分析(xi)壹(yi)下(xia)紅(hong)外(wai)線測溫儀的工作原(yuan)理(li)

　　了(le)解紅(hong)外測(ce)溫儀的工作原(yuan)理(li)、技術(shu)指(zhi)標(biao)、環(huan)境工作條(tiao)件及(ji)操(cao)作(zuo)和(he)維修等(deng)是用戶正確(que)地選(xuan)擇(ze)和(he)使用紅外測(ce)溫儀的基(ji)礎(chu)。光學系(xi)統匯(hui)集(ji)其視(shi)場內(nei)的(de)目標(biao)紅外(wai)輻射(she)能(neng)量(liang)，視(shi)場的(de)大小(xiao)由測溫儀的光學零件以(yi)及(ji)位(wei)置(zhi)決(jue)定。紅外能(neng)量(liang)聚(ju)焦(jiao)在光電探(tan)測(ce)儀上(shang)並轉(zhuan)變(bian)為(wei)相應(ying)的電信(xin)號。該信(xin)號(hao)經(jing)過放(fang)大(da)器和(he)信號(hao)處理(li)電路(lu)按(an)照儀器內(nei)部(bu)的(de)算(suan)法和(he)目標(biao)發射率(lv)校(xiao)正(zheng)後(hou)轉(zhuan)變(bian)為(wei)被(bei)測(ce)目標(biao)的溫度值(zhi)。除(chu)此之(zhi)外，還應(ying)考(kao)慮目標(biao)和(he)測溫儀所在的環(huan)境條(tiao)件，如溫度、氣氛(fen)、汙染(ran)和(he)幹(gan)擾等(deng)因素對(dui)性能(neng)指(zhi)標(biao)的影響及(ji)修正方(fang)法。

 

　　壹切溫度高於(yu)零度的(de)物(wu)體都(dou)在不停(ting)地向(xiang)周圍(wei)空(kong)間(jian)發出(chu)紅外(wai)輻射(she)能(neng)量(liang)。物(wu)體的(de)紅(hong)外輻射(she)能(neng)量(liang)的(de)大小及(ji)其按(an)波長的(de)分布(bu)——與(yu)它的(de)表面溫度有(you)著(zhe)十分密(mi)切的(de)關(guan)系(xi)。因此，通(tong)過(guo)對(dui)物(wu)體自(zi)身(shen)輻射(she)的(de)紅外(wai)能(neng)量(liang)的(de)測量，便能(neng)準(zhun)確(que)地測(ce)定(ding)它的(de)表面溫度，這(zhe)就是紅外輻射(she)測(ce)溫所依據的客(ke)觀基(ji)礎(chu)。

 

　　黑體(ti)輻射(she)定(ding)律(lv)：黑體(ti)是壹種理(li)想化(hua)的輻射(she)體(ti)，它吸(xi)收所有波長的(de)輻射(she)能(neng)量(liang)，沒(mei)有能(neng)量(liang)的(de)反射和(he)透過(guo)，其表(biao)面的發射率(lv)為(wei)1。應(ying)該(gai)指(zhi)出(chu)，自(zi)然(ran)界中並不(bu)存(cun)在真正(zheng)的黑體(ti)，但(dan)是為(wei)了(le)弄清和(he)獲得(de)紅外(wai)輻射(she)分(fen)布(bu)規律(lv)，在理(li)論(lun)研究(jiu)中必(bi)須選(xuan)擇(ze)合(he)適的(de)模型(xing)，這(zhe)就是普朗克提(ti)出(chu)的體(ti)腔(qiang)輻射(she)的(de)量子(zi)化(hua)振(zhen)子(zi)模型(xing)，從而(er)導出(chu)了(le)普朗克黑體(ti)輻射(she)的(de)定律(lv)，即(ji)以(yi)波長表(biao)示(shi)的(de)黑體(ti)光譜輻射(she)度，這(zhe)是壹切紅(hong)外輻射(she)理(li)論(lun)的(de)出(chu)發點，故(gu)稱黑體(ti)輻射(she)定(ding)律(lv)。

 

　　物(wu)體發射率(lv)對輻射(she)測(ce)溫的影響：自(zi)然(ran)界中存在的實(shi)際(ji)物(wu)體，幾乎(hu)都(dou)不是黑體(ti)。所有實(shi)際(ji)物(wu)體的(de)輻射(she)量(liang)除(chu)依賴(lai)於(yu)輻射(she)波長及(ji)物(wu)體的(de)溫度之(zhi)外，還與(yu)構成(cheng)物(wu)體的(de)材(cai)料(liao)種(zhong)類、制(zhi)備方(fang)法、熱過程(cheng)以(yi)及(ji)表(biao)面狀態(tai)和(he)環(huan)境條(tiao)件等(deng)因素有(you)關(guan)。因此，為(wei)使黑體(ti)輻射(she)定(ding)律(lv)適用(yong)於(yu)所有(you)實(shi)際(ji)物(wu)體，必(bi)須引(yin)入壹(yi)個與(yu)材料(liao)性(xing)質及(ji)表(biao)面狀態(tai)有關(guan)的比(bi)例(li)系(xi)數(shu)，即(ji)發射率(lv)。該系(xi)數(shu)表(biao)示(shi)實(shi)際(ji)物(wu)體的(de)熱輻射(she)與(yu)黑體(ti)輻射(she)的(de)接近程(cheng)度，其值(zhi)在零和(he)小於(yu)1的數(shu)值(zhi)之(zhi)間。根據(ju)輻射(she)定(ding)律(lv)，只要(yao)知(zhi)道了(le)材料(liao)的(de)發射率(lv)，就知(zhi)道了(le)任(ren)何(he)物(wu)體的(de)紅(hong)外輻射(she)特(te)性(xing)。

 

　　影響發射率(lv)的主(zhu)要(yao)因素在：材料(liao)種(zhong)類、表面粗糙(cao)度、理(li)化(hua)結構(gou)和(he)材料(liao)厚(hou)度等(deng)。

 

　　當(dang)用紅外(wai)輻射(she)測(ce)溫儀測量(liang)目標(biao)的溫度時(shi)首先要測量出(chu)目標(biao)在其波段範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)紅(hong)外(wai)輻射(she)量(liang)，然後(hou)由測溫儀計(ji)算(suan)出(chu)被測(ce)目標(biao)的溫度。單(dan)色(se)測(ce)溫儀與(yu)波段內(nei)的(de)輻射(she)量(liang)成(cheng)比(bi)例(li)；雙(shuang)色(se)測(ce)溫儀與(yu)兩個波段的(de)輻射(she)量(liang)之(zhi)比成(cheng)比(bi)例(li)。

 

　　紅(hong)外系(xi)統：紅(hong)外測(ce)溫儀由光學系(xi)統、光電探(tan)測(ce)器、信(xin)號(hao)放大(da)器及(ji)信(xin)號(hao)處理(li)、顯示(shi)輸出(chu)等(deng)部(bu)分組(zu)成(cheng)。光學系(xi)統匯(hui)聚(ju)其視(shi)場內(nei)的(de)目標(biao)紅外(wai)輻射(she)能(neng)量(liang)，視(shi)場的(de)大小(xiao)由測溫儀的光學零件及(ji)其位(wei)置(zhi)確(que)定。紅外能(neng)量(liang)聚(ju)焦(jiao)在光電探(tan)測(ce)器上(shang)並轉(zhuan)變(bian)為(wei)相應(ying)的電信(xin)號。該信(xin)號(hao)經(jing)過放(fang)大(da)器和(he)信號(hao)處理(li)電路(lu)，並(bing)按(an)照儀器內(nei)療(liao)的算(suan)法和(he)目標(biao)發射率(lv)校(xiao)正(zheng)後(hou)轉(zhuan)變(bian)為(wei)被(bei)測(ce)目標(biao)的溫度值(zhi)。