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從細節(jié)上提升紅外線測溫儀性能
閱讀：762 發(fā)布時間：2016-5-23
從細節(jié)上提升紅外線測溫儀性能
紅外線測溫儀由光學系統(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,。光學系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的目標紅外輻射能量,，視場的大小由紅外線測溫儀的光學零件以及位置決定,。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉變?yōu)橄鄳碾娦盘?。該信號?jīng)過放大器和信號處理電路按照紅外線測溫儀內(nèi)部的算法和目標發(fā)射率校正后轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。除此之外,，還應考慮目標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,，故稱黑體輻射定律,。
紅外線測溫儀由光學系統(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。光學系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標紅外輻射能量,，視場的大小由紅外線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?yōu)橄鄳碾娦盘枴Ｔ撔盘柦?jīng)過放大器和信號處理電路,，并按照紅外線測溫儀內(nèi)療的算法和目標發(fā)射率校正后轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值,。
利用紅外線測溫儀導體電阻隨溫度變化而改變的性質而制成的測溫裝置。通常是把純鉑細絲繞在云母或陶瓷架上,，防止鉑絲在冷卻收縮時產(chǎn)生過度的應變,。在某些特殊情況里，可將金屬絲繞在待測溫度的物質上,，或裝入被測物質中,。在測極低溫的范圍時，亦可將碳質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載電阻,，來抵償測量線圈的導線的溫度效應,。
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,、理化結構和材料厚度等,。
當用紅外輻射紅外線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(nèi)的紅外輻射量，然后由紅外線測溫儀計算出被測目標的溫度,。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(jù)的客觀基礎。
距離與光斑之比,，紅外線測溫儀的光學系統(tǒng)從圓形測量光斑收集能量并聚焦在探測器上,，光學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，只有用以幫助瞄準在測量點上,。紅外光學的改進是增加了近焦特性,，可對小目標區(qū)域提供*測量，還可防止背景溫度的影響,。視場，確保目標大于紅外線測溫儀測量時的光斑尺寸,，目標越小,，就應離它越近。當精度非凡重要時,，要確保目標至少2倍于光斑尺寸,。
紅外技術及其原理的無異議的理解為其*的測溫。當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系統(tǒng)在探測器上轉換為電信號，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償,。使膠帶或漆達到與基底材料相同溫度時,，測量膠帶或漆表面的溫度，即為其真實溫度,。