紅外測(cè)溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷,、安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了重要作用,。近年來(lái)，非接觸紅外測(cè)溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展,，性能不斷提高,，適用范圍也不斷擴(kuò)大，*逐年增長(zhǎng),。比起接觸式測(cè)溫方法,，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快,、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),。 

紅外測(cè)溫儀 

工作原理 

一切溫度高于零度的物體都在不停地向周?chē)臻g發(fā)出紅外輻射能量,。物體的紅外輻射特性——輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此,，通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量,，能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的基礎(chǔ),。 

當(dāng)用紅外輻射測(cè)溫儀測(cè)量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測(cè)量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量,，然后由測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。單色測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例,；雙色測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例,。 

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)放大器及信號(hào)處理,、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,，視場(chǎng)的大小由測(cè)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(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路,，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值,。 

選擇紅外測(cè)溫儀可分為三個(gè)方面： 

（1）性能指標(biāo)方面 如溫度范圍、光斑尺寸,、工作波長(zhǎng),、測(cè)量精度、響應(yīng)時(shí)間等,；環(huán)境和工作條件方面,，如環(huán)境溫度、窗口,、顯示和輸出,、保護(hù)附件等；其他選擇方面,，如使用方便,、維修和校準(zhǔn)性能以及價(jià)格等，也對(duì)測(cè)溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響,。 

（2）確定測(cè)溫范圍 測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀zui重要的一個(gè)性能指標(biāo),。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。因此，用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確,、周全,，既不要過(guò)窄，也不要過(guò)寬,。根據(jù)黑體輻射定律,，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化，因此,，測(cè)溫時(shí)應(yīng)盡量選用短波較好,。 

（3）確定目標(biāo)尺寸 紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀（輻射比色測(cè)溫儀）。對(duì)于單色測(cè)溫儀,，在進(jìn)行測(cè)溫時(shí),，被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿測(cè)溫儀視場(chǎng)。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小的50%為好,。如果目標(biāo)尺寸小于視場(chǎng),，背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀數(shù)，造成誤差,。相反,，如果目標(biāo)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng),，測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響,。 

確定光學(xué)分辨率（距離系靈敏） 

光學(xué)分辨率由D與S之比確定，是測(cè)溫儀到目標(biāo)之間的距離D與測(cè)量光斑直徑S之比,。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處,，而又要測(cè)量小的目標(biāo)，就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀,。光學(xué)分辨率越高,，即增大D：S比值，測(cè)溫儀的成本也越高,。 

確定波長(zhǎng)范圍 

目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜響應(yīng)或波長(zhǎng),。對(duì)于高反射率合金材料，有低的或變化的發(fā)射率,。在高溫區(qū),，測(cè)量金屬材料的*波長(zhǎng)是近紅外，可選用0.18～1.0mm波長(zhǎng),。其他溫區(qū)可選用1.6mm,、2.2mm和3.9mm波長(zhǎng)。由于有些材料在一定波長(zhǎng)是透明的,，紅外能量會(huì)穿透這些材料,，對(duì)這種材料應(yīng)選擇特殊的波長(zhǎng)。如測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用1.0mm、2.2mm和3.9mm（被測(cè)玻璃要很厚,，否則會(huì)透過(guò)）波長(zhǎng),；測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用5.0mm波長(zhǎng)；測(cè)低區(qū)區(qū)選用8～14mm波長(zhǎng)為宜,；再如測(cè)量聚乙烯塑料薄膜選用3.43mm波長(zhǎng),，聚酯類選用4.3mm或7.9mm波長(zhǎng)。厚度超過(guò)0.4mm選用8～14mm波長(zhǎng),；又如測(cè)火焰中的CO2用窄帶4.24～4.3mm波長(zhǎng),，測(cè)火焰中的CO用窄帶4.64mm波長(zhǎng)，測(cè)量火焰中的NO2用4.47mm波長(zhǎng),。 

確定響應(yīng)時(shí)間 

響應(yīng)時(shí)間表示紅外測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度,，定義為到達(dá)zui后讀數(shù)的95%能量所需要時(shí)間，它與光電探測(cè)器,、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān),。如果目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)時(shí)，要選用快速響應(yīng)紅外測(cè)溫儀,，否則達(dá)不到足夠的信號(hào)響應(yīng),，會(huì)降低測(cè)量精度。但并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外測(cè)溫儀,。對(duì)于靜止的或目標(biāo)熱過(guò)程存在熱慣性時(shí),，測(cè)溫儀的響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了。因此,，紅外測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間的選擇要和被測(cè)目標(biāo)的情況相適應(yīng),。 

環(huán)境條件考慮 

測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響，應(yīng)加以考慮并適當(dāng)解決,，否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起測(cè)溫儀的損壞,。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高、存在灰塵,、煙霧和蒸汽的條件下,，可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻,、空氣冷卻系統(tǒng),、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測(cè)溫儀,，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫,。在確定附件時(shí)，應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),，以降低安裝成本,。當(dāng)煙霧、灰塵或其他顆粒降低測(cè)量能量信呈悍，雙色測(cè)溫儀是*選擇,。在噪聲,、電磁場(chǎng)、震動(dòng)或難以接近環(huán)境條件下,，或其他惡劣條件下,，光纖雙色測(cè)溫儀是*選擇。 

在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況下,，可以選擇測(cè)溫頭和顯示器分開(kāi)的系統(tǒng),，以便于安裝和配置?？蛇x擇與現(xiàn)行控制設(shè)備相匹配的信號(hào)輸出形式,。 

紅外輻射測(cè)溫儀的標(biāo)定 

紅外測(cè)溫儀必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度。如果所用的測(cè)溫儀在使用中出現(xiàn)測(cè)溫超差,，則需退回廠家或維修中心重新標(biāo)定,。(end)