SIR40紅外測(cè)溫儀

紅外測(cè)溫儀器的種類

紅外測(cè)溫儀器主要有3種類型:紅外熱像儀、紅外熱電視、紅外測(cè)溫儀(點(diǎn)溫儀)。60年代我國研制成功第一臺(tái)紅外測(cè)溫儀，1990年以后又陸續(xù)生產(chǎn)小目標(biāo)、遠(yuǎn)距離、適合電業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的測(cè)溫儀器，美國生產(chǎn)的雷泰測(cè)溫儀;國產(chǎn)的TI51/41系列紅外測(cè)溫儀等也有較廣泛的應(yīng)用。

紅外測(cè)溫儀工作原理

了解紅外測(cè)溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶正確地選擇和使用紅外測(cè)溫儀的基礎(chǔ)。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)匯集其視場(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)零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。除此之外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和測(cè)溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對(duì)性能指標(biāo)的影響及修正方法。

一切溫度高于絕對(duì)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(guān)系。因此，通過對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(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)的客觀基礎(chǔ)。

黑體輻射定律: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(fā)射率為1。應(yīng)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(dǎo)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(diǎn)，故稱黑體輻射定律。

物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響:自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。所有實(shí)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(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)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(shù)值之間。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

影響發(fā)射率的主要因紗在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。

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。

紅外測(cè)溫儀在工業(yè)上的應(yīng)用非常廣泛，用的最多的主要是便攜式紅外測(cè)溫儀及在線式紅外測(cè)溫儀。目前，隨著光纖紅外測(cè)溫儀技術(shù)上的日趨成熟，及其在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)顯現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)日益突出，光纖紅外測(cè)溫儀也已開始慢慢替代在線測(cè)溫的一體式紅外測(cè)溫儀，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)場(chǎng)合。

光纖紅外測(cè)溫儀目前的主要應(yīng)用市場(chǎng)是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。因?yàn)橐惑w式紅外測(cè)溫儀對(duì)使用環(huán)境要求很苛刻，一般要保持儀器安裝在環(huán)境溫度不超過50攝氏度場(chǎng)合，否則將會(huì)因電路元件受溫度的影響而導(dǎo)致測(cè)量值失真，甚至儀器損壞，所以，一般在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)在線使用的一體式紅外測(cè)溫儀都裝有水冷套等降溫保護(hù)措施，安裝麻煩，使用成本也高。而光纖紅外測(cè)溫儀采用的是分體式設(shè)計(jì)，將基本不受溫度影響的光路系統(tǒng)(即光學(xué)探頭)安裝在測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng);而把對(duì)環(huán)境溫度要求較苛刻的信號(hào)處理/顯示器安裝在遠(yuǎn)離測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)的地方，可以保證信號(hào)處理/顯示器始終正常工作;中間通過一根紅外光纖，將光學(xué)探頭接收到的紅外信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)處理器進(jìn)行處理。這樣，儀表便有了長期工作的穩(wěn)定性及可靠性，且安裝簡易，無需水冷等降溫措施，使用成本低廉，設(shè)備維護(hù)也方便。

用于測(cè)試人體溫度的紅外測(cè)溫儀稱為人體紅外測(cè)溫儀。但是必須澄清一點(diǎn)，不存在專門的醫(yī)用或者工業(yè)用的紅外測(cè)溫儀之分，因?yàn)榧t外測(cè)溫儀的制造原理都是一致的。只存在高精度，高距離系數(shù)比，高性能的紅外測(cè)溫儀和低精度，低距離系數(shù)比和低性能的紅外測(cè)溫儀之分。只要將紅外測(cè)溫儀的發(fā)射率設(shè)置在0.95(人的皮膚發(fā)射率一般都是這個(gè)值，就算有差異，影響也只在0.3度之內(nèi))，就是符合人體測(cè)溫的要求。(如:所有品牌的車都可以跑40碼的速度，高檔車可能可以達(dá)到200碼的速度，但是沒有區(qū)分說專門跑40碼的車和專門跑200碼的車，只有性能高低的車的區(qū)別。)