红外热像仪发射率确定方法
微电子器件红外测温中的发射率测量方法研究
２０１５
万方数据
件表面为均匀材料且尺寸较大时，由热胀冷缩 引起的形变量可以忽略不计。 微电子器件的表面由多种材料构成，且发 热区域较小，比如ＧａＮ器件的沟道区域只有４ “ｍ宽，如图１所示。此时，由热胀冷缩导致的 形变量就不能忽略。 图１为热胀冷缩效应的示意图。其中，区域 Ｉ的材料发射率为Ｅ，，区域Ⅱ的材料发射率为 Ｅ。。在较低的温度下进行发射率测量时，被测件 的位置如图１的上半部分所示；当温度升高后， 形变效应就会使被测件两种材料的位置发生变 化，如图１的下半部分所示。
ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｔｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔ
ｉｓ ｅｎｓｕｒｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ；ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｅｓｔ；ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ；ｓｉｎｇｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
收稿日期：２０１５－０８－１０ 作者简介ｔ郑世棋（１９６３一），福建莆田人，工程师，主要从事精密仪器计量及微电子器件的温度可靠性等方面的
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式（１３）与式（７）是等效的。 等同于环境温度的黑体辐射量眈可以通过 在环境温度下对黑体进行实际测量得到。 对于固定温度下的黑体，辐射量妒。。可以通 过在不同温度下对其进行测量来获取。然后将 数据存储在计算机中，这样即可在测量时直接 调用，而无需每次都进行测量。 本文方法只需将被测物保持在一个固定温 度下就可以实现对发射率的测量。由于无需变 换被测件所处的温度，可以有效避免热胀冷缩 现象的出现。 ２．２单温度测量方法的实现 根据上述理论推断，现给出单温度发射率 测量方法的具体步骤： （１）在固定的环境温度下，用显微红外热像 仪测量黑体的辐射量，得到热像仪的响应眈； （２）使黑体温度升至不同温度，分别记录热 像仪在这些温度下的响应妒。； （３）将被测件安置在控温装置上，然后使其 温度上升至明显高于环境温度，获得热像仪的 响应妒。； （４）根据公式计算被测表面的发射率Ｅ。 在步骤（２）中，黑体的校准值可以保存在热 像仪的校准文件中，因此后续的发射率测量只 需进行第（１）、第（３）和第（４）步。 采用以上两种方法分别对上述硅器件进行 了发射率测量。图３中的白点位置即为待测区 域。该点位于两种不同的发射率材料的分界处， 处于低发射率区域。这两种材料的发射率分别 为ｏ．５９和ｏ．２２。随着器件温度的上升，由于热胀 冷缩，器件的高发射率材料逐渐向白框位置移
基于红外热像仪测温原理的物体表面发射率计算
基于红外热像仪测温原理的物体表面发射率计算吴燕燕;罗铁苟;黄杰;郭芳【摘要】被测物体的发射率对红外热像仪测量温度的准确性影响突出.物质表面的发射率不仅取决于物质的内在性质,同时还取决于物质表面的各种物理状态,这些因素使得发射率的测量很复杂.从红外热像接收的有效辐射着手,获得两种计算发射率的方法,这两种方法简单实用.【期刊名称】《直升机技术》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P25-29)【关键词】红外热像仪;发射率;测量温度【作者】吴燕燕;罗铁苟;黄杰;郭芳【作者单位】中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001【正文语种】中文【中图分类】TP2190 引言红外热像仪是一种将高于绝对零度物体辐射的不可见表面热转换为可视图像，进而生成热像图和温度值的设备，不仅能获得被测物体表面热场分布的清晰图像，而且还可得出精确的温度测量值。
红外热像仪温度测量的准确性受被测表面的发射率、环境温度、大气温度、大气衰减率、太阳辐射等的影响，其中发射率的影响最为突出。
物质表面的发射率不仅取决于物质的内在性质，同时还取决于物质表面的物理状态、光滑程度等，这些因素使得发射率的测量很复杂，所以如何确定被测表面的发射率已成为红外热像测温技术中的一个主要课题。
根据不同的测量原理，通常将发射率测量方法分为量热法、反射计法、辐射能量法和多波长测量法等，但每种测量方法各有自己的优缺点，测量的对象也不一样，如量热法中的瞬态量热法只能测量导体材料，稳态量热法只能测量全波长半球发射率，不能测量光谱或定向发射率;反射计法中的热腔反射计法不适用于高温测量，激光偏振法只能测量光滑表面的材料发射率。
虽然确定发射率有多种方法，但在实际应用中实现方法比较复杂或费用高。
本文从红外热像接收的有效辐射着手，获得两种计算发射率的方法。
如何调整红外测温仪发射率
如何调整红外测温仪发射率红外测温仪是利用物体辐射红外线的原理来测量物体表面温度的仪器。
而发射率是红外测温仪能够准确测量物体表面温度的一个关键参数，因此调整红外测温仪的发射率非常重要。
发射率是一个介于0和1之间的数值，用来描述物体辐射能力的大小。
发射率越高，物体辐射的能量越多，测温仪测得的温度就越准确。
不同材料的发射率普遍存在差异，因此在使用红外测温仪之前，需要根据被测物体的材料来调整测温仪的发射率。
下面是一些调整红外测温仪发射率的方法：1.使用预设发射率：一些红外测温仪可以提供一些常见材料的预设发射率，用户可以从预设列表中选择适合的发射率。
这种方法简单易行，但是对于特殊材料或不同表面处理的物体来说，可能会引入一定的误差。
2.查找发射率表：另一种方法是查找相关的发射率表，这些表中列出了许多常见物体材料的发射率数值。
用户可以根据被测物体的材料，在表中找到相应的发射率数值并进行设定。
这种方法相对准确，但是需要额外的查找工作。
3.利用样品与测温仪校准：如果红外测温仪可以进行校准的话，可以利用已知温度的样品与测温仪进行校准。
首先，将样品置于已知温度环境中，然后使用红外测温仪测量样品的温度。
根据已知温度和测量温度的差异，可以计算得到红外测温仪的实际发射率，并进行设定。
4.实验测量发射率：另一种方法是利用实验测量的方式来确定物体的发射率。
首先，使用红外测温仪测量一个物体的温度，再使用其他准确的温度测量仪器（如热电偶或热电阻温度计）测量同一物体的温度。
比较红外测温仪测量的温度和准确测量仪器测量的温度差异，可以用来计算物体的发射率。
无论采用哪种方法来调整红外测温仪的发射率1.保持测温仪与被测物体之间的距离适当，以确保测量准确性。
2.考虑被测物体的表面处理情况，对于不同的材料和表面处理方式，发射率可能有所差异。
3.注意测温仪的环境条件，如温度、湿度等，这些因素也可能会对测量结果产生影响。
总之，发射率是红外测温仪进行准确测量的重要参数。
发射率测定
发射率测定发射率测定发射率是物体汲取和辐射红外能量本领的一种度量。
它的值可以是0～1.0。
例如，镜子发射率是0.1，而“理想黑体”则达到1.0的发射率值。
假如设置了比实际发射率值更高的值则输出的读数就会低，前提是目标温度高于四周环境温度。
例如，假如您已经设置了0.95，而实际发射率是0.9，则仪器温度读数将低于实际温度。
物体的发射率可通过以下方法来测定：1.先使用RTD（电阻温度检测器，PT100）、热电偶或其他适用方法来测定材料的实际温度，下一步使用红外测温仪测量材料的温度和调整发射率设置，直到达到相同温度值。
这是被测材料的发射率。
2.对相对较低的温度（260°C,500°F以下），在待测物体上贴一张塑料不干胶贴纸。
贴纸面积应大过测量斑。
用0.95的发射率测量贴纸的温度，X后，测量物体邻近区域的温度，并调整该发射率设置，直到达到相同温度。
这是被测材料的发射率。
3.假如可能，在物体表面一部分涂上平光黑色涂料。
该涂料的发射率必需大于0.98。
用0.98的发射率测量涂料区域的温度，X后，测量物体邻近区域的温度，并调整该发射率设置，直到达到相同温度值。
这是被测材料的发射率。
典型发射率值下表供给了部分材料的发射率，可在上述方法均不可行时使用。
表中所示发射率只是貌似值，由于下面一些参数均可影响材料的发射率：1.温度2.测量角度3.几何形状（平面、凹、凸等）4.厚度5.表面质量（抛光、粗糙、氧化处理、喷砂）6.测量的频谱范围7.透射系数（如塑料薄膜）金属材料发射率（谱段8–14μm）铝未氧化的0.02‐0.1氧化的0.2‐0.4A3003合金，氧化的0.3粗加工0.1‐0.3抛光0.02‐0.1黄铜抛光0.01‐0.05磨光0.3氧化0.5铬0.02‐0.2铜抛光0.03粗加工0.05‐0.1氧化0.4‐0.8金0.01‐0.1海恩斯合金0.3‐0.8要提高表面温度测量精度，请考虑实行以下措施：•使用同样用来进行测量的仪器测定物体发射率。
YRH250矿用本质安全型红外热像仪辐射率确定方法
一。
测温目标大小与测温距离的关系在不同距离处，可测的目标的有效直径是不同的，因而在测量小目标时要注意目标距离。
红外测温仪距离系数K的定义为：被测目标的距离L与被测目标的直径D之比，即K=L/D二。
选择被测物质发射率红外测温仪一般都是按黑体（发射率ε=1.00）分度的，而实际上，物质的发射率都小于1.00。
因此，在需要测量目标的真实温度时，须设置发射率值。
物质发射率可从《辐射测温中有关物体发射率的数据》中查得。
如果无法确定物体的辐射率，可以用以下方法：用黑色的胶布（推荐3M牌）贴到待测物体的表面上，将热像仪的辐射率设置为0.75。
待黑色胶布的温度和物体基本一致时（热传递），测量黑色胶布的温度，此温度即可作为待测物体的温度。
三。
强光背景里目标的测量若被测目标有较亮背景光（特别是受太阳光或强灯直射），则测量的准确性将受到影响，因此可用物遮挡直射目标的强光以消除背景光干扰。
四。
瞄准目标的方向红外测温仪在测量时的最佳方向是与被测目标表面成垂直状态，若不能保证垂直，最好与垂线夹角小于45o，否则将会影响测量精度。
由于灰尘一般会下落，因此不要把红外测温仪从下向上瞄准目标；由于热流一般向上流动，因此不要将红外测温仪安装在被测目标的上方；选择适当的瞄准方向，避免其他高温物体的反射。
强光直射被测目标会影响测温稳定性，即便目标还未加温也会让仪器在测温下限附近波动，因此应当用遮挡物挡住直射强光。
五。
空气质量传感头与目标之间允许存在一般的空气介质，如果传感头与目标之间存大量的水蒸汽、粉尘、烟雾等物质，将会影响测量精度，为了减小测量误差，避免红外镜头损坏建议使用空气吹扫器。
红外热像仪的使用方法和技巧及工作原理
红外热像仪的使用方法和技巧及工作原理红外热像仪的使用方法和技巧通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量变化为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
一、红外热像仪的使用注意事项：1、确定测温范围：测温范围是热像仪比较紧要的一个性能指标。
每种型号的热像仪都有本身特定的测温范围。
因此，用户的被测温度范围确定要考虑精准、全面，既不要过窄，也不要过宽。
依据黑体辐射定律，在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化，因此，用户只需要购买在本身测量温度内的红外热像仪。
2、确定目标尺寸：红外热像仪依据原理可分为单色测温仪和双色测温仪（辐射比色测温仪）。
对于单色测温仪，在进行测温时，被测目标面积应充分热像仪视场。
建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。
假如目标尺寸小于视场，背景辐射能量就会进入热像仪的视声符支干扰测温读数，造成误差。
相反，假如目标大于热像仪的视场，热像仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
3、确定光学辨别率（距离系灵敏）：光学辨别率由D与S之比确定，是热像仪到目标之间的距离D 与测量光斑直径S之比。
假如测温仪由于环境条件限制必需安装在阔别目标之处，而又要测量小的目标，就应选择高光学辨别率的热像仪。
光学辨别率越高，即增大D：S比值，热像仪的成本也越高。
确定波长范围：目标材料的发射率和表面特性决议热像仪的光谱响应或波长。
对于高反射率合金材料，有低的或变化的发射率。
在高温区，测量金属材料的较好波长是近红外，可选用0.18—1.0μm波长。
其他温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm波长。
由于有些材料在确定波长是透亮的，红外能量会穿透这些材料，对这种材料应选择特别的波长。
如测量玻璃内部温度选用 1.0μm、2.2μm和3.9μm（被测玻璃要很厚，否则会透过）波长；测量玻璃内部温度选用5.0μm波长；测低温区选用8—14μm波长为宜；再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长，聚酯类选用4.3μm或7.9μm波长。
红外热成像仪四会教学
红外热成像仪四会教学
1、参数设定：红外热像仪测量前，需要对参数进行设置。
发射率的设定最为关键，对测量拍摄的结果影响最大。
保证精度最重要的就是正确选择被测物体的发射率，它对测温结果的精度影响最大。
除此之外，还有温、湿度及距离等设置项。
2、寻找焦点：一般先用红外热像仪对所有应测部位进行全面扫描，找出异常发热部位，然后对温度异常部位和检测，进行精确测温。
将异常点温度与历史运行温度做相应比对，确实温度变化较大则拍摄图谱记录进一步去分析。
3、分析异常：对温度异常点应从不同的方向进行检测，找到最热点并选取最佳角度进行拍摄。
红外热像仪拍摄时，最好在一张图谱内既有想要拍摄的异常点，又包含正常点。
这样就为判断提供一些参照和依据。
4、数据记录：针对不同的检测对象选择不同的环境温度参照体，并记录环境参照温度。
拍摄时，应至少拍摄两张图谱，一张包含同类两相或者三相设备，以便进行同类对比;另一张针对发热相在保证安全的前提下近距离拍摄，以求得真实的温度值。
除此之外，红外热像仪还应合理选择拍摄距离，尽量让设备充满整个画面。
同时，应拍摄相应的可见光照片。
对于红外热像仪，除了记录图谱还需记录了数据，为后期的分析提供依据。
testo872热成像仪使用说明书
testo872热成像仪使用说明书
1、焦距的调整：
为了保证第一时间操作的正确性，尽量避免被测物体本身或周围背景的过热或过冷的反射影响到目标测量的准确性，应该在红外图像存储前调整焦距或测量方位。
2、发射率的设定：
在测温之前务必设定发射率的值，一般发射率的值都设定在0.95以上。
3、选择正确的测温范围：
在测温时，务必设置正确的测温范围，这时对热像仪的温度跨度进行微调将得到最佳的图像质量，否则将会影响温度曲线的质量和测温精度。
4、确定最大的测量距离:
测量时务必知道精确测温读数的最大测量距离。
因为通过热像仪光学系统的目标图像必须占到9个像素，或者更多。
如果热像仪距离测温目标过远，测温结果将无法正确反映被测物体的真实温度，此时测量的温度平均了被测物体和周围环境的温度，为了得到最精确的测量读数，被测物体应尽量充满仪器的视场。
5、工作背景尽量单一:
在户外进行检测工作时，被测物体很有可能接近环境温度，因此必须考虑太阳反射和吸收对图像和测温的影响。
6、测温过程中仪器应尽量平稳:
热像仪在拍摄图像中，仪器移动可能会引起图像模糊。
在冻结和记录图像的时候，热像仪应该尽量保持平稳。
同时，在按下存储按钮时，尽量要轻缓和平滑。
该如何设置红外线测温的发射率参数
该如何设置红外线测温的发射率参数红外线测温是一种无接触且快速的测量方法，广泛应用于工业、医疗、冶金等领域。
其中，红外线测温仪根据目标物体表面的辐射能量来测量温度，并且需要设置目标物体的发射率参数。
本文将介绍红外线测温的发射率参数设置方法。
什么是发射率发射率是指物体表面对光的反射与吸收能力的度量值，通常用ε 表示。
发射率在 0 到 1 之间取值，其中 0 表示光被完全反射，1 表示光被完全吸收。
发射率值的不同会导致测温的误差。
在红外线测温仪中，需要设置目标物体表面的发射率值，以保证测得的温度值尽量准确。
因此，正确设置目标物体的发射率参数非常重要。
如何设置发射率设置发射率需要根据具体的目标物体进行，因为不同的物体表面发射率存在差异。
下面介绍两种常用的发射率设置方法。
目测法通过对目标物体进行目视观察和比较，根据经验或者外观判断进行发射率的估值。
目测法配合使用恒温箱，将目标物体和恒温箱内的热源保持同样的温度，用红外线测温仪对目标物体和恒温箱内的热源进行测量，再分析两者的温度差异，进行发射率的估值。
参考表法通过查阅相关的发射率参考表，根据目标物体的材质、表面质量等参数选择对应的发射率数值进行设定。
发射率参考表是一个表格，基于实验数据和经验公式计算而来。
不同品牌的红外线测温仪提供的参考表可能存在差异，需要注意选择合适的参考表进行设置。
注意事项•必须与目标物体表面距离一致•目标物体表面需要清洁干燥、光洁度高•参考表法差异较大，需要注意选择正确的参考表和根据实际情况进行微调结论目标物体的发射率是红外线测温的重要参数，正确设置发射率可以保证测量结果的准确性。
发射率的设置需要基于目标物体的实际情况选择对应方法进行，具体操作建议参考红外线测温仪的说明书。
红外测温仪发射率
红外测温仪发射率
红外辐射率=发射率-反射率
反射率与发射率成反比，物体反射红外辐射的能力越强，其本身红外辐射的能力就越弱。
通常采用目测的方法可大致判断物体的反射率大小，新铜的反射率较高而发射率较低(0.07-0.2)，被氧化的铜的反射率较低而发射率较高(0.6-0.7)，因重度氧化而变黑的铜的反射率甚至更低，而发射率则相应会更高(0.88)。
绝大多数涂有油漆的表面发射率都非常高(0.9-0.95)，而反射率则可以忽略不计。
对于绝大多数红外测温仪来说，唯一需要设置的就是被测材料的额定发射率，该值通常预设为0.95，这对于测量有机材料或涂有油漆的表面就足够了。
通过调整测温仪发射率，可以补偿部分材料表面红外辐射能量不足的问题，尤其是金属材料。
只有被测物体表面附近存在并反射高温红外辐射源时才需要考虑反射率对测量的影响。
如何判断红外热像仪的发射频率
如何判断红外热像仪的发射频率
发射率的定义
•发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。
(黑体是一种理想化的辐射体，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。
)•各种物质的发射率是由物体的本身材质所决定，相同的温度下，物质不同，向外辐射的能量也会不同。
例如下图，我们可以看到，3个点同时是茶杯的表面，但由于表面的物质不同，辐射出的能量，用热像仪看到的温度指示有很大的差异。
发射率确定方法
被测材料的发射率有四种确定方法：
• 1 查阅各种材料的发射率表确定;
• 2 将一块绝缘胶带(已知发射率)贴于被测物体表面，然后通过调整红外热像仪发射率，使被测材料表面的温度与贴有绝缘胶带表面温度相同或接近，此时的发射率即为被测材料物体正确的发射率;
•3 将喷漆(已知发射率)均匀的喷涂在被测物体表面，然后通过调整红外热像仪发射率，直到没有喷漆的表面温度与喷漆表面温度相同或接近，此时的发射率即为目标物体正确的发射率;
•4 用接触式温度计，如热电偶、热电阻等测量物体表面温度，然后通过调整红外热像仪发射率，直到热像仪所测得的表面温度与接触式接触式温度计测得的表面温度相同或接近，此时的发射率即为目标物体正确的发射率。
红外热像仪和材料发射率的关系
红外热像仪和材料发射率的关系红外热像仪是一种能够感知物体表面温度并以图像形式显示的仪器，它通过测量物体发射的红外辐射来确定物体的温度分布，是一种非常重要的热成像设备。
而在红外热像仪的测量中，材料的发射率是一个十分重要的参数，它直接影响到测量的准确度和可靠性。
本文将着重探讨红外热像仪和材料发射率的关系，以期为相关领域的研究和应用提供一定的参考和指导。
1.红外热像仪的测量原理红外热像仪利用红外辐射测量物体表面的温度分布。
物体在温度不为零时，其表面会发射红外辐射。
根据普朗克黑体辐射定律，一个黑体的辐射率与温度的四次方成正比。
而大多数物体不是理想的黑体，它们的辐射率通常介于0和1之间，称为发射率。
红外热像仪利用物体发射的红外辐射来获取物体表面的温度信息，进而以图像的形式显示出来。
2.材料发射率的概念材料的发射率是指物体表面辐射的红外辐射能量与黑体辐射的红外辐射能量之比。
通常用ε来表示，取值范围在0到1之间。
在红外热像仪的测量中，不同的材料其发射率有很大的差异，而这些差异将对测量结果产生影响。
3.红外热像仪测量中的发射率校正由于不同材料的发射率不同，因此在使用红外热像仪进行测量时，需要对测得的温度值进行发射率校正，以减小发射率带来的误差。
一般来说，红外热像仪都会提供对发射率进行设置的功能，用户可以根据实际情况对发射率进行调整，从而得到更加准确的测量结果。
4.材料发射率与温度的关系材料的发射率与温度之间存在一定的关系。
一般来说，随着温度的升高，材料的发射率也会有所增加。
这是由于温度升高会导致材料内部原子振动加剧，从而使得发射的红外辐射能量增加，进而提高发射率。
如果在测量过程中遇到温度较高的物体，需要根据温度与发射率的关系进行相应的校正，以确保测量结果的准确性。
5.不同材料的发射率不同材料的发射率存在较大的差异，一般来说，金属材料的发射率较低，而一些非金属材料的发射率则较高。
在实际应用中，需要根据被测物体的材料特性来选择合适的发射率进行校正，以提高测量的准确性。
红外热像仪发射率确定方法
热像仪发射率，直到热像仪所测得的表面温度与接触式接触式温度计测得的表面
温度相同或接近，此时的发射率即为目标物体正确的发射率。
3
Fluke热像仪事业部
热像仪，可望可及！问题点，即拍即得！
2008-09
发射率确定所使用的材料
• 方法一：查阅材料发射率表，各种材料的发射率表在配套的产品手册中可以查询到； • 方法二：贴绝缘胶布（3M电气绝缘胶带，牌号1712，任意颜色），这种绝缘胶布的 发射率为：0.97；
• 第三种方法可以适用于温度较高目标，也可以使用目标尺寸较小的，但可以接受被 测物体表面状况被改变的场合，例如设备维护场合下的管道、阀门等静设备；制造 业中，较小的芯片表面、管脚、不规则的散热片、电容器顶端、LED芯片（表面镀 银）等； • 第四种方法适用于被测目标可允许进行表面接触测温的场合。
Hale Waihona Puke 5Fluke热像仪事业部
热像仪，可望可及！问题点，即拍即得！
2008-09
操作注意事项
• 第一种方法：仅作为参考，不能准确测温；
• 第二种方法：应尽量使胶带与被测目标的表面接触紧密，没有气泡或褶皱等现象， 需要预留5分钟以上时间，使被测目标表面与胶带充分达到热平衡状态；
• 第三种方法：应尽量使喷漆面均匀，而且薄（但要覆盖住被测目标表面），同时要 给客户说明，喷涂后的目标可能会留有残留；建议使用者喷涂3分钟后，再进行测 试； • 第四种方法：应使热电偶与被测目标表面接触良好，同时要求测试的数据必须是温 度稳定后的数据。
• 方法三：喷涂的丙烯酸树脂（保赐利自动喷漆，任意颜色），这种喷漆的发射率为： 0.94；如下图
• 方法四：所用的接触式温度计为Fluke 566，或Fluke17B。 见右图
用红外热成像技术精确测定物体发射率
用红外热成像技术精确测定物体发射率
侯成刚;张广明
【期刊名称】《红外与毫米波学报》
【年(卷),期】1997(016)003
【摘要】根据红外探测器对物体辐射的输出响应，从实际测量的角度提出了物体发射率的一般性定义，分析了红外热成像技术进行精确测量的条件，导出了物体温度Ｔｏｂｊ环境温度Ｔｓｕｒ，物体发射率η０和测量精度ｅ之间的关系，并建立了一套用红外热成像技术精确度η。
的方法，实验表明该方法可获得满意的测量结果。
【总页数】6页(P193-198)
【作者】侯成刚;张广明
【作者单位】西安交通大学机械工程学院诊断与控制学研究所;西安交通大学机械工程学院诊断与控制学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK311
【相关文献】
1.精确测定圆形物体中心位置的方法 [J], 周扬眉
2.基于高发射率标靶的物体表面温度快速精确测量研究 [J], 王则瑶;陈乐;富雅琼;吾云霞;徐建斌
3.基于红外辐射计的物体光谱发射率测量方法 [J], 关威;刘建梅;王琦;傅莉
4.铀基体中237U 208 keV γ射线发射率的精确测定 [J], 王祥高;何明;李世琢;董
克君;肖才锦;姜山
5.利用红外热像仪进行物体表面波段法向发射率测量 [J], 李岩峰;张志杰;赵晨阳;郝晓剑
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
发射率检测方法
发射率检测方法一、国内外发射率检测现状表面辐射特性的研究工作可以追溯到十八世纪，早在1753年富兰克林就提出不同的物质具有不同的接受和发散热量能力的概念。
几百年来人们在理论上、实验中、工程上做了大量的研究工作。
随着辐射传热学、红外技术、太阳能研究、材料科学及黑体空腔理论等的发展，近五十年以来材料发射率的测量方法有了很大的进展。
目前在国际上已建立了分别适用于不同温度和状态以及不同物质的各种测试方法和装置。
（1）量热法量热法的基本原理是：一个热交换系统包含被测样品和周围相关物体，根据传热理论推导出系统有关材料发射率的传热方程，通过测量样品某些点的温度值得到系统的热交换状态，即能求得发射率。
量热法又分为稳态量热法和瞬态量热法。
Worthing的稳态加热法就是采用灯丝进行加热，测量精度达到了2%，但是样品制作复杂，且测量时间长。
瞬态法即采用激光或电流等瞬态加热技术，其代表是70年代美国NIST的基于积分球反射计法的脉冲加热瞬态量热装置，其测量速度快，测量上限高达4000℃，能精确测量多项参数，但是被测物必须是导体限制了其应用范围。
（2）反射率法反射率法基于的原理是对于不透明的样品，反射率+吸收率=1，将已知强度的辐射能量投射到透射率为0的被测面上，根据能量守恒定律和基尔霍夫定律，通过反射计求得反射能量，得到样品的反射率后即可换算成发射率。
常用的反射计有：Dunkle等人建立的热腔反射计，该方法能够测量光谱发射率但不适用于高温测量；意大利IMGC 的积分球反射计具有很宽的测量温度范围；激光偏振法只能用于测量光滑表面的发射率。
探测器工作原理图探测器组装图（3）辐射能量法法能量法的基本原理是直接测量样品的辐射功率，根据普朗克定律或斯蒂芬玻尔兹曼定律和发射率的定义计算出样品表面的发射率。
一般均采用能量比较法，即用同一探测器分别测量同一温度下绝对黑体及样品的辐射功率，两者之比就是材料的发射率值。
(1)独立黑体法：独立黑体法采用标准黑体炉作为参考辐射源，样品与黑体是各自独立的，辐射能量探测器分别对它们的辐射量进行测量。
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• 第四种方法适用于被测目标可允许进行表面接触测温的场合。
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• 方法四：所用的接触式温度计为Fluke 566，或Fluke17B。 见右图
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确定方法的使用场合
• 第一种方法仅用于参考；
• 第二种方法适用于被测目标相对比较大，温度较低（小于80℃），要求测试后不改 变原目标表面状况的场合，例如制造业中，如各种散热模块，光洁芯片（较大）表 面，金属表面等；
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发射率确定方法
被测材料的发射率有四种确定方法： • 1 查阅各种材料的发射率表确定； • 2 将一块绝缘胶带（已知发射率）贴于被测物体表面，然后通过调整红外热像仪
发射率，使被测材料表面的温度与贴有绝缘胶带表面温度相同或接近，此时的发 射率即为被测材料物体正确的发射率； • 3 将喷漆（已知发射率）均匀的喷涂在被测物体表面，然后通过调整红外热像仪 发射率，直到没有喷漆的表面温度与喷漆表面温度相同或接近，此时的发射率即 为目标物体正确的发射率； • 4 用接触式温度计，如热电偶、热电阻等测量物体表面温度，然后通过调整红外 热像仪发射率，直到热像仪所测得的表面温度与接触式接触式温度计测得的表面 温度相同或接近，此时的发射率即为目标物体正确的发射率。
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操作注意事项
• 第一种方法：仅作为参考，不能准确测温；
• 第二种方法：应尽量使胶带与被测目标的表面接触紧密，没有气泡或褶皱等现象， 需要预留5分钟以上时间，使被测目标表面与胶带充分达到热平衡状态；
• 第三种方法：应尽量使喷漆面均匀，而且薄（但要覆盖住被测目标表面），同时要 给客户说明，喷涂后的目标可能会留有残留；建议使用者喷涂3分钟后，再进行测试 ；
红外热像仪 发射率确定方法
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发射率的定义
• 发射率是指物体表面辐射出的能量与相同温度的黑体辐射能量的比率。（黑体是一种 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。）
• 各种物质的发射率是由物体的本身材质所决定，相同的温度下，物质不同，向外辐射 的能量也会不同。例如下图，我们可以看到，3个点同时是茶杯的表面，但由于表面的 物质不同，辐射出的能量，用热像仪看到的温度指示有很大的差异。
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发射率确定所使用的材料
• 方法一：查阅材料发射率表，各种材料的发射率表在配套的产品手册中可以查询到； • 方法二：贴绝缘胶布（3M电气绝缘胶带，牌号1712，任意颜色），这种绝缘胶布的
发射率为：0.97；
• 方法三：喷涂的丙烯酸树脂（保赐利自动喷漆，任意颜色），这种喷漆的发射率为： 0.94；如下图
• 第四种方法：应使热电偶与被测目标表面接触良好，同时要求测试的数据必须是温 度稳定后的数据。
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