
下麵讓我們(men) 來看看紅外線測溫儀(yi) 的測溫原理吧
紅外線測溫儀(yi) 由光學係統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學係統匯聚其視場內(nei) 的目標紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀(yi) 的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上並轉變為(wei) 相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路,並按照儀(yi) 器內(nei) 部的算法和目標發射率校正後轉變為(wei) 被測目標的溫度值。
在自然界中,一切溫度高於(yu) 零度的物體(ti) 都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。物體(ti) 的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布 —— 與(yu) 它的表麵溫度有著十分密切的關(guan) 係。因此,通過對物體(ti) 自身輻射的紅外能量的測量,便能準確地測定它的表麵溫度,這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。
紅外線測溫儀(yi) 原理黑體(ti) 是一種理想化的輻射體(ti) ,它吸收所有波長的輻射能量,沒有能量的反射和透過,其表麵的發射率為(wei) 1。但是,自然界中存在的實際物體(ti) ,幾乎都不是黑體(ti) ,為(wei) 了弄清和獲得紅外輻射分布規律,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(ti) 腔輻射的量子化振子模型,從(cong) 而導出了普朗克黑體(ti) 輻射的定律,即以波長表示的黑體(ti) 光譜輻射度,這是一切紅外輻射理論的出發點,故稱 黑體(ti) 輻射定律。所有實際物體(ti) 的輻射量除依賴於(yu) 輻射波長及物體(ti) 的溫度之外,還與(yu) 構成物體(ti) 的材料種類、製備方法、熱過程以及表麵狀態和環境條件等因素有關(guan) 。
因此,為(wei) 使黑體(ti) 輻射定律適用於(yu) 所有實際物體(ti) ,必須引入一個(ge) 與(yu) 材料性質及表麵狀態有關(guan) 的比例係數,即發射率。該係數表示實際物體(ti) 的熱輻射與(yu) 黑體(ti) 輻射的接近程度,其值在零和小於(yu) 1 的數值之間。根據輻射定律,隻要知道了材料的發射率,就知道了任何物體(ti) 的紅外輻射特性。影響發射率的主要因素在:材料種類、表麵粗糙度、理化結構和材料厚度等。
當用紅外輻射測溫儀(yi) 測量目標的溫度時首先要測量出目標在其波段範圍內(nei) 的紅外輻射量,然後由測溫儀(yi) 計算出被測目標的溫度。單色測溫儀(yi) 與(yu) 波段內(nei) 的輻射量成比例;雙色測溫儀(yi) 與(yu) 兩(liang) 個(ge) 波段的輻射量之比成比例。