红外测温原理

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  红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器和信号处理、显示输出等组成。光学系统收集场内的目标红外辐射能量,场大小由测温仪的光学部件及其位置决定。红外能量集中在光电探测器上,变成相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,根据仪器内部的算法和目标发射率校正,转换为测量对象的温度值。

  自然界中温度高于零度的所有物体都在不断地向周围空间释放红外辐射能量。物体红外辐射能量的大小和不同波长的分布3354与表面温度有着非常密切的关系。因此,通过对物体本身辐射的红外能量的测量,可以准确地测量表面温度,这就是红外辐射温度测量依据的客观基础。

  红外测温原理黑体吸收所有波长的辐射能,没有能量的反射和通过,表面的辐射率为1。但是自然界中存在的实际物体几乎不是黑体。为了准确地知道和获得红外辐射分布规律,理论研究中必须选择适当的模型。这就是普朗克提出的体腔辐射量子化摆模型。因此,推导出普朗克黑体辐射的规律,即以波长表示的黑体光谱辐射度。这是所有红外辐射理论的起点,因此被称为黑体辐射定律。所有实际物体的辐射量除了依赖于辐射波长和物体温度外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程、表面状态和环境条件等有关。因此,为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入与材料特性和表面状态相关的比例系数,即发射率。这个系数表示实际物体的热辐射有多接近黑体辐射,介于0和1以下的值之间。根据辐射规律,只要知道材料的发射率,就能知道任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因素包括材料类型、表面粗糙度、物理结构、材料厚度等。

  用红外辐射测温仪测量目标的温度时,首先测量目标波段范围内的红外辐射量,然后计算用测温仪测量的目标的温度。单色测温仪与带内辐射量成正比。双色测温仪与两个乐队的辐射量成正比。

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