測溫儀(yí)原理

紅外(wài)測溫(wēn)儀(yí)由光(guāng)學係統(tǒng)，光(guāng)電(diàn)探測器，信號(hào)放大(dà)器(qì)及信(xìn)號處(chǔ)理(lǐ)，顯(xiǎn)示(shì)輸(shū)出(chū)等分組成。光(guāng)學係統匯聚(jù)其視場(cháng)內(nèi)的(dí)目標紅外輻(fú)射能(néng)量，視場(cháng)的大小(xiǎo)由(yóu)測溫儀的光學零件及其位置確(què)定(dìng)。紅(hóng)外(wài)能量聚焦(jiāo)在(zài)光(guāng)電探測器上(shàng)並轉(zhuǎn)變(biàn)為(wéi)相應的電信(xìn)號。該(gāi)信(xìn)號經(jīng)過放(fàng)大器(qì)和(hé)信號(hào)處理電路(lù)，並(bìng)按照儀器內療(liáo)的(dí)算(suàn)法和(hé)目(mù)標(biāo)發(fā)射(shè)率(shuài)校正後(hòu)轉變(biàn)為被(bèi)測目標的溫(wēn)度值(zhí)。

在自(zì)然(rán)界中，切(qiē)溫度(dù)於零度的物體(tǐ)都在不(bù)停地向(xiàng)周圍(wéi)空間發出紅(hóng)外輻(fú)射(shè)能量(liáng)。物體(tǐ)的紅(hóng)外輻(fú)射能(néng)量(liáng)的(dí)大小及其(qí)按波長(cháng)的(dí)分布(bù) —— 與它的表(biǎo)麵(miàn)溫(wēn)度有(yǒu)著十(shí)分密切的關(guān)係(xì)。因此(cǐ)，通(tōng)過對(duì)物體自身(shēn)輻(fú)射的(dí)紅外能(néng)量(liáng)的(dí)測(cè)量，便(biàn)能準(zhǔn)確地(dì)測定它的表麵(miàn)溫(wēn)度，這就是(shì)紅(hóng)外(wài)輻射測溫所(suǒ)依據的(dí)客(kè)觀基礎(chǔ)。

紅(hóng)外測(cè)溫儀原理(lǐ)黑(hēi)體(tǐ)是種(zhǒng)理(lǐ)想(xiǎng)化(huà)的輻(fú)射體，它(tā)吸收(shōu)所有波長的輻射(shè)能(néng)量，沒有(yǒu)能量的(dí)反射和透過(guò)，其(qí)表(biǎo)麵的發(fā)射率(shuài)為(wéi) 1。但是(shì)，自(zì)然(rán)界(jiè)中存在(zài)的實際(jì)物體，幾乎(hū)都(dū)不(bù)是(shì)黑體，為(wéi)了弄(nòng)清(qīng)和獲(huò)得紅外輻(fú)射(shè)分(fēn)布(bù)規律(lǜ)，在理(lǐ)論(lùn)研究中選(xuǎn)擇(zé)合適(shì)的模型，這(zhè)就(jiù)是(shì)普(pǔ)朗(lǎng)克(kè)提出(chū)的體(tǐ)腔(qiāng)輻射的量子化(huà)振(zhèn)子(zǐ)模型，從而導出(chū)了(liǎo)普朗(lǎng)克黑體輻射的定(dìng)律，即以波長表示的黑體光譜(pǔ)輻射(shè)度(dù)，這是切紅外(wài)輻(fú)射理(lǐ)論(lùn)的出(chū)發點，故稱 黑(hēi)體輻(fú)射(shè)定律。所(suǒ)有(yǒu)實(shí)際物體(tǐ)的輻(fú)射(shè)量(liáng)除依(yī)賴於(yú)輻(fú)射(shè)波長及(jí)物(wù)體的(dí)溫度之(zhī)外，還(huán)與構成(chéng)物體的(dí)材料(liào)種類，製(zhì)備方(fāng)法(fǎ)，熱(rè)過程以(yǐ)及(jí)表(biǎo)麵狀態(tài)和(hé)環境條件等(děng)因素有(yǒu)關(guān)。因此，為使(shǐ)黑體(tǐ)輻射定(dìng)律適用於所(suǒ)有實際物體(tǐ)，引入(rù)個與材(cái)料(liào)性(xìng)質及(jí)表麵狀(zhuàng)態(tài)有關(guān)的比例(lì)係(xì)數(shù)，即(jí)發射(shè)率。該係(xì)數(shù)表(biǎo)示(shì)實(shí)際物體的熱輻(fú)射與(yǔ)黑體輻(fú)射的(dí)接近程(chéng)度，其(qí)值(zhí)在零(líng)和小於(yú) 1 的(dí)數值(zhí)之間(jiān)。根(gēn)據(jù)輻射定(dìng)律，隻(zhī)要知道(dào)了(liǎo)材料的(dí)發射率(shuài)，就知道(dào)了何物體的(dí)紅外輻射性。影響發射(shè)率的主(zhǔ)要因素在：材(cái)料(liào)種(zhǒng)類，表麵粗糙度(dù)，理(lǐ)化(huà)結構和材(cái)料厚(hòu)度等。

當(dāng)用紅外(wài)輻射(shè)測溫儀測量(liáng)目(mù)標的(dí)溫(wēn)度(dù)時要(yào)測量(liáng)出目(mù)標在其(qí)波段(duàn)範(fàn)圍內(nèi)的紅(hóng)外輻(fú)射量(liáng)，然後由測(cè)溫(wēn)儀(yí)計(jì)算(suàn)出(chū)被(bèi)測目標(biāo)的溫(wēn)度(dù)。單色(sè)測溫(wēn)儀(yí)與(yǔ)波(bō)段內的(dí)輻射量成比例;雙色測溫儀與(yǔ)兩個(gè)波(bō)段的(dí)輻射(shè)量(liáng)之(zhī)比成比(bǐ)例(lì)。