紅外測溫儀(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) 療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) 絕對零度的物體(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。
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紗在: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。
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