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1、Vol.**No.****2Q**机械工程学报2o**年木月JOURNALOFMECHANICALENGINEERING红外测温原理及其应用*XX（南京航空航天大学机电学院南京10287）摘要：红外测温属于非接触测温的一种方法，测温元件不需与被测介质接触，通过热辐射原理来测量温度。了解红外测温仪的工作原理、技术指标、坏境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择利使用红外测温仪的基础。红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。关键词：测温原理红外测温仪红外辐射测温元件中
2、图分类号：TL81InfraredTemperatureMeasurementPrincipleandItsApplicationsxx(MechanicalandElectricalEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing10287)Abstract:Infraredtemperaturemeasurementmethodisakindofnon-contacttemperaturemeasurement,a
3、ndtemperaturemeasurementdeviceswithoutcontactwiththemeasuredmedium,whichismeasuredbythermalradiationtheory・Learninginfraredthermometerworks,technicalspecifications,environmenlalworkingconditions,operationsandnlaintenanceisthefoundationoftheusertoselect
4、anduseinfraredthermometerproperly・Infraredthermonieteriscomposedoftheopticalsystem,photoelectricdetectors,signalamplifiers,signalprocessing,displayoutputandothers.Keywords：TemperaturemeasurementprincipleInfraredthermometerInfniredradiationTemperatureme
5、asurer显的优势。0前言在自然界屮，当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断地向四周辐射电磁波，其屮就包含了波段位于0.75〜100nm的红外线。红外测温仪就是利用这一原理制作而成的,温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一-定的时间后才
6、能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。表1列出了常用的测温方法和特点,其屮红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明表1常用测温方法对比测温方法温度传感器测温范围（°C）精度（%）接触式热电偶-200-18000.2〜1.0热电阻-50-3000.1-0.5非接触式红外测温-50-33001其它示温材料-35—2000<11红外测温法的基
7、本原理一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。也此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,健龛准确地测定它的表血温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。黑体是--种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1,其它的物质反射系数小于1,称为灰体。应该指出，自然界屮并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出
8、的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。由于黑体的光谱辐射功率与绝对温度T之间满足普朗克定理：(1)其中，%的—黑体的辐射出射度；A--波长；T—绝对温度；CL第一辐射常数，C1=3.7418X10-16W•m2；C2--第二辐射常数，C2=l.4388X10-12m・Ko式(1)说明在绝对温度T下，波长2处单位面积上黑体的辐射功率为WF).根据这个关系可以得到图1的关系
