熱成像技術實際上是作為一種高級測溫技術應用于工業中的，這種設備我們稱為紅外熱像儀。過去的紅外測溫儀大都是點測溫儀，點測溫儀與熱像儀比較，雖具有成本低、攜帶方便、傳感器不需制冷等優點，但它有如下缺點：

（1）只能測量一個點（小區）的溫度，不能測量表面的溫度分布，不能提供圖像，故難以證實儀器是否對準了被測點；

（2）使用距離常常受儀器視場的限制；

（3）目標的反常（不規則）反射難以同目標的真實溫度變化區分開；

（4）對環境溫度起伏敏感。所以，在遠距離快速測量目標表面溫度分布和記錄熱像的工程應用中必須使用熱像儀。
    以前工業上使用的熱像儀多用低溫制冷的單元探測器的光機掃描系統，但這種系統成本高，結構復雜，使用不便。近年來，隨著像增強和圖像處理系統中采用數字電路的情況日愈增多，熱釋電攝像管系統和熱電制冷探測器線列以及兩維焦平面探測器列陣系統已成為民用熱像儀的主要發展類型。
熱像儀在工業上的應用主要是檢測工業設備、監查運行故障及控制產品質量。檢測人員利用熱像儀顯示被查目標的熱像和提供表面熱分布的信息，找出即將發生和已發生的故障及其位置，以便及時采取措施予以消除。

（1）鋼鐵工業中的應用
熱像儀可用于從冶煉到軋鋼的各個環節。

具體應用實例列舉如下：
①大型高爐料面的測定：現代煉鐵高爐要求爐內加入的原料分布均勻，從爐頂面溫度的分布可以測定原料的分布均勻性。日本曾使用熱像儀透過安裝有高爐頂部爐殼的硅玻璃口測定爐內料面溫度，進行圖像處理后再由計算機控制給料設備的動作，調整原料流量，使爐料分布合理，起到降低焦比的作用。我國寶鋼1號高爐，使用國產熱像儀，實時采集、計算、顯示料面溫度，對決定原料的定量投放、提供生鐵產量和質量、延長爐齡和節能降耗起了重要作用。②熱風爐的破損診斷和檢修：熱風爐的爐襯在生產中容易被燒壞，但因爐子是封閉的，燒損位置不易發現。上海梅山鋼鐵公司應用熱像儀診斷爐子破損位置，及時進行檢修，大大延長了熱風爐的使用壽命。③高爐殘鐵口位置的確定：高爐大修之前，需要在爐子上開口把爐內殘鐵排盡。以往憑經驗確定開口位置，往往不準確，造成殘鐵排不盡，給拆爐工作帶為困難。本溪鋼鐵公司5號高爐大修時，用481熱像儀對爐殼測溫，在死鐵層下測拐點，只用了25min,就確定殘鐵水的下表面位置和開口位置，開口后殘鐵全部排盡。④鋼錠溫度的測定：煉鋼廠澆注的鋼錠，在入均熱爐前的溫度很重要。寶山鋼鐵總廠應用熱像儀對入爐前的鋼錠進行表面溫度測定，使均熱爐對鋼錠加熱達到最佳化，并且節省了煤氣用量。⑤連鑄板坯溫度的測定：在連鑄機中板坯的拉制與冷卻水量及拉坯速度有一定關系，研究這一定量關系對板坯的產量、質量及連鑄機的安全生產極為重要。武鋼用aga780熱像儀對鑄坯在不同冷卻水量和不同拉坯速度下的溫度進行設定，取得了大量數據，從而制定出與鑄坯溫度相適應的生產工藝規則，使連鑄機能穩定運轉。⑥鋼鐵模溫度的測量：為了改進鋼錠模的使用壽命，減少消耗，需測定錠模熱態工作狀態下表面溫度場的變化規律。武鋼、鞍鋼和大連工學院聯合測定了鋼鐵模從澆注到脫模之間表面溫度場的變化情況，獲得了該溫度場的變化規律、錠模的最高溫度及其位置和持續時間等數據，利用這些數據成功地設計出了高質量的鋼鐵模。⑦出爐板坯溫度的測定與控制：從加熱爐出來的待軋板坯，要求溫度分布均勻。鞍鋼中板廠用6t61熱像儀測定了出爐板坯的溫度，發現爐寬方向溫度不均勻，還發現板坯出現“黑印”，據此，分析了原因，采取了相應措施，消除了這些問題，從而保證了板材質量。⑧ 熱軋輥表面溫度的測定：熱軋輥長期在高溫下工作，容易產生熱疲勞裂紋，這與輥表面溫度分布及變化的規律有關。武鋼用6t61熱像儀測量，發現軋輥表面溫度分布不均勻，這與生產中軋輥冷卻水分布不均、鋼坯溫度不均等因素有關，因此采取相應措施，從而減少或消除了熱裂紋。

（2）在石化工業中的應用
石油化工生產中的許多重要設備是在高溫高壓狀況下工作的，潛伏著一些易燃、易爆危險，要求對生產過程進行嚴格的在線監測，及時消除隱患。使用熱像儀能檢測產品傳送和管道、耐火及絕熱材料、各種反應爐的腐蝕、破裂、減薄、堵塞以及泄漏等有關信息，可快速而準確地得到設備和材料表面二維溫度分布。煉油廠用熱像儀檢測催化裂化裝置、反應堆尾氣設備和熔爐、安全閥與凝氣閥的泄漏、地下管道的漏失等，能早期迅速準確地找出熱漏點。對爐身、燃氣和排塵管道、反應堆槽以及轉移線路中耐火材料的損耗、裂縫和磨損等情況進行檢查，對防止事故發生和減少能耗十分有效。
①對裂解分餾塔底積焦的檢測：裂解分餾塔底積焦是影響尤里卡裝置長周期運行的關鍵。采用熱像儀測量塔底積焦時外壁熱像特征可判定塔內各處積焦程度，并根據結果指導工藝操調、確定最佳運行方案。實踐表明，該檢測方法與工藝結合后，裂解分餾的運行周期由原來的平均30天延長至268天，獲得了明顯的經濟效益。②評估醋酸乙醛裝置襯里損壞狀況：石化設備中，醋酸乙醛裝置的關鍵設備（催化再生器、反應器和除沫器等）內部有多層襯里材料。利用熱像儀檢測其外壁溫度場，再結合傳熱學理論計算其內部保溫層厚度，可了解裝置運行情況下的襯里損傷程度，從而為制定檢修方案提供參考。③檢測裂解爐爐管局部“熱斑”：裂解爐是乙烯生產的心臟，爐管內結焦形成爐管熱斑將嚴重影響其使用壽命。利用紅外熱像儀能過窺視孔對爐內爐管測試，可得到熱斑的熱像特征，為維修爐管的實施方案提供依據。④對催化裂化裝置的檢測：催化裂化裝置是煤油廠中的重要裝置。它的核心裝置（催化再生器和沉降器）在生產運行中襯里狀況的好壞直接關系著筒壁的安全，因此需隨時進行檢測和診斷。用熱像儀對它們進行定期的壁溫檢測，分析襯里狀況和可能發生的故障部位及程度大小、發展趨勢，并將結果及時提供給廠方，為廠方實施檢修提供依據。⑤對熱力管線外壁溫度的測量：蒸氣熱力管線在煉油廠縱橫交錯，分布繁多，管線外壁保溫層材料在生產過程中會逐漸破損、掉落，管線外壁溫度隨時升高，造成大量熱損失。茂名石油工業公司煉油廠應用進口熱像儀對蒸氣鍋爐至一催化、二蒸餾、低壓蒸汽的熱力管線進行了管線外壁溫度掃描測量，根據測得的數據，計算熱力管線的外壁熱損失情況。由于提供的溫度分析數據十分準確，有關部門據此迅速更換了保溫材料。經運行一段時間后再對外壁溫度跟蹤掃描，發現熱損失大大減小，取得了較為顯著的經濟效益。

（3）在電力工業中的應用
在電力系統中，電氣事故大都不是一下子發生的，其間有一個變化過程。由于電氣元部件逐漸出現松動、破裂、銹蝕等造成接觸電阻增加，致使電氣元部件溫度升高，出現熱異常現象。采用熱像儀直接觀察和測量就可發現這些異常現象，掌握潛存故障的位置和嚴重程度，根據需要，安排維修，消除隱患，所以熱像儀是發電廠、輸變電網以及用電工廠的一種有效檢測儀器。
熱像儀在電力系統中的主要檢測目標是發電機組裝置、輸電線路接頭、絕緣部件、變電所設備、變壓器繞組及油冷系統、高壓線路的保險絲電路、閘刀開關、斷路開關、轉換開關和終端裝置、電路分配調度中心、控制臺及照明配電盤等。特別是，定期用機載或車載熱像儀檢測輸變電網，能早期發現隱患或迅速診斷出事地點，可大大減少經濟損失。
① 用裝有熱像儀的直升飛機巡查高壓線路：輸電線故障的檢測對于輸電線路的安全運行十分重要。歷來采取人工沿途巡視、登塔探測的方法進行檢測，勞動強度大，檢測效率低。采用機載熱像儀巡線檢測是檢測技術的革新。西安熱工所和河南電科所曾在直升飛機上用熱像儀分別對220kv、330kv和500kv的輸電導線接頭和引流線夾的熱致故障進行巡查，結果表明，熱像儀可以監測溫升僅有2℃的不良接頭，并可用于劣質瓷瓶檢測。在國外，英國早在1969年就用直升飛機查線，加拿大已將直升飛機巡線作為常規項目。② 對發電機定子的檢測：在發電機內部，往往由于絕緣或生產過程的其它原因引起絕緣損壞，使定子活動鋼片接通，而在電機工作時，這些接通的地方就易形成過熱點。用熱像儀觀察定子表面的熱場，就能確定鐵心缺陷形狀和精確位置檢測過程中，一般是根據熱圖的相對灰度、缺陷部分的形狀和灰度隨時間的變化過程等來評價缺陷的性質。此外，根據定子的熱圖還可檢查發電機定子的安裝質量，并可為層間絕緣老化過程提供診斷。