[ppt模板]红外测温仪原理

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1、红外测温原理红外线辐射的简称。量子物理学知识告诉我们，自然界中任何物体每时每刻都在通过分子振动向外辐射能量，这种辐射能量是以“波”的形式出现的。“波”的传播速度是一个常数，即30万公里／秒，而分子振动的频率却是各不相同的。红外1、红外根据（速度＝频率×波长）可知，不同振动频率的分子发出的辐射波长是不一样的，可见光的辐射波长范围在0.36～0.72μm，紫光波长最短0.36μm，红光波长最长0.72μm。比紫光波长更短的辐射称为紫外线，如Ｘ光，У射线等；比红光波长更长的辐射称为红外线，波长一般在0.70～１000μm之间

2、。1、红外射线X射线紫外线可见光热量微波无线电.4.726815短波IR长波IR波长，微米近IR工业用红外测温仪的工作波长在0.65至14微米范围内2、电磁波谱电磁波谱2、电磁波谱2、电磁波谱威廉·赫谢尔爵士于1800年发现红外线绝对零度(-273℃)以上的物体都辐射红外能量2、电磁波谱WilliamHerschel1738-1822自然界中任何高于绝对零度（－273℃）的物体都在随时随地的向外发出辐射能量，能够探测并接收物体发出的辐射能量从而测量出物体温度的仪器称之为红外测温仪。3、红外测温仪红外测温仪4、测温仪的

3、构成红外测温仪实际上是一种非接触式辐射能量探测器，世界上所有的物体都会产生红外线辐射。而辐射的能量则与该物体的温度成比例，非接触式温度测量即是测量物体辐射能量的强弱，并由此得到一个与该物体温度成比例的信号。测温仪的构成4、测温仪的构成目标探测器信号处理和显示453¡CSP1470¡CEMS¯.85大气窗口滤波片和镜头4、测温仪的构成波长(microns微米)5、大气窗口大气中的水蒸气、二氧化碳等对某些红外辐射波段不吸收或极少吸收，有利于能量进行传输从而能被红外测温仪探测到.这样的特殊红外波段即为所谓“大气窗口”。红外波

4、段的选取要考虑“大气窗口”的影响大气窗口6、普郎克定律普郎克定律普郎克通过量子理论推导出的波长、温度与黑体辐射能量的关系式，它定量的确定了不同温度的黑体在各个波段中的辐射能量的大小，是红外测温仪的理论基础。6、普郎克定律RelativeEnergieMaxPlanck1858-19476、普郎克定律普郎克定律给出了以下几点结论：物体的温度越高，其发出的辐射能量越大。这是单色（波段）测温仪的设计依据。在一定温度下，物体在不同波长处的辐射能量不同，存在一个辐射峰值波长，即在此波长处的物体辐射能量最大。随着物体温度升高，其辐

5、射峰值波长向短波方向移动，移动规律遵守维恩位移定律。7、黑体黑体发射率与波长无关且都等于１的物体称为黑体。它是一个理想辐射体，表明它的自身能量可以全部向外界辐射出来，但自然界中并不存在这样的理想黑体。黑体炉即为人工制造的性能接近理想黑体的辐射标准源，用于定期对红外测温仪进行检测标定。7、黑体黑体辐射的光谱特性不同温度的辐射曲线永不会相交随温度增加，辐射能量增大而峰值波长减小短波处曲线坡度更大，能量对温度的变化更灵敏8、发射率发射率在同一温度下，实际物体辐射能量与标准黑体的辐射能量的比值称为该实际物体的发射率，又称辐射率

6、、黑度系数等，符号为ε，ε≤１。根据上述定义可知，黑体的发射率为１，其他实际物体的发射率小于１。说明任何一个实际物体都不能完全向外界辐射出来自身的全部能量。发射率值随波长变化，金属的短波发射率比长波发射率高。9、绝对温度T绝对温度TT=273+℃（开/K）即绝对温度（热力学温度）量值等于摄氏温度量值加273℃，单位为开，符号为K。摄氏温度0℃=273K10、透射率/发射率/吸收率透射率透过物体的辐射能量与入射到该物体的辐射能量之比称为该物体的透射率，符号为τ，τ≤１。被物体表面反射回来的辐射能量与入射到该物体的辐射能量

7、之比称为该物体的反射率，符号为r，r≤１。被物体内部吸收的辐射能量与入射到该物体的辐射能量之比称为该物体的吸收率，符号为a，a≤１。反射率吸收率10、透射率/发射率/吸收率根据能量守恒原理，物体的入射能量等于被其透射、反射及吸收的能量之和，即有关系式：τ＋r＋a＝１--------（１）再根据热平衡原理，物体在热平衡状态下，其内部吸收的能量等于同时其向外辐射的能量，即有关系式：a＝ε------------------（２）将（２）代入（１）得到：τ＋r＋ε＝１---------（３）对于一般非透明物体，透射率τ＝０。

8、代入（３）得到：r＋ε＝１--------------（４）对于非透明热平衡物体而言，其反射率与发射率之和等于１结论实际应用当中,表面状况越光滑，看上去越明亮的不透明物体，其反射率较高，同时其发射率肯定较低（向外辐射能量较小），测量相对比较困难。反之，对那些表面状况越粗糙，看上去越灰暗的不透明物体，其反射率较低，同时其发射率肯定较