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红外测温仪的工作原理
更新时间:2019-12-05   点击次数:1160次

红外测温仪的工作原理

一个完整的红外测温仪是由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成的。光学系统汇聚在其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置决定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

在自然界中,一切温度高于零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,更能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。黑体是一种理想化的辐射体,它可以吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因素在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。

红外测温仪正确选择:
选择红外测温仪可分为3个方面:
(1)性能指标方面,如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、窗口、显示和输出、响应时间、保护附件等;
(2)环境和工作条件方面,如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等;
(3)其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等,也对测温仪的选择产生一定的影响。
随着技术和不断发展,红外测温仪佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器,扩大了选择余地。其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等。在选择测温仪型号时应首先确定测量要求,如被测目标温度,被测目标大小,测量距离,被测目标材料,目标所处环境,响应速度,测量精度,用便携式还是在线式等等;在现有各种型号的测温仪对比中,选出能够满足上述要求的仪器型号;在诸多能够满足上述要求的型号中选择出在性能、功能和价格方面的佳搭配。

 

红外测温仪注意问题:
为了测温,将仪器对准要测的物体,按触发器在仪器的LCD上读出温度数据,保证安排好距离和光斑尺寸之比,和视场。
红外测温仪使用时应注意的问题:
1、只测量表面温度,红外测温仪不能测量内部温度。
2、波长在5um以上不能透过石英玻璃进行测温,玻璃有很特殊的反射和透过特性,不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测温仪好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温(不锈钢、铝等)。
3、定位热点,要发现热点,仪器瞄准目标,然后在目标上作上下扫描运动,直至确定热点。
4、注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。
5、环境温度,如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下,允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。

 

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