紅外測溫儀原理

紅外測溫儀分類

紅外測溫儀通過物體發(fā)出的紅外輻射能量大小來確定物體的溫度。理論上講，任何高于零度的物體都能發(fā)出紅外輻射能量。紅外測溫儀按測量波長的多少可分為單色測溫儀、雙色測溫儀、多色測溫儀。

單色紅外測溫儀原理

目前市場上的單色測溫儀，多為窄波段測溫儀。它的測溫原理是通過物體某一狹窄波長范圍內(nèi)發(fā)生的輻射能量，來決定溫度的大小。測溫儀測量的是一個區(qū)域內(nèi)的平均溫度，測量值受發(fā)射率、鏡頭的污染以及背景輻射的影響。

物體發(fā)出輻射能量的大小與發(fā)射率有一定關(guān)系。發(fā)射率越大，物體發(fā)出的紅外線能量越大。物體的發(fā)射率與物體表面的狀態(tài)有一定關(guān)系，表面的粗糙度、亮暗程度、不同材質(zhì)都會影響發(fā)射率。所以在使用單色測溫儀時，常會有一張不同材質(zhì)的發(fā)射率表。

不同大氣窗口下，選用的探測器類型 窗口1 Si（硅） 窗口2 Ge（鍺）InGaAs（銦鎵砷） 窗口3 PbS(硫化鉛) ExInGaAs（擴展型銦鎵砷） 窗口4 PbSe(硒化鉛) Thermopile（熱電堆） 窗口5 Thermopile（熱電堆） 窗口6	發(fā)射率變化、鏡頭的污染以及背景輻射的影響，與波長的選擇有關(guān)系。選擇特殊波長范圍的測溫儀，能夠使單色測溫儀盡量克服傳輸介質(zhì)的干擾。比如水蒸汽、各種氣體等其它物質(zhì)的影響。選擇短波長測溫，可以使紅外測溫儀受發(fā)射率的影響長波長測溫儀通常用來測量低于200℃的目標或特殊介質(zhì)的測量。

雙色紅外測溫原理

比色測溫儀又稱雙色測溫儀。它是利用鄰近通道兩個波段紅外輻射能量的比值來決定溫度的大小。比值與溫度的關(guān)系是線性的，這是由探測器的性能決定的。

雙色測溫儀能夠消除水汽、灰塵、檢測目標大小變化、部分被遮擋、發(fā)射率變化等的影響，雙色測溫儀測量絕大數(shù)灰體材料時不需要修正雙色系數(shù)，雙色測溫儀測量一個區(qū)域內(nèi)溫度的平均值。

思捷光電的雙色紅外測溫儀可以克服嚴重水汽、灰塵、檢測目標大小變化、部分被遮擋、發(fā)射率變化等的影響，即使檢測信號衰減95%，也不會對測溫結(jié)果有任何影響。軟、硬件設(shè)計適用于一百萬倍信號動態(tài)范圍的可靠檢測，滿足用戶對儀器的精度和分辨率等要求。

雙色測溫儀與單色測溫儀比較的優(yōu)勢

雙色測溫不會隨物體表面的狀態(tài)而變化（表面粗糙度不一樣、或表面的化學狀態(tài)不一 樣），不會影響測溫的準確性，而單色測溫儀就會有影響。

測溫儀的光學部分如玻璃，在使用一段時間后會留下一些灰塵，空氣中有水、氣、油等，都會使發(fā)射率系數(shù)降低，所以單色測溫儀往往在此時測量溫度會降低。雙色測溫儀是通過測量物體在特定的兩個波段范圍內(nèi)的比值，當出現(xiàn)灰塵、水汽等，所測得的兩個波段范圍內(nèi)的信號同時下降，相除以后，比值不變。但這并不指使用雙色測溫儀就不需要進行維護，灰塵、水汽等太臟時，仍需擦拭玻璃。

單色測溫儀不能測量比視場范圍小的物體。當目標不能充滿視場時，會使測量溫度低 雙色測溫儀能測量比視場范圍小的物體。