红外测温仪工作原理及优缺点

红外测温仪工作原理

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示输出等部分组成。 光学系统将目标的红外辐射能量集中在其视场内，视场的大小由温度计的光学部件及其位置决定。 红外能量聚焦在光电探测器上并转换成相应的电信号。 信号经过放大器和信号处理电路，根据仪器内部治疗算法和目标发射率校正后，转换为被测目标的温度值。

在自然界中，所有温度高于绝对零度的物体都在不断地向周围空间发射红外辐射能量。 物体红外辐射能量的大小及其按波长分布——与物体表层温度有非常密切的关系。 因此，通过测量物体自身辐射的红外能量，可以准确确定其表层温度，这是红外辐射测温的客观依据。

黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量反射和透射，其表层的发射率为1。然而，自然界中存在的实际物体几乎不是黑体。 为了阐明和获得红外辐射的分布，在理论研究中须挑选合适的模型。 这是普朗克提出的体腔辐射的量化振荡器模型。 推导出普朗克黑体辐射定律，即以波长表示的黑体光谱辐射率。 这是所有红外辐射理论的出发点，因此称为黑体辐射定律。 除了物体的辐射波长和温度外，所有实际物体的辐射量还与构成物体的材料类型、制备方法、热处理工艺、表层状态和环境条件等因素有关。  .

因此，为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体，须引入一个与材料性质和表层状态有关的比例因子，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，其值介于零和小于1的值之间。

红外测温仪优点：

① 非接触式测量：不需要接触被测温度场的内部或表层，因此不会干扰被测温度场的状态，温度计本身不受影响 被温度场损坏。

②测量范围广：由于是非接触式测温，因此温度计不在较高或较低的温度场中，而是在常温或温度计允许的条件下工作。 一般情况下，可测负几十度到三千多度。

③测温速度快：响应时间快。 只要接收到目标的红外辐射，就可以在短时间内固定温度。

④精度高：红外测温不会像接触式测温那样破坏物体本身的温度分布，所以测量精度高。  红外测温仪 通常精度在 1 度以内。

⑤高灵敏度：只要物体的温度有很小的变化，辐射能量就会有很大的变化，便于测量。 它可以测量微小温度场的温度和

⑥ 温度分布测量，也可以测量移动物体或旋转物体的温度。 使用安全，使用年限长。

红外测温仪缺点：

(1) 容易受环境因素(环境温度、空气中的灰尘等)影响

(2) 光亮或抛光的测量 金属表层 温度读数有很大影响

(3) 只限于测量物体外部温度，不方便测量物体内部温度和有障碍物时