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紅外測溫

日期:2020-05-12 11:58
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摘要: 在测量领域,“温度”是仅次于“时间”的常用的物理参数之一。基于普朗克和玻尔兹曼辐射定律的原理,紅外測溫儀通过吸收被测物体发出的红外辐射来测定其温度。那么,非接触测温是如何实现的呢?凡是温度高于绝对零度(0 K或-273.15℃)的物体,均会自表面向外发出电磁辐射,且该辐射与物体的固有温度成比例。在这种辐射中,包含用于实现测温的红外辐射。当该辐射贯穿大气后,借助专用镜头便能将其聚集在探测器上。随后,探测器会生成与该辐射成比例的电信号。该信号得到放大,并通过接受连续的数字信号处理而转化为与物体温度成...

       在测量领域,“温度”是仅次于“时间”的常用的物理参数之一。基于普朗克和玻尔兹曼辐射定律的原理,紅外測溫儀通过吸收被测物体发出的红外辐射来测定其温度。那么,非接触测温是如何实现的呢?凡是温度高于绝对零度(0 K或-273.15℃)的物体,均会自表面向外发出电磁辐射,且该辐射与物体的固有温度成比例。在这种辐射中,包含用于实现测温的红外辐射。当该辐射贯穿大气后,借助专用镜头便能将其聚集在探测器上。随后,探测器会生成与该辐射成比例的电信号。该信号得到放大,并通过接受连续的数字信号处理而转化为与物体温度成比例的输出信号。如此一来,在显示器上便会显示出温度的测量值,或为信号形式输出。      

在利用輻射實現測溫時,輻射率ε(Epsilon)起到了至關重要的作用。它表明了實際物體與黑體的輻射值之間的關系。黑體的輻射率爲1(*大值)。不過,能夠滿足黑體這一理想條件的物體並不多。在校准傳感器時,一般會用到輻射體的接觸面(包含所推薦的波長:0.99)。

就其波長而言,許多物體通常具有恒定的輻射率,但其輻射能力遠不如黑體。它們被稱作灰體。若物體的輻射率取決于其溫度和波長(諸如金屬類),則此類物體被稱作選擇性輻射體。在這兩種情況下,所缺失的輻射部分通過輻射率的明確加以補充。當使用選擇性輻射體時,需要牢記所測定的波長(針對金屬,選擇短波)。

除了自物體表面發出的輻射之外,紅外傳感器還能接受到周圍環境的反射輻射,或許還有被測物體的貫穿紅外輻射。 

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