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红外测温仪原理概述

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在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75?m~100?m的红外线。他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的...


     在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75?m~100?m的红外线。他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定他的反射系数为1,其他的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。说明在绝对温度T下,波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布 与它的外表温度有着十分密切的关系。因而,通过对物体自身辐射的红外能量的丈量,便能准确地测定它的外表温度,这就是红外辐射测温所依据的客观根底。

      可是,自然界中存在的实践物体,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,然后导出了普朗克黑体辐射的规律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射规律。一切实践物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的资料种类、制备办法、热过程以及外表状况和环境条件等因素有关。

      因而,为使黑体辐射规律适用于一切实践物体,必须引进一个与资料性质及外表状况有关的比例系数,即发射率。该系数表示实践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。根据辐射规律,只需知道了资料的发射率,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:资料种类、外表粗糙度、理化布局和资料厚度等。

      红外测温仪就是依据以上的这些理论依据而设计出来的,红外测温仪原理具体如下:

      红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处置、显现输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的方针红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其方位断定。当用红外辐射测温仪丈量方针的温度时首先要丈量出方针在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测方针的温度。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置电路,并依照仪器内置的算法和方针发射率校正、环境温度补偿后转变为被测方针的温度值。