红外测 温仪的使用及原理

2018-11-05  来自: 广州市 圣高测控科技有限公司 浏览次数:375

      1、红外原理:任何物 体只要它的温度高于零度(-273℃),就有热辐射向外发射,物体温度不同,其辐射 出的能量也不同,且辐射 波的波长也不同,但总是 包含着红外辐射在内,千摄氏度以下的物体,其热辐射中Z强的电磁波是红外波,所以对 物体自身红外辐射的测量,便能准 确测定它的表面温度,这就是 红外测温仪测温依据的客观基础和基本原理。 

 

      黑体是 一种理想化的辐射体,它吸收 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0和1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 射率的主要因纱在:材料种类、表面粗糙度、理化结 构和材料厚度等。 

 

      2、红外测 温仪的工作原理和结构: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,便能准 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。 

 

      红外测 温仪的测温原理是将物体(如钢水)发射的 红外线具有的辐射能转变成电信号,红外线 辐射能的大小与物体(如钢水)本身的温度相对应,根据转 变成电信号大小,可以确定物体(如钢水)的温度。红外测 温仪由光学系统、光电探测器、信号放 大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系 统汇聚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确定。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。 

 

     3、红外测 温仪的发展和分类:红外测 温技术已发展到可对有热变化表面进行扫描测温,确定其温度分布图像,迅速检 测出隐藏的温差,这就是红外热像仪。红外热 像仪当初应用于军事上,美国TI公司研制出世界上第1台红外扫描侦察系统,以后红 外热成像技术在西方国家陆续用于飞机、坦克、军舰和其它武器上,作为侦 察目标的热瞄系统,大大提高了搜索、命中目标的能力。红外测 温仪大致分类如下:(1)红外点温仪:包含便 携式和固定式两种;(2)红外扫描仪;(3)红外热像仪。(4)人体红外测温仪。(5)接触式红外测温仪


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