Question

红外测温仪的工作原理

红外测温仪的工作原理

Answer 1

　　红外线测温仪是利用波长在0.76～100μm之间的红外线，对物体进行扫描成像，来进行对物体的设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等，因此，红外线测温仪一直以来都是国家研究的重要项目，包括在日常生活中，甚至在医学领域中，都是充当着一个重要的角色，为我们检测出许许多多存在却看不见的问题，但是他的工作原理是什么?小编为你们解释。

　　红外测温的理论原理

　　在自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断的向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的红外线。他最大的特点是在给定的温度和波长下，物体发射的辐射能有一个最大值，这种物质称为黑体，并设定他的反射系数为1，其他的物质反射系数小于1，称为灰体，由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。说明在绝对温度T下，波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。根据这个关系可以得到相应的的关系曲线，即可的出：

　　(1)随着温度的升高，物体的辐射能量越强。这是红外辐射理论的出发点，也是单波段红外测温仪的设计依据。

　　(2)随着温度升高，辐射峰值向短波方向移动(向左)，并且满足维恩位移定理 ，峰值处的波长 与绝对温度T成反比，虚线为 处峰值连线。这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处，低温测温仪多工作在长波处。

　　(3)辐射能量随温度的变化率，短波处比长波处大，即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高)，抗干扰性强，测温仪应尽量选择工作在峰值波长处，特别是低温小目标的情况下，这一点显得尤为重要。

    红外线测温仪的原理

　　红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度，使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。显示器指出被测物体的亮度温度。

　　这是小编总结的红外线测温仪的原理，大家是否清楚知道了?就是测量温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出的红外线。它在检查、维修和标定的温度方面能够大大提高工作效率，节约时间，提高设备和系统的可用率。红外线测温仪现在已经用于电力、冶金、石化等多个方面了，甚至连航空运输方面也是红外线测温仪的领域。

Answer 2

自然界中除了人眼看得见的光（通常称为可见光），还有紫外线、 红外线等非可见光。自然界中温度高于绝对零度(-273℃)的任何物体，随时都向外辐射出电磁波（红外线），因此 物体表面对外辐射热量的大小，热敏感传感器获取不同热量差，通过电子技术和软件技术的处理，呈现出明暗或色差各不相同的图像，也就是我们通常说的红外线热成像；将辐射源表面热量通过热辐射算法运算转换后，实现了热像与温度之间的换算。
人体测温摄像机技术核心是红外热像加可见光图像的双光谱成像摄像机，将双光谱成像摄像机安装在进出通道，让镜头直视通道的卡口位置（注明：精确测温必须在被检测点位配置一个黑体仪，做被检人员的温度参考校正）；测温摄像机对迎面过卡口人流的面部、额头等身体外露部分进行在线实时测温。当检测到的温度大于设定温度时（如37.3℃），即出现疑似发热人员，系统将马上锁定最高温的人员并报警提醒值守人员，按预案进行处置。

Answer 3

　红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

Answer 4

其它红外测温仪使方法，我了解不是太多，但听说它用机场，这个我了解了一下。
使用红外测温仪注意事项

　　（1）红外测温仪只能测量物体表面温度，不能测量物体内部温度。

　　（2）不能透过石英玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性。对于表面光亮的或抛光的金属物体，如不锈钢、铝等，测量精度也不准确。

　　（3）要尽量缩短测量距离，防止信号衰减。测温仪直接瞄准目标，然后对目标上下扫描，直至确定热点。

　　（4）避免蒸汽、尘土、烟雾等环境因素对测温仪光学系统造成影响，降低测量精度。

　　（5）注意消除环境温度影响，如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下，允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。
本文来自北京汇德信科技有限公司

Answer 5

一个完整的红外测温仪是由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成的。光学系统汇聚在其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置决定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
　　
　　在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，更能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。黑体是一种理想化的辐射体，它可以吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。但是,自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体，为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因素在：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例；双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。