紅(hóng)外(wài)測溫儀(yí)器的(dí)種類及(jí)工(gōng)作原理

紅外測溫(wēn)技術在(zài)生產過(guò)程中(zhōng)，在產(chǎn)品質(zhì)量控製和監(jiān)測(cè)，設備在綫故(gù)障(zhàng)診(zhěn)斷和安(ān)全保(bǎo)護(hù)以及(jí)節(jié)約(yuē)能(néng)源等方麵(miàn)發揮了著(zhuó)重(zhòng)要作用(yòng)。近20年來，非(fēi)接觸紅外(wài)人體測(cè)溫儀(yí)在技(jì)術上得(dé)到迅速(sù)發展(zhǎn)，性能不斷*，功(gōng)能(néng)不斷增強，品種(zhǒng)不(bù)斷增(zēng)多，適用範(fàn)圍也不(bù)斷擴大(dà)。比(bǐ)起(qǐ)接(jiē)觸式測(cè)溫方(fāng)法(fǎ)，紅外測溫有著(zhuó)響(xiǎng)應時(shí)間(jiān)快(kuài)，非(fēi)接(jiē)觸(chù)，使用安全(quán)及(jí)使(shǐ)用壽命長等優點。非接(jiē)觸紅(hóng)外測溫儀(yí)包括便攜式(shì)，在綫式(shì)和掃(sǎo)描式三(sān)大(dà)係(xì)列，並備(bèi)有各(gè)種選(xuǎn)件和計算機軟件，每(měi)一係(xì)列中(zhōng)又(yòu)有各種型(xíng)號及規格。在不(bù)同規(guī)格的各(gè)種型號測溫(wēn)儀(yí)中，正(zhèng)確選(xuǎn)擇(zé)紅外(wài)測溫儀(yí)型號對(duì)使用者(zhě)來說(shuō)是十分(fēn)重要的。

1，紅外(wài)測溫儀(yí)器(qì)的種(zhǒng)類

紅(hóng)外測(cè)溫儀器(qì)主要有(yǒu)3種(zhǒng)類型(xíng)
：紅外熱(rè)像(xiàng)儀(yí)，紅(hóng)外(wài)熱(rè)電視，紅(hóng)外(wài)測(cè)溫(wēn)儀(yí)（點(diǎn)溫儀）。60年代我(wǒ)國研製成功(gōng)*台紅外測(cè)溫(wēn)儀，八(bā)十年代(dài)初期以後(hòu)又(yòu)陸續生(shēng)產(chǎn)小目(mù)標，遠(yuǎn)距(jù)離(lí)，適(shì)合(hé)電(diàn)業(yè)生產特點的(dí)測溫(wēn)儀(yí)器(qì)，如西光IRT－1200D型，HCW－Ⅲ型，HCW－Ⅴ型；YHCW－9400型(xíng)；WHD4015型（雙瞄準(zhǔn)，目(mù)標D 40mm，可(kě)達15 m），WFHX330型(xíng)（光(guāng)學(xué)瞄(miáo)準，目(mù)標D 50 mm，可達(dá)30 m）。美國(guó)生產(chǎn)的(dí)PM－20，30，40，50，HAS－201測(cè)溫儀(yí)；瑞典AGA公司TPT20，30，40，50等也有較廣(guǎng)泛的應(yīng)用(yòng)。DL－500 E可(kě)以應用於110～500 kV變(biàn)電(diàn)設(shè)備上，圖像清(qīng)晰，溫(wēn)度準確。紅外熱像儀，主要有(yǒu)日本TVS－2000，TVS－100，美(měi)國PM－250，瑞典AGA－ THV510，550，570。國產紅(hóng)外(wài)熱(rè)像儀在昆(kūn)明研(yán)製成功，實(shí)現了(liǎo)國(guó)產化(huà)。

2，紅外測(cè)溫儀工(gōng)作原(yuán)理

了解(jiě)紅外測溫儀的工作原理，技(jì)術指(zhǐ)標，環境工作條件(jiàn)及操作和維修等是用戶(hù)正(zhèng)確(què)地選(xuǎn)擇(zé)和使用紅外測溫儀(yí)的(dí)基(jī)礎(chǔ)。光(guāng)學係(xì)統(tǒng)匯集其(qí)視場內的(dí)目標(biāo)紅外輻(fú)射能(néng)量(liáng)，視場的大小(xiǎo)由(yóu)測溫(wēn)儀的光學(xué)零件以及位置(zhì)決(jué)定。紅(hóng)外(wài)能(néng)量(liáng)聚焦在光電(diàn)探測(cè)儀上並轉變(biàn)為(wéi)相應的電信(xìn)號。該信(xìn)號經過放大器和信號(hào)處(chǔ)理(lǐ)電(diàn)路按照儀器內(nèi)部的算(suàn)法和目標發(fā)射率(shuài)校正後(hòu)轉變為被測目(mù)標的溫(wēn)度(dù)值。除(chú)此之外，還應(yīng)考慮(lǜ)目(mù)標(biāo)和測(cè)溫(wēn)儀所(suǒ)在(zài)的環境條件，如溫度，氣(qì)氛，汙(wū)染和幹擾等(děng)因素(sù)對性能指(zhǐ)標(biāo)的影(yǐng)響及(jí)修正方法(fǎ)。

一切(qiē)溫(wēn)度高(gāo)於(yú)零度(dù)的物體(tǐ)都在不(bù)停地向周(zhōu)圍(wéi)空(kōng)間(jiān)發出(chū)紅外輻射(shè)能量(liáng)。物(wù)體(tǐ)的(dí)紅外輻射(shè)能量的(dí)大(dà)小(xiǎo)及其按(àn)波(bō)長(cháng)的(dí)分(fēn)布——與它的表麵溫度有著十分密(mì)切(qiē)的(dí)關係(xì)。因(yīn)此，通過(guò)對(duì)物(wù)體(tǐ)自(zì)身(shēn)輻射(shè)的(dí)紅外(wài)能(néng)量(liáng)的(dí)測(cè)量(liáng)，便能(néng)準(zhǔn)確地(dì)測(cè)定(dìng)它(tā)的表麵溫度，這就是紅(hóng)外(wài)輻(fú)射(shè)測溫所(suǒ)依據的客(kè)觀(guān)基(jī)礎。

黑體(tǐ)輻(fú)射定律(lǜ)
：黑(hēi)體(tǐ)是(shì)一(yī)種理想(xiǎng)化(huà)的輻(fú)射體(tǐ)，它吸收(shōu)所(suǒ)有(yǒu)波長(cháng)的輻射能量(liáng)，沒(méi)有(yǒu)能量的反(fǎn)射和透過，其(qí)表麵(miàn)的(dí)發射率(shuài)為1。應該指(zhǐ)出，自(zì)然界中(zhōng)並不(bù)存在真正(zhèng)的(dí)黑體，但是為(wéi)了弄清和獲(huò)得紅外輻(fú)射(shè)分布規律，在理(lǐ)論(lùn)研(yán)究中(zhōng)必須選擇合(hé)適的模型(xíng)，這就是普朗克提(tí)出(chū)的體腔輻射(shè)的(dí)量子化(huà)振(zhèn)子(zǐ)模(mó)型，從而導(dǎo)出(chū)了普(pǔ)朗(lǎng)克黑(hēi)體輻(fú)射的(dí)定(dìng)律，即(jí)以波(bō)長表示的(dí)黑體光譜輻(fú)射度，這(zhè)是一(yī)切紅外輻射理(lǐ)論(lùn)的出發(fā)點(diǎn)，故稱黑體輻射定律(lǜ)。

物體發射(shè)率(shuài)對(duì)輻射(shè)測溫的影(yǐng)響(xiǎng)
：自然(rán)界中存在的實(shí)際(jì)物(wù)體，幾乎(hū)都(dū)不(bù)是(shì)黑體。所有(yǒu)實(shí)際(jì)物(wù)體的輻(fú)射量除(chú)依賴於輻(fú)射波長及物(wù)體(tǐ)的溫度之外(wài)，還與構成物體(tǐ)的材料種類，製備方(fāng)法，熱(rè)過(guò)程(chéng)以及表麵狀(zhuàng)態和環(huán)境條(tiáo)件(jiàn)等因(yīn)素(sù)有(yǒu)關(guān)。因(yīn)此，為使(shǐ)黑體輻射定律(lǜ)適(shì)用於所有實(shí)際(jì)物(wù)體(tǐ)，必(bì)須引入一(yī)個(gè)與(yǔ)材(cái)料性(xìng)質(zhì)及表麵(miàn)狀(zhuàng)態有(yǒu)關(guān)的比例係(xì)數，即發射(shè)率(shuài)。該(gāi)係(xì)數表(biǎo)示(shì)實際(jì)物(wù)體(tǐ)的熱輻(fú)射(shè)與黑體(tǐ)輻射的接(jiē)近(jìn)程度，其值在(zài)零(líng)和小(xiǎo)於(yú)1的數值(zhí)之間(jiān)。根據輻射(shè)定(dìng)律(lǜ)，隻要知道(dào)了材料(liào)的(dí)發(fā)射率(shuài)，就知(zhī)道(dào)了任何物(wù)體的紅(hóng)外輻(fú)射特性。

影響發(fā)射率(shuài)的主要(yào)因素(sù)在
：材(cái)料(liào)種(zhǒng)類，表麵(miàn)粗糙(cāo)度(dù)，理(lǐ)化結(jié)構和(hé)材料厚度等(děng)。

當(dāng)用紅外(wài)輻射測溫儀測(cè)量(liáng)目標的溫(wēn)度時(shí)首(shǒu)先(xiān)要測量(liáng)出目標在其波段範圍(wéi)內的(dí)紅(hóng)外輻射量，然(rán)後由測(cè)溫儀計算出(chū)被測目標的溫度(dù)。單色測(cè)溫(wēn)儀(yí)與波段(duàn)內的(dí)輻射(shè)量成(chéng)比例；雙色測(cè)溫儀(yí)與(yǔ)兩個波(bō)段的輻(fú)射(shè)量(liáng)之比成(chéng)比例。

紅外係(xì)統(tǒng)
：紅(hóng)外測(cè)溫(wēn)儀(yí)由光學係(xì)統(tǒng)，光電探(tàn)測器，信號(hào)放大(dà)器(qì)及信號處理(lǐ)，顯(xiǎn)示輸出(chū)等部分(fēn)組成。光(guāng)學(xué)係統(tǒng)匯(huì)聚其(qí)視場內的目標(biāo)紅外輻(fú)射能(néng)量，視場(cháng)的大小由(yóu)測溫儀(yí)的(dí)光學(xué)零件(jiàn)及其位置確定。紅(hóng)外能(néng)量(liáng)聚(jù)焦在光電(diàn)探測(cè)器上並(bìng)轉變為(wéi)相(xiāng)應的電(diàn)信(xìn)號。該信(xìn)號(hào)經(jīng)過(guò)放大器(qì)和(hé)信號處理(lǐ)電路(lù)，並按照儀器(qì)內療(liáo)的算法和目標發(fā)射(shè)率校(xiào)正(zhèng)後轉變(biàn)為被測目(mù)標的(dí)溫度值(zhí)。