红外测温工作原理新

红外测温原理与选型上海皇龙自动化工程有限公司021-5216028113482297687吕江明红外测温发展过程

1800年赫胥尔发现红外线1828年M’Sweeny第一个辐射温度计19世纪末消隐光学高温计1901年全辐射测温仪专利(Fery)1931年商用全辐射测温仪问世

(Leeds&Northrupcompany)60年代后迅猛发展近二十年双色、光纤、扫描等红外测温的原理

红外测温仪可捕捉从所有物体辐射出的红外能量。红外辐射是电磁频谱的一部分，电磁频谱中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽玛射线和X光。可见光紫外光红外光X-射线GammaRays无线电波EHFSHFUHFVHFHFMFLFVLF0.1A1A1UA100A0.11101001cm0.1cm10cm1m100m1km10km100km波长10m30201510864321.510.80.60.4波长(um)常用红外光谱范围

红外测温技术的基础

绝对零度(-273℃)以上的物体都辐射红外能量红外测温的几个重要概念波长发射率距离系数温度与辐射能量的关系

黑体辐射光谱曲线的特性12345678910111213141500°C1000°C542°C260°C20°C不同温度的辐射曲线永不会相交随温度增加，辐射能量增大而峰值波长减小波长与温度成反比红外能量（温度/热像）波长（微米）102101110-110-210-310-40物体发射率随发射率变化

(非灰体)=0.9(灰体)相对能量波长(微米)=1.0(黑体)发射率为物体的辐射度与和与该物体具有相同温度的黑体的辐射度之比物体红外能量的传播

发射率决定了实际物体的红外辐射特性

“理想黑体”“实际物体”既是完全吸收体也是完全发射体部分能量被反射部分能量透过发射率=1发射率<1IIIIRATEEEE影响发射率的主要因素材料种类表面状况(抛光,粗糙,氧化,喷砂)表面几何形状(平面,凹面,凸面)表面理化结构状态（如沉积物，氧化膜，油膜等）透过率(例如塑料薄膜)测量温度测量角度距离系数探头到目标的距离测量斑直径大小2.50.17.50.3140.6210.8331.3mm英寸002515027631305mm英寸测斑直径测量距离=D:S黑体辐射定率普朗克定律：式中：

第一辐射常数：第二辐射常数：黑体辐射定律斯藩-玻耳兹曼定率：维恩位移定率：A=2897.3从此可看出波长与温度成反比大气传输环境453SP1470EMS?85大气传输部分波长可以避开大气的吸收(高于海平线0.3公里)1.00.50.00.512358101520波长(微米)相对透过率实际物体的测温示意图目标探头RTE反射率,透射率,发射率环境温度II =入射能量R = 反射能量T = 透射能量E = 发射能量背景住能量秀的影蒙响当背遗景温峡度高望于目沉标温密度时轻应进萝行背茎景温摊度补猜偿(T执-A帆mb畅ie毒nt建)背景慢温度目标目标椅与视钱场要确钻保目立标大馋于仪映器所邀测圆巡寿点的忽大小餐。目砌标越糕小，肢则应胶离得午越近矩。如缸果精停度非籍常重乳要，丽则要犬确保蚕目标灿至少杯是测刊量圆宣点大丙小的涂两倍最好旺一般珍差探头目标醋大于汁测量近视场目标壁等于按测量符视场目标滩小于疏测量哨视场与“真实炉值”比较当测演量位波置不纺同或礼使用图不同恼仪器喉测同厦一物刺体时醒，精潜度非候常重视要指相盛同条读件下颜输出裹比较(距离洞、发威射率障、精转度）建立粗当地“基准”，测旺量与喷基准亡的偏励差工艺赶监控怠中实厌际起爱作用穗，“工艺壶精度”需要志精度崇还是图重复弟性?精度重复细性响应讽速度哑分析对于党运动缴的目扶标和拒快速眨加热渗的目争标响拖应速怨度快扎是必龙需的当温晴度变率化缓阶慢时捡，响舍应速低度快买通常偷是不斜必要淹的发射惭率设课定误单差飘造成叨的测疗量温冈度误伴差108642050剪010趋0015距0020将0025程0030号008-可14微米1.产0微米使用嫩尽可系能短稠的测紫量波科长%误差目标器温度(度)发射伴率误导差假秤定为10圾%5.病0微米3.纺9微米2.捐2微米特殊居类型传波长旧的选惹用测量都聚乙鸡烯时挡，选售用位爱于透消过率落近似偿为零驳处的苗波长盟，波羡长为自：3.匹43。因码为测躁得是傅他们琴的表建面温灵度波长洞（微充米）透过砍率%10麦090807060504030201002铃3努4台5义6句7看8突9痰1花0森1勺1度1歉2脆1鼻3垄1括4聚乙返烯.03mm(1mil)0.13mm(5密耳)10扑09080706050403020100透过币率%波长挑（微格米）火焰2末3召4翠5慰6妻7篮8勾9垄1情0普1秘1匠1椅2预1脚3查1杏4透过洗火焰傻测量匪物体终时，笋需要侧选择卵透过制率高钉的波颠长，艰能够居透过享火焰岂的红懒外波蛋长为3.遥9。因姨为物蜻体发遣出3.完9的红尤外波上长不模受火锡焰的格干扰指导羊方针测玻吊璃后料面物心体温妥度用1-确3微米测玻少璃表填面温教度25穴0℃以上易用5微米测低呈温时术用8召-雅14微米玻璃慌的红裤外测鼻量0.2mm(10Mil)1.5mm(60Mil)6mm(240Mil)1.0.8.6.4.2234568透过率波长(微米)如何打选择湿响应挎波长?近可鸡能选侦择短直的波部长选择稿将反坝射，歌透射青能量膊降到鼓最低丙的波浩长特殊尾物体躬（塑驼料薄仍膜，肺玻璃扮，火蜜焰等价）采建用鞭特殊脖波长(被测列物体遍不透胶明的村波长症）根据搁现场然环境群的问群题（吃如观适察窗瞎口）当视维场被丽部分奴遮挡幅时，炉应选捎择双题色仪鹊器测温夹范围/响应掘波长距离及系数位（测误量距赛离与客目标血大小棒）发射勾率设臣定测量画精度/重复解性响应嘉时间瞄准犬方式魔（激锯光、恒透镜筹、视尼频、过目视塞、瞄炮准灯/镜）现场色环境欠要求/输出酬方式测温故仪的戚选型浪参数红外酱测温第仪工狡作原缎理窗口墨和光厚学系标统目标环境探测坐器显示亲及输怒出45阿3SP初1晴4看70萝EM吵S里?8较5红外耻测温块仪由园光学细系统死、光菠电探健测器织、信喜号放颜大器闹及信奔号处屑理、把显示间输出撞等部驴分组算成。思光学借系统就汇聚采其视棒场内痕的目疾标红纪外辐误射能队量，搞红外浆能量担聚集净在光花电探问测器扇上并显转变雄为相林应的级电信掌号，航该信稍号再禽经换袜算转伤变为税被测秤目标愿的温拐度值劳。双色唤测温症仪理论魄公式仗：T：目收标温色度A，B：常渡数：第节一波烂段内蒸发射迹率：第赵一波米段内夸发射未率：第宰一波读段内葬目标猎能量：第赵一波拾段内游目标访能量：坡温度救（双另色测均温仪倒要调贞的是蛛坡度日而不冬是发颂射率蜂）如何泊利用洞双色灵测温?当测幸量视秆场被弱遮挡吸时，敢或物麻体快练速运演动,目标腰比较泽小,单色陵测温草仪将擦产生自测量糖误差双色行测温窗的原刃理:通过秀计算毅探测笋到的乖两个全波长蕉上的垄能量效的比余值，字可以纽奉消除概这种留误差比值沾随目颠标温影度变拢化而攻变化波长(m)1.抖02.脏0比值(El2/El1)终~鱼T00.侦10.令20.园30.重40.遗50.姜60.伪70.戴80.润91相对喊辐射肯能量(E景)ll12双色顽与单诞色测谎量比岩较读数冰误差(%葱)与能令量衰污减读数驼误差(%泽)目标仪温度(度)100-1裹0-2警0-3汉0-4洗0-5锡0100-1洗0-2蓄0-3榴0-4博0-5可050蔑010砌0015婶00籍*20旅0025寺0030耀00+深0.脱75振%-硬0.好75拥%单色:放50跟%能量添衰减单色:蛙80智%能量陶衰减单色:筑90针%能量料衰减单色:咸95坏%能量鉴衰减双色:妄0%姑-越9幕5%能量集衰减从右钳图可杀见,双色维测量的泳误差苍很小,几乎不变钉化。贴而且误双色泰只需要淘吸收柏物体5%的能量墨就可明以测千量到投。不象牺单色陕红外脖测温梢仪需要餐吸收夺到物报体95慕%的能浮量才紫能测醉量准珍确。双色锯测温圈仪测量增视场细部分雨被遮鬼挡烟雾潜，水筝汽，榴灰尘不洁石窗口目标虚比较于小,小于付测量疑红外和测温歌仪的浑视场运动书目标,尤其抢是快部速运耻动的耗物体目标埋发射哥率低岁或变示化何种怪情况醒下采文用双激色测算量烟尘双色庆测温宅仪解膛决的醒问题不洁燥镜头不洁纲窗口部分舞视场道被遮敬挡小于属视场唉的目彻标输出撑选择热偶着输出电流股输出0卷-朽20猪m隐A4丈-狭20绍m永A电压蚊输出0错-估5伏标准1苹mV驼/度RS低23迈2/担RS哈48捕5输出仪器耗