什么是紅外測溫儀

1、紅外原理：任何物體只要它的溫度高于絕對零度(-273℃)，就有熱輻射向外發(fā)射，物體溫度不同，其輻射出的能量也不同，且輻射波的波長也不同，但總是包含著紅外輻射在內(nèi)，千攝氏度以下的物體，其熱輻射中最強(qiáng)的電磁波是紅外波，所以對物體自身紅外輻射的測量，便能準(zhǔn)確測定它的表面溫度，這就是紅外測溫儀測溫依據(jù)的客觀基礎(chǔ)和基本原理。

黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。但是，自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體，為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，故稱黑體輻射定律。

所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在0和1之間。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。影響發(fā)射率的主要因紗在：材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。

2、紅外測溫儀的工作原理和結(jié)構(gòu)：在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布，與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。

紅外測溫儀的測溫原理是將物體(如鋼水)發(fā)射的紅外線具有的輻射能轉(zhuǎn)變成電信號，紅外線輻射能的大小與物體(如鋼水)本身的溫度相對應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號大小，可以確定物體(如鋼水)的溫度。紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。

當(dāng)用紅外輻射測溫儀測量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由測溫儀計(jì)算出被測目標(biāo)的溫度。紅外測溫儀根據(jù)原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀(輻射比色測溫儀)，單色測溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例；雙色測溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。

3、紅外測溫儀的發(fā)展和分類：紅外測溫技術(shù)已發(fā)展到可對有熱變化表面進(jìn)行掃描測溫，確定其溫度分布圖像，迅速檢測出隱藏的溫差，這就是紅外熱像儀。紅外熱像儀最先應(yīng)用于軍事上，美國TI公司研制出世界上第一臺紅外掃描偵察系統(tǒng)，以后紅外熱成像技術(shù)在西方國家陸續(xù)用于飛機(jī)、坦克、軍艦和其它武器上，作為偵察目標(biāo)的熱瞄系統(tǒng)，大大提高了搜索、命中目標(biāo)的能力。紅外測溫儀大致分類如下：(1)紅外點(diǎn)溫儀：包含便攜式和固定式兩種；(2)紅外掃描儀；(3)紅外熱像儀。(end)