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從細(xì)節(jié)上提升紅外線測溫儀性能
閱讀：756 發(fā)布時間：2016-5-23
從細(xì)節(jié)上提升紅外線測溫儀性能
紅外線測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、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(xué)系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場的大小由紅外線測溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路按照紅外線測溫儀內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。除此之外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和紅外線測溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標(biāo)的影響及修正方法。
紅外線測溫儀黑體輻射定律：黑體是一種理想化的輻射體，紅外線測溫儀吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。應(yīng)該指出，自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，故稱黑體輻射定律。
紅外線測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、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(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場的大小由紅外線測溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路，并按照紅外線測溫儀內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。
利用紅外線測溫儀導(dǎo)體電阻隨溫度變化而改變的性質(zhì)而制成的測溫裝置。通常是把純鉑細(xì)絲繞在云母或陶瓷架上，防止鉑絲在冷卻收縮時產(chǎn)生過度的應(yīng)變。在某些特殊情況里，可將金屬絲繞在待測溫度的物質(zhì)上，或裝入被測物質(zhì)中。在測極低溫的范圍時，亦可將碳質(zhì)小電阻或滲有砷的鍺晶體，封入充滿氦氣的管中。將鉑絲線圈接入惠斯通電橋的一條臂，另一條臂用一可變電阻與兩個假負(fù)載電阻，來抵償測量線圈的導(dǎo)線的溫度效應(yīng)。
紅外線測溫儀影響發(fā)射率的主要因素在：材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。
當(dāng)用紅外輻射紅外線測溫儀測量目標(biāo)的溫度時首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由紅外線測溫儀計算出被測目標(biāo)的溫度。單色紅外線測溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例；雙色紅外線測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。
一切溫度高于*零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。
距離與光斑之比，紅外線測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)從圓形測量光斑收集能量并聚焦在探測器上，光學(xué)分辨率定義為紅外線測溫儀到物體的距離與被測光斑尺寸之比(D:S)。比值越大，紅外線測溫儀的分辨率越好，且被測光斑尺寸也就越小。
激光瞄準(zhǔn)，只有用以幫助瞄準(zhǔn)在測量點(diǎn)上。紅外光學(xué)的改進(jìn)是增加了近焦特性，可對小目標(biāo)區(qū)域提供*測量，還可防止背景溫度的影響。視場，確保目標(biāo)大于紅外線測溫儀測量時的光斑尺寸，目標(biāo)越小，就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度非凡重要時，要確保目標(biāo)至少2倍于光斑尺寸。
紅外技術(shù)及其原理的無異議的理解為其*的測溫。當(dāng)由紅外線測溫儀測溫時，被測物體發(fā)射出的紅外能量，通過紅外線測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)在探測器上轉(zhuǎn)換為電信號，該信號的溫度讀數(shù)顯示出來，有幾個決定*測溫的重要因素，zui重要的因素是發(fā)射率、視場、到光斑的距離和光斑的位置。發(fā)射率，所有物體會反射、透過和發(fā)射能量，只有發(fā)射的能量能指示物體的溫度。當(dāng)紅外線測溫儀測量表面溫度時，紅外線測溫儀能接收到所有這三種能量。
因此，所有紅外線測溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。測量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。有些紅外線測溫儀可改變發(fā)射率，多種材料的發(fā)射率值可從出版的發(fā)射率表中找到。其它紅外線測溫儀為固定的予置為0.95的發(fā)射率。該發(fā)射率值是對于多數(shù)有機(jī)材料、油漆或氧化表面的表面溫度，就要用一種膠帶或平光黑漆涂于被測表面加以補(bǔ)償。使膠帶或漆達(dá)到與基底材料相同溫度時，測量膠帶或漆表面的溫度，即為其真實(shí)溫度。