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红外测温仪原理和特点

红外测温仪工作原理
了解红外测温仪的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。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。光学系统汇集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以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪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按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外,还应考虑目标和测温仪所在的环境条件,如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。

一切温度高于绝对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。 

黑体辐射定律: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。应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是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。

物体发射率对辐射测温的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。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,其值在零和小于1的数值之间。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。

当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。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。

红外系统: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。

红外线测温仪原理及产品知识特点:
1)非接触式精确测量
2)内置式激光瞄准器
3)用途广泛,可用于食物卫生与安全、汽车检测与维修、机车安全与检测、电气系统故障诊断、供热通风及制冷、注塑与陶瓷业、安检与火检等等。

●工作原理:
红外线测温仪测量物体表面温度,测温仪的光学元件将发射的、反射的以及透过的能量会聚到探测器上。测温仪的电子元件将此信息转换成温度读数并显示在测温仪的显示面板上。测温上的激光仅作到瞄准之用。

●视场
确保目标要比测点大。目标越小,测温仪就应靠近目标。当精确度很重要时,确保目标不小于测点的两倍。

●距离和光点大小:
随着测温仪与物体间踞(D)的增大,光点(S)增大。

●切记:
1)不要在光亮或抛光的金属表面测量温度(不锈钢、铝等)参见发射率。
2)测温仪不能透过一些透明物体上测温,如透过玻璃测量其它物体的温度,这样得出的温度是玻璃的温度。
3)水蒸汽、灰尘、烟等会阻隔测温仪的红外线从而影响测量。

●发射率
大多数有机材料和涂有油漆或氧化的表面具有0。95的发射率(在测温仪中预先设定)测量光亮或抛光的金属表面将导致读数不准确。解决方法是用黑色胶带或黑色油漆盖住测量物体表面,让胶带有足够的时间达到与其覆盖下的材料相同的温度,然后再测定胶带或油漆的表面温度。

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