紅外測溫儀的原理

　　紅外測溫儀原理
　　
　　工作原理
　　
　　紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變為相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路，并按照儀器內置的算法和目標發射率校正、環境溫度補償后轉變為被測目標的溫度值。
　　
　　在自然界中，一切溫度高于零度的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。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系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。
　　
　　紅外測溫儀原理
　　
　　黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發射率為1。但是，自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體，為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腔輻射的量子化振子模型，從而導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點，故稱黑體輻射定律。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態和環境條件等因素有關。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實際物體，必須引入一個與材料性質及表面狀態有關的比例系數，即發射率。該系數表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數值之間。根據輻射定律，只要知道了材料的發射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。影響發射率的主要因素在：材料種類、表面粗糙度、理化結構和材料厚度等。
　　
　　當用紅外輻射測溫儀測量目標的溫度時首先要測量出目標在其波段范圍內的紅外輻射量，然后由測溫儀計算出被測目標的溫度。單色測溫儀與波段內的輻射量成比例，雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。
　　
　　日常維護
　　
　　自我校準
　　
　　紅外線測溫儀確保測溫精度zui重要的因素是發射率，到光斑的距離，光斑的位置，視場。自校準時完成基本誤差的比對、測量距離變化影響、以及發射率的范圍的確定，測試前將紅外線測溫儀調整到狀態再用于現場測試。
　　
　　自校準方法如下：
　　
　　參照黑體爐的原理和實際工作經驗，在自校準中采用的比對標準是自制簡易黑體水箱，水箱規格為450mmx300mm，自鐵皮制作，內部裝有電加熱器。用一塊穩定性較好的1．5級壓力式溫度計（可用檢定過的玻璃液體溫度計代替）作為標準器測試水箱內溫度，考慮到由于對大多數有機材料、油漆或氧化表面的表面溫度進行測量時要用黑膠布或平光黑漆涂于被測表面加以補償，使黑膠布或黑漆達到與基底材料相同溫度時，測量膠布或漆表面的溫度，即為真實溫度的工作經驗。同時考慮光斑定位測試，用80mmx80mm的黑膠布粘貼在與壓力式溫度計探頭同一深度的液面，待水箱中的水沸騰5min后，水箱中的溫場均勻時用紅外線測試儀瞄準黑膠布中心點進行比對。
　　
　　技術要求：
　　
　　紅外線測溫儀的基本誤差和測量距離變化影響不超過表一的規定。
　　
　　校準項目：
　　
　　根據現場使用情況及實踐經驗，校準項目主要完成外觀檢查、基本誤差的測定、測量距離變化影響的測定和發射率的范圍確定。
　　
　　校準步驟：
　　
　　1）外觀檢查，各部分裝配完好，無缺損；
　　
　　2）字符、標志、刻度應完整清晰；
　　
　　3）外觀和零部件應有良好處理，不得有銹蝕和霉斑；
　　
　　4）如出現“BAT”提示，及時更換電池；
　　
　　5）物鏡、目鏡無損傷，瞄準應清晰，如環境灰塵較大，應清潔透鏡表面，用清潔空氣吹掉表面浮塵，或用軟毛刷刷掉灰塵。
　　
　　維護
　　
　　1.更換電池
　　
　　要安裝或更換電池，按圖2所示打開電池盒并放入電池。
　　
　　2.清潔透鏡
　　
　　使用干凈的壓縮空氣吹走脫落的粒子。用濕棉簽小心地擦拭表面。棉簽可用清水濕潤。
　　
　　3.清潔機殼
　　
　　用肥皂和清水沾濕海綿或軟布。為避免損壞測溫儀，切勿將儀器浸入水中。
　　
　　應用領域
　　
　　1、食品領域（掃描管理、服務及貯存溫度），
　　
　　2、電氣領域（檢查有故障的變壓器、電氣面板和接頭），
　　
　　3、汽車工業領域（診斷汽缸和加熱/冷卻系統），
　　
　　4、HVAC領域（監視空氣分層、供/回記錄、爐體性能）。