常生產和造成能源浪費，可以使用熱像儀檢查出故障。
6.加熱爐或是反應器爐管在高溫高壓和腐蝕性強的環境下工作，會造成熱斑、龜裂、滲碳、氧化、熱裂、減薄等，嚴重影響其使用壽命。利用紅外熱像儀通過窺視孔對爐內爐管測試，可得搭故障的熱圖像，為維修爐管是試試方案提供依據。
紅外熱像儀是能夠實現熱像測溫的儀器，是紅外熱像測溫的核心設備。它利用實時的掃描熱成像技術進行溫度分析，圖1所示為民用市場上應用的主流熱像儀，其結構簡單、功能強大、測溫快。