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紅外測(cè)溫儀的原理分析

紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器、信號(hào)處理和顯示輸出等部分組成。
光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)的紅外輻射能量集中在其視場(chǎng)內(nèi)，將紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成被測(cè)目標(biāo)的溫度值。
工作準(zhǔn)則
了解紅外測(cè)溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件、操作和維護(hù)是用戶正確選擇和使用紅外測(cè)溫儀的基礎(chǔ)。
紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器、信號(hào)處理和顯示輸出組成。
光學(xué)系統(tǒng)在其視場(chǎng)內(nèi)收集目標(biāo)的紅外輻射能量，視場(chǎng)的大小由光學(xué)部件和測(cè)溫儀的位置決定。
紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。
該信號(hào)經(jīng)放大器和信號(hào)處理電路根據(jù)儀器內(nèi)部算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后，轉(zhuǎn)換為被測(cè)目標(biāo)的溫度值。
此外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和溫度計(jì)的環(huán)境條件，如溫度、大氣、污染和干擾等因素對(duì)性能指標(biāo)的影響和校正方法。
所有溫度高于零的物體都在不斷向周圍空間發(fā)射紅外輻射能量。物體紅外輻射能量的大小及其按波長的分布與其表面溫度有著非常密切的關(guān)系。
因此，通過測(cè)量物體自身輻射的紅外能量，可以準(zhǔn)確地確定其表面溫度，這是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀依據(jù)。
黑體輻射定律：
黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能，沒有能量的反射或傳輸，其表面的發(fā)射率為 1。
需要指出的是，自然界中不存在真正的黑體，但為了弄清和獲得紅外輻射的分布規(guī)律，必須在理論研究中選擇合適的模型；
這就是普朗克模型提出的體腔輻射量子化振子，從而推導(dǎo)出黑體輻射普朗克定律，黑體的光譜輻射率用波長表示，這就是所有紅外輻射理論的起點(diǎn)，它被稱為黑體輻射定律。
物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響：
自然界中幾乎所有的實(shí)際物體都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量不僅取決于輻射的波長和物體的溫度，還取決于構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件。
因此，為了使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入與材料性質(zhì)和表面狀態(tài)相關(guān)的比例因子，即發(fā)射率。
該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值介于零和小于 1 的值之間。
根據(jù)輻射定律，只要知道材料的發(fā)射率，就可以知道任何物體的紅外輻射特性。
影響發(fā)射率的主要因素有：材料種類、表面粗糙度、物理化學(xué)結(jié)構(gòu)和材料厚度。
用紅外輻射溫度計(jì)測(cè)量目標(biāo)溫度時(shí)，首先測(cè)量目標(biāo)在其波長范圍內(nèi)的紅外輻射，然后用溫度計(jì)計(jì)算被測(cè)目標(biāo)的溫度。
單色溫度計(jì)與波段內(nèi)的輻射量成正比；雙色溫度計(jì)與兩個(gè)波段的輻射比成正比。
紅外系統(tǒng)：
紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器、信號(hào)處理和顯示輸出組成。
光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)的紅外輻射能量集中在其視場(chǎng)內(nèi)，視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)部件及其位置決定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。
該信號(hào)經(jīng)放大器和信號(hào)處理電路校正后轉(zhuǎn)換為被測(cè)目標(biāo)的溫度值，并根據(jù)儀器內(nèi)部治 療和目標(biāo)發(fā)射率的算法進(jìn)行校正。