紅外測(cè)溫(wēn)儀(yí)器(qì)的種類(lèi)及(jí)工(gōng)作(zuò)原(yuán)理

紅(hóng)外測溫(wēn)技術在生產(chǎn)過(guò)程(chéng)中(zhōng)，在產(chǎn)品質量控製和(hé)監測(cè)，設(shè)備(bèi)在綫(xiàn)故(gù)障(zhàng)診斷和安(ān)全保護以(yǐ)及節(jié)約能(néng)源(yuán)等方(fāng)麵發(fā)揮(huī)了著(zhuó)重要(yào)作(zuò)用。近20年來，非接觸紅(hóng)外(wài)人體測(cè)溫(wēn)儀在技術上得到(dào)迅(xùn)速(sù)發展(zhǎn)，性能(néng)不(bù)斷*，功能(néng)不斷增強(qiáng)，品種不(bù)斷增多，適用範圍也(yě)不斷(duàn)擴大(dà)。比起(qǐ)接(jiē)觸(chù)式(shì)測溫方法，紅(hóng)外(wài)測溫有著(zhuó)響應時(shí)間快(kuài)
，非(fēi)接觸
，使用(yòng)安(ān)全(quán)及使用壽命(mìng)長等優點(diǎn)。非(fēi)接觸(chù)紅(hóng)外測溫(wēn)儀包(bāo)括便攜(xié)式
，在(zài)綫(xiàn)式和(hé)掃描(miáo)式三大係(xì)列(liè)，並備有(yǒu)各(gè)種選(xuǎn)件和計(jì)算機軟件，每(měi)一係(xì)列(liè)中(zhōng)又有各種(zhǒng)型號(hào)及規格(gé)。在不(bù)同規格的各種(zhǒng)型(xíng)號(hào)測溫(wēn)儀中(zhōng)，正確選擇(zé)紅外測溫儀型(xíng)號對使(shǐ)用者(zhě)來說是(shì)十分(fēn)重(zhòng)要(yào)的(dí)。

1
，紅(hóng)外測溫(wēn)儀器(qì)的(dí)種類(lèi)

紅外(wài)測溫(wēn)儀(yí)器主要有3種類型
：紅外(wài)熱像儀
，紅外(wài)熱電視(shì)
，紅外(wài)測溫儀(yí)（點(diǎn)溫儀(yí)）。60年代(dài)我(wǒ)國(guó)研(yán)製成功*台紅外(wài)測(cè)溫(wēn)儀(yí)，八(bā)十(shí)年代初(chū)期(qī)以後又陸(lù)續生(shēng)產(chǎn)小目(mù)標(biāo)
，遠(yuǎn)距(jù)離(lí)
，適(shì)合(hé)電業(yè)生產(chǎn)特(tè)點(diǎn)的測溫儀(yí)器，如西光IRT－1200D型
，HCW－Ⅲ型
，HCW－Ⅴ型；YHCW－9400型；WHD4015型(xíng)（雙瞄(miáo)準(zhǔn)，目標D 40mm，可達(dá)15 m）
，WFHX330型(xíng)（光(guāng)學瞄(miáo)準(zhǔn)，目(mù)標D 50 mm，可(kě)達(dá)30 m）。美國生(shēng)產(chǎn)的PM－20
，30
，40
，50
，HAS－201測溫儀；瑞典AGA公司TPT20
，30
，40
，50等(děng)也有較廣(guǎng)泛(fàn)的(dí)應用。DL－500 E可(kě)以(yǐ)應(yīng)用於110～500 kV變電(diàn)設備上(shàng)，圖像(xiàng)清晰，溫(wēn)度(dù)準確。紅外(wài)熱像儀，主(zhǔ)要(yào)有日(rì)本(běn)TVS－2000
，TVS－100，美國(guó)PM－250，瑞典AGA－ THV510
，550
，570。國產(chǎn)紅外(wài)熱像(xiàng)儀在(zài)昆明研製(zhì)成功，實現了國(guó)產化(huà)。

2
，紅外測溫(wēn)儀工作原理(lǐ)

了解紅(hóng)外(wài)測溫儀(yí)的工(gōng)作原理(lǐ)
，技術指(zhǐ)標(biāo)
，環境(jìng)工作條件(jiàn)及(jí)操作和維修等是用戶(hù)正(zhèng)確地(dì)選(xuǎn)擇和(hé)使用紅外(wài)測(cè)溫儀的基礎(chǔ)。光學係(xì)統匯(huì)集(jí)其視(shì)場內的目標紅外(wài)輻(fú)射能(néng)量，視(shì)場的大(dà)小由(yóu)測(cè)溫儀(yí)的(dí)光學零件以(yǐ)及位置(zhì)決定。紅外(wài)能量(liáng)聚焦在(zài)光電探(tàn)測(cè)儀上(shàng)並(bìng)轉變(biàn)為相應(yīng)的電信號。該信(xìn)號(hào)經過放(fàng)大器和信號處理電(diàn)路按照儀(yí)器內部的(dí)算(suàn)法和(hé)目標發射(shè)率校正(zhèng)後(hòu)轉(zhuǎn)變(biàn)為(wéi)被測(cè)目標(biāo)的溫(wēn)度(dù)值(zhí)。除(chú)此之外，還(huán)應考(kǎo)慮(lǜ)目(mù)標和(hé)測(cè)溫儀所在(zài)的環境(jìng)條(tiáo)件，如(rú)溫(wēn)度(dù)
，氣氛(fēn)
，汙染和幹擾(rǎo)等因素對性(xìng)能(néng)指標的影響(xiǎng)及(jí)修(xiū)正(zhèng)方法。

一切溫度(dù)高於零度的物(wù)體都(dū)在不停(tíng)地向(xiàng)周圍(wéi)空(kōng)間發出紅(hóng)外輻射(shè)能量。物(wù)體的紅(hóng)外輻(fú)射能(néng)量的大小及(jí)其按(àn)波(bō)長(cháng)的分布——與(yǔ)它的(dí)表(biǎo)麵溫度(dù)有(yǒu)著十分密切的關係(xì)。因(yīn)此，通過對物體自(zì)身輻(fú)射的(dí)紅外(wài)能量的測量(liáng)，便能(néng)準(zhǔn)確地(dì)測(cè)定它的(dí)表(biǎo)麵溫(wēn)度，這就是紅(hóng)外(wài)輻(fú)射(shè)測(cè)溫所依據(jù)的(dí)客觀(guān)基礎(chǔ)。

黑(hēi)體輻(fú)射定(dìng)律(lǜ)
：黑體是一(yī)種理想化的(dí)輻(fú)射體，它吸(xī)收(shōu)所(suǒ)有波長的輻(fú)射(shè)能(néng)量，沒(méi)有能(néng)量的反射(shè)和透過(guò)，其表麵的發射(shè)率(shuài)為1。應該指出(chū)，自(zì)然(rán)界中並(bìng)不(bù)存(cún)在真(zhēn)正的黑體(tǐ)，但是(shì)為了(liǎo)弄清和(hé)獲(huò)得紅外(wài)輻(fú)射(shè)分布規律，在(zài)理(lǐ)論研(yán)究中(zhōng)必(bì)須(xū)選(xuǎn)擇(zé)合適的模型(xíng)，這(zhè)就(jiù)是普(pǔ)朗(lǎng)克提出(chū)的(dí)體腔輻射的(dí)量(liáng)子化(huà)振子(zǐ)模型，從而導出了普朗(lǎng)克黑體(tǐ)輻射的(dí)定律(lǜ)，即以(yǐ)波長表示(shì)的(dí)黑體(tǐ)光(guāng)譜輻射度，這是一切紅(hóng)外(wài)輻射理論(lùn)的出(chū)發點(diǎn)，故稱黑(hēi)體輻(fú)射定律。

物體(tǐ)發射率(shuài)對(duì)輻(fú)射測(cè)溫的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)
：自(zì)然(rán)界中(zhōng)存(cún)在的實(shí)際物體，幾乎(hū)都不是黑體。所有(yǒu)實際(jì)物(wù)體(tǐ)的輻(fú)射(shè)量(liáng)除(chú)依(yī)賴(lài)於(yú)輻射波長及(jí)物體(tǐ)的溫度之(zhī)外，還與構(gòu)成(chéng)物體(tǐ)的材料種(zhǒng)類
，製備方法(fǎ)
，熱(rè)過程(chéng)以及表麵(miàn)狀態和(hé)環(huán)境條件等因(yīn)素(sù)有關。因此，為使黑體輻(fú)射定(dìng)律(lǜ)適用於所(suǒ)有(yǒu)實際物(wù)體(tǐ)，必(bì)須(xū)引(yǐn)入(rù)一個(gè)與材(cái)料(liào)性質及表麵狀(zhuàng)態(tài)有(yǒu)關(guān)的比例(lì)係數，即發(fā)射(shè)率(shuài)。該係數表(biǎo)示實際物體的熱(rè)輻射與黑體輻(fú)射的接(jiē)近(jìn)程度，其(qí)值(zhí)在零和小(xiǎo)於1的數(shù)值(zhí)之間(jiān)。根(gēn)據(jù)輻射定律(lǜ)，隻要(yào)知(zhī)道(dào)了材(cái)料的(dí)發射(shè)率，就(jiù)知道了任何(hé)物(wù)體的紅外輻(fú)射(shè)特(tè)性。

影響發射率的主(zhǔ)要因(yīn)素(sù)在
：材料(liào)種(zhǒng)類(lèi)
，表麵粗糙度(dù)
，理化結構(gòu)和(hé)材(cái)料(liào)厚度等。

當用紅外輻射測溫儀測量目(mù)標的溫度時首(shǒu)先(xiān)要測(cè)量(liáng)出(chū)目(mù)標在(zài)其波(bō)段範(fàn)圍內(nèi)的紅外輻射(shè)量，然後(hòu)由(yóu)測溫儀計(jì)算出被(bèi)測(cè)目標(biāo)的溫(wēn)度。單色測(cè)溫儀與(yǔ)波段內的輻(fú)射量(liáng)成比例；雙(shuāng)色測(cè)溫儀與兩個波(bō)段(duàn)的輻(fú)射量(liáng)之(zhī)比成(chéng)比例。

紅(hóng)外(wài)係統
：紅外測(cè)溫儀由光(guāng)學係(xì)統
，光(guāng)電探測器
，信號放大(dà)器及(jí)信(xìn)號處(chǔ)理(lǐ)
，顯(xiǎn)示(shì)輸出等(děng)部分(fēn)組成(chéng)。光(guāng)學係統匯聚其視場內(nèi)的目標紅(hóng)外輻射(shè)能量，視場的(dí)大小由(yóu)測溫儀的(dí)光學零(líng)件及其位(wèi)置(zhì)確(què)定(dìng)。紅外能(néng)量(liáng)聚焦在光電(diàn)探測(cè)器上並轉變為相應(yīng)的(dí)電信號(hào)。該(gāi)信號經(jīng)過(guò)放(fàng)大器和信號處(chǔ)理電路，並按(àn)照儀器內(nèi)療(liáo)的(dí)算法和目標發(fā)射率(shuài)校正後轉變(biàn)為被(bèi)測目標的(dí)溫(wēn)度值(zhí)。