紅外測溫儀工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)

紅外測溫儀工作原理

紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號(hào)放大器、信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。 光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)的紅外輻射能量集中在其視場內(nèi)，視場的大小由溫度計(jì)的光學(xué)部件及其位置決定。 紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。 信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路，根據(jù)儀器內(nèi)部治療算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后，轉(zhuǎn)換為被測目標(biāo)的溫度值。

在自然界中，所有溫度高于絕對(duì)零度的物體都在不斷地向周圍空間發(fā)射紅外輻射能量。 物體紅外輻射能量的大小及其按波長分布——與物體表層溫度有非常密切的關(guān)系。 因此，通過測量物體自身輻射的紅外能量，可以準(zhǔn)確確定其表層溫度，這是紅外輻射測溫的客觀依據(jù)。

黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量反射和透射，其表層的發(fā)射率為1。然而，自然界中存在的實(shí)際物體幾乎不是黑體。 為了闡明和獲得紅外輻射的分布，在理論研究中須挑選合適的模型。 這是普朗克提出的體腔輻射的量化振蕩器模型。 推導(dǎo)出普朗克黑體輻射定律，即以波長表示的黑體光譜輻射率。 這是所有紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，因此稱為黑體輻射定律。 除了物體的輻射波長和溫度外，所有實(shí)際物體的輻射量還與構(gòu)成物體的材料類型、制備方法、熱處理工藝、表層狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。? .

因此，為了使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，須引入一個(gè)與材料性質(zhì)和表層狀態(tài)有關(guān)的比例因子，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，其值介于零和小于1的值之間。

紅外測溫儀優(yōu)點(diǎn)：

① 非接觸式測量：不需要接觸被測溫度場的內(nèi)部或表層，因此不會(huì)干擾被測溫度場的狀態(tài)，溫度計(jì)本身不受影響 被溫度場損壞。

②測量范圍廣：由于是非接觸式測溫，因此溫度計(jì)不在較高或較低的溫度場中，而是在常溫或溫度計(jì)允許的條件下工作。 一般情況下，可測負(fù)幾十度到三千多度。

③測溫速度快：響應(yīng)時(shí)間快。 只要接收到目標(biāo)的紅外輻射，就可以在短時(shí)間內(nèi)固定溫度。

④精度高：紅外測溫不會(huì)像接觸式測溫那樣破壞物體本身的溫度分布，所以測量精度高。? 紅外測溫儀 通常精度在 1 度以內(nèi)。

⑤高靈敏度：只要物體的溫度有很小的變化，輻射能量就會(huì)有很大的變化，便于測量。 它可以測量微小溫度場的溫度和

⑥ 溫度分布測量，也可以測量移動(dòng)物體或旋轉(zhuǎn)物體的溫度。 使用安全，使用年限長。

紅外測溫儀缺點(diǎn)：

(1) 容易受環(huán)境因素(環(huán)境溫度、空氣中的灰塵等)影響

(2) 光亮或拋光的測量 金屬表層 溫度讀數(shù)有很大影響

(3) 只限于測量物體外部溫度，不方便測量物體內(nèi)部溫度和有障礙物時(shí)