红外辐射特性测量中环境影响的修正研究

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电气设备红外测温影响因数及温度修正

电气设备红外测温影响因数及温度修正【摘要】本文研究了影响红外测温的3个主要因素，即设备发射率、大气衰减、环境因素，并提出了解决方法.通过实验采用修正算法得出了准确的温度数据，同时利用两种比较法来对修正后的温度进行判断。

【关键词】红外测温；影响因数；温度修正对电力设备而言，检测其运行是否处于正常的状态的关键指标在于温度，这个参数在检测参数中具有着极为重要的意义。

目前，多数针对电力设备温度进行检测的常见方式包括了测温蜡片、数字温度计等，该方式具有着多方面的缺陷，例如检测结果误差较大，容易受到电磁的干扰，温度检测速度较慢等等。

红外测温在电气设备温度测量的应用日趋广泛，但是测温精度易受外界干扰。

在本文中主要探讨了电气设备红外测温影响因数和温度修正，从红外测温方式的三方面分析了影响红外测温的因素，分别是被测物体、仪器设备性能、测温环境，以此对实际工作具有借鉴作用。

1 被测物体的影响因数分析和温度修正在采用红外测温方式进行温度监测的过程中，被测物体的辐射能量是用来表征温度状态的主要途径，物体的辐射能量和物体所制作而成的材料性质与表面的状态具有着密切的相关性，表面状态指的是被测物体表面氧化的情况、所涂层的材料以及物体表面的粗糙程度等等。

即使被测物体的材料性质相同，但是也会因为表面状态的不同而有所不同，这种区别可以使用发射率e来表示。

以此为依据，在采用红外测温方式来进行温度检测的时候，可以通过对发射率进行调整，从而对检测结果进行修正。

按照能量守恒原理，某一特定物体的辐射吸收率、反射率、透射率之和为1，在能量守恒的条件下，特定物体所吸收的辐射必定会转变成为对外的发射能量。

因此，在温度同等的条件下，特定物体的吸收率和发射率相等。

反射和投射的性能与物体材料的性质具有密切的关系，因此不同材料的物体具有着不同的发射性能。

综上，可见被测物体的发射率在非黑体辐射问题的解决上发挥着关键的作用，通过对被测物体的发射率，可以提高红外测温数据的准确率。

红外光谱检测技术在环境监测中的应用研究

红外光谱检测技术在环境监测中的应用研究摘要红外光谱技术是一种非常有潜力的环境监测工具，可以用于检测和分析环境中的有害物质。

本文将探讨红外光谱检测技术在环境监测中的应用，并介绍其工作原理、特点和优势。

同时，还将讨论目前红外光谱技术在环境监测中所面临的挑战和未来的发展方向。

1. 引言随着工业化进程的加快和人类活动的不断增加，环境中有害物质的排放和积累已成为一个严重问题。

这些有害物质对人类和动植物的健康产生了严重影响。

因此，开发一种高效、准确、快速的环境监测技术对于环境保护和人类健康至关重要。

2. 红外光谱检测技术2.1 工作原理红外光谱技术是一种基于物质分子振动和转动引起的能级变化的检测方法。

当物质受到红外光的照射时，分子会吸收特定波长的红外光，产生特征性的光谱图。

通过分析样品的红外光谱图，可以确定样品中存在的化学成分并定量分析其浓度。

2.2 特点和优势红外光谱检测技术具有以下特点和优势，使其在环境监测中得到广泛应用：2.2.1 快速性：红外光谱技术采用非接触式检测方法，无需样品处理和前处理步骤，可实现实时监测和快速分析。

2.2.2 高灵敏度：红外光谱技术可以快速检测到低浓度的有害物质，其灵敏度可以达到一定的ppb甚至ppt级别。

2.2.3 非破坏性：红外光谱检测技术不会破坏样品，可以对有害物质进行非破坏性检测，保持样品的完整性。

2.2.4 多组分分析：红外光谱技术可以同时分析多种有害物质，提供全面的检测结果。

2.2.5 简便易用：红外光谱检测设备小巧轻便，操作简单，适用于现场检测和移动监测。

3. 红外光谱检测技术在环境监测中的应用3.1 大气污染监测红外光谱技术可以用于监测大气中的有害气体，如二氧化硫、二氧化氮和臭氧等。

通过红外光谱仪，可以对这些有害气体进行实时监测和快速分析，为大气污染的防治提供重要参考。

3.2 水质监测红外光谱技术可用于水体中有害物质的检测和分析，如重金属、有机物和微生物等。

通过收集水样并对其进行红外光谱分析，可以准确判断水体中有害物质的浓度和污染程度，为水源保护和水质改善提供科学依据。

近红外白天测星时不同方位角的背景辐射修正

水平面上，如图３所示。
图３中，红线代表太阳光线（为平行光），三个黑色的箭头指向线分别代表三个探测器在
水平面上的投影。设任一时刻太阳与三个探测
于传统的大视场星敏感器，本文提出采用三个光轴指向不同且固定在同一平台上的小视场红外探测系统对恒星进行探测，进而将其用以导航。由于视场指向不同，各个探测器接收到的背景辐射也不一样，成像灰度值的相对对比存在差异。通过对不同指向的背景辐射进行研究，可
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基于大气修正的目标红外辐射测量

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红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用

红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用引言：随着科技的不断进步和人类对环境的关注度不断提高，红外遥感技术在环境监测与测绘领域中的应用越来越受到重视。

红外遥感技术作为一种能够获取地球表面信息的无接触式观测手段，具有广阔的应用前景。

本文将深入探讨红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用，并对其优势和挑战进行分析和讨论。

一、红外遥感技术在环境监测中的应用1. 大气污染监测：红外遥感技术通过测量大气中的红外辐射，可以实时监测大气中的有害气体和颗粒物浓度。

这种技术不仅可以在空间上进行全面监测，还可以提供大范围的时间序列数据，以帮助环保部门进行空气质量评估和污染源的溯源分析。

2. 土地利用与覆盖监测：利用红外遥感技术，可以对土地的类型、覆盖和利用情况进行高精度的监测和测绘。

通过获取高分辨率的红外图像，可以实现对土地利用变化的动态监测，为城市规划、农业管理和生态保护等方面提供科学依据。

3. 水资源监测：红外遥感技术能够监测水体表面温度，从而获取水体的热动力学信息。

通过红外遥感技术获取的水体温度数据可以用于水质监测，预测水体中的藻类水华爆发，以及研究气候变化对水资源的影响等方面。

二、红外遥感技术在测绘中的应用1. 数字高程模型(DTM)的构建：红外遥感技术可以获取地面的温度信息，结合其他测绘数据，可以精确构建数字高程模型(DTM)。

通过DTM的构建，可以实现地形分析、地质灾害预警和土地开发与利用规划等。

2. 火山活动监测：红外遥感技术可通过测量火山口周围区域的热辐射，监测火山活动。

通过红外遥感技术获取的数据，可以帮助科学家研究火山喷发前兆，预警可能的火山灾害，保护人们的生命财产安全。

3. 森林资源管理：红外遥感技术可以获取森林覆盖的温度分布及变化信息。

通过红外遥感技术，可以实现对森林生长状况、病虫害分布和森林火灾等的监测和预警，为森林资源的保护和管理提供有效手段。

结论：红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用具有巨大的潜力和优势。

辐射特性测量大气传输修正研究_大气辐射传输模式和关键大气参数分析_魏合理

第43卷第3期红外与激光工程2014年3月Vol.43No.3Infrared and Laser Engineering Mar.2014辐射特性测量大气传输修正研究：大气辐射传输模式和关键大气参数分析魏合理1,2，戴聪明1(1.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室，安徽合肥2300312.中国科学技术大学环境光学学院，安徽合肥230031)摘要：工作于大气中的光电测量(或遥感)设备接收的目标辐射信号受大气衰减和大气背景辐射影响。

大气传输修正是目标辐射特性测量的一个重要环节。

介绍了目前国际上实用的大气辐射传输计算模式及影响大气传输的重要大气光学参数的探测方法。

对影响红外波段大气传输的重要大气光学参数作了分析，论证了辐射测量大气传输修正系统必须测量的大气参数。

关键词：大气传输修正；大气辐射传输模式；大气参数；测量中图分类号：P407.6文献标志码：A文章编号：1007-2276(2014)03-0884-07Research of atmospheric transfer correction in radiancemeasurement:atmospheric radiative transfer model and theanalysis of key atmospheric parametersWei Heli1,2,Dai Congming1(1.Key Laboratory of Atmospheric Composition and Optical Radiation,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,ChineseAcademy of Sciences,Hefei230031,China;2.School of Environmental Sciences and Optoelectronic Techrology,University ofScience and Technology of China,Hefei230031,China)Abstract:The signal of a target measured by electro-optics detector is attenuated by the atmosphere and affected by atmospheric background radiance.Atmospheric transfer correction is important to the measurement of target′s radiation characteristic.The commonly-used atmospheric radiative transfer models and the detecting methods of important atmospheric optics parameters affecting atmospheric radiative transfer were introduced.The atmospheric parameters affecting infrared radiative transfer were analyzed, the analyzed results indict those key atmospheric optics parameters must be measured in the atmospheric transfer correction system.Key words:atmospheric transfer correction;atmospheric radiative transfer model;atmospheric parameter;measurement.收稿日期：2013-07-05；修订日期：2013-08-03基金项目：国家自然科学基金(61077081)；国家高技术项目作者简介：魏合理(1965-)，男，研究员，博士生导师，博士，现主要从事大气辐射传输研究、卷云辐射传输特性方面的研究。

利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度

利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度郭立红;郭汉洲;杨词银;李宁【摘要】提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法.建立了目标红外辐射特性测量模型,给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法.该方法将短距离大气透过率实测结果和MODT-RAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子,然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子,最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演,从而获得目标辐射特性.对中波红外摄像机进行了定标,利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验.实验结果表明,利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8％左右,高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20％的测量精度.得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2016(024)008【总页数】7页(P1871-1877)【关键词】大气修正因子;大气透过率;红外摄像机;红外辐射特性测量;测量精度【作者】郭立红;郭汉洲;杨词银;李宁【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP732.2;TN215目标红外辐射特性测量可以提供目标辐射温度、辐射亮度、辐射强度和辐射谱特征等重要参数，从而为设备的目标探测与识别能力分析提供依据，所以是设计、论证、武器系统研制的重要环节[1]。

无论是敌方目标的红外侦查和跟踪制导，还是我方目标的红外隐身和仿真，都需要目标红外辐射特性作为依据[2]，因此，测量和研究目标红外辐射特性是一项既基础又重要的工作[3-4]。

基于红外热传感器的室内热环境监测与评估技术研究

基于红外热传感器的室内热环境监测与评估技术研究室内热环境监测与评估技术在现代建筑中起着至关重要的作用。

随着人们对舒适度和能源消耗的关注不断增加，如何有效地监测和评估室内热环境就显得尤为重要。

红外热传感器作为一种常用的技术手段，具有快速、准确、非接触等优点，在室内热环境监测与评估中具有广泛应用前景。

研究表明，室内热环境对人们的健康和舒适度有着直接的影响。

一个舒适的室内热环境可以提高人们的工作效率和生活质量，而过热或过冷的室内环境则会导致人们感到不适，甚至影响他们的健康。

因此，监测和评估室内热环境的技术研究显得尤为紧迫。

红外热传感器是一种可以实现远距离、高精度测量的传感器，其测量原理是利用物体自身的热辐射发射的红外辐射来测量其温度。

通过将红外热传感器应用于室内热环境监测中，可以实现对室内温度分布的快速扫描和准确测量，为我们提供实时的热环境数据。

在实际的研究中，我们首先需要设计并搭建一个基于红外热传感器的室内热环境监测系统。

该系统需要包括红外热传感器、数据采集模块、数据处理模块等关键组件，通过这些组件的协同工作，我们可以实现对室内热环境的快速监测和数据采集。

在监测数据的采集完成后，我们需要进行数据的分析和评估。

通过对采集到的数据进行分析，我们可以得到室内热环境的温度分布、热通量变化等关键参数，进而对室内热环境的舒适度进行评估。

这些评估结果可以为我们提供优化室内热环境的建议，从而提高室内工作和生活的舒适度。

除了室内热环境的监测和评估，红外热传感器还可以应用于室内热环境控制系统中。

通过将红外热传感器与智能控制系统相结合，我们可以实现对室内热环境的智能化管理，根据实时监测到的数据调整室内温度、湿度等参数，从而实现对室内热环境的精准控制。

在未来的研究中，我们可以进一步深入挖掘红外热传感器在室内热环境监测与评估中的应用潜力。

通过不断优化监测系统的设计和数据处理算法，提高监测数据的准确性和实时性，进一步提升室内热环境监测与评估技术的水平和应用范围。

基于红外线测温技术的精确温度测量方法研究与实现

基于红外线测温技术的精确温度测量方法研究与实现近年来，随着人们对精确温度测量需求的不断增加，红外线测温技术逐渐受到广泛应用。

本文旨在研究和实现一种基于红外线测温技术的精确温度测量方法。

首先，我们需要了解红外线测温技术的原理。

红外线测温技术是利用物体热辐射的不可见波长进行测温的一种方法。

物体温度越高，辐射的红外线能量越强，因此可以通过测量物体辐射的红外线能量来推断其温度。

在实际应用中，我们需要考虑到一些因素，以确保温度测量的准确性。

首先是环境温度对红外线测温的影响。

环境温度会对红外线测温设备产生干扰，因此我们需要进行环境温度校准，以消除干扰。

其次是目标物体表面特性的影响。

不同物体对红外线的反射、吸收和发射有所不同，因此我们需要根据目标物体的特性进行修正，以提高测量精确性。

为了进一步提高测量精度，我们可以采取多种补偿方法。

一种常用的方法是与接触式温度传感器结合使用，通过比较红外线测温和接触式测温结果来进行校准。

另一种方法是使用多点校准，即在不同温度下对红外线测温设备进行校准，以建立起温度和红外线测量值之间的关系模型。

此外，还可以利用其他传感器，如湿度传感器、大气压力传感器等，对测量进行进一步修正。

在实际应用中，我们还需要考虑到测量目标物体的远近问题。

红外线测温技术的工作距离一般在几厘米至数米之间，超出范围无法准确测量。

因此，对于距离远的目标物体，我们需要使用红外线测温设备的变焦功能或选择更适合的设备。

除了上述内容，我们还可以进一步优化红外线测温技术。

例如，利用计算机视觉技术结合红外线测温技术，可以实现对多个目标物体的同时测温，并进行自动识别和跟踪。

另外，结合无线通信技术，可以实现远程监测和控制，提高测温的便捷性和实时性。

总结起来，基于红外线测温技术的精确温度测量方法可以通过环境温度校准、目标物体特性修正和多种补偿方法来提高测量精确性。

同时，结合其他传感器和技术，可以进一步优化红外线测温技术的应用效果。

红外辐射温度计的辐射源尺寸效应修正

红外辐射温度计的辐射源尺寸效应修正原遵东【摘要】红外辐射温度计在低温测量的辐射源尺寸效应(SSE)的规律不同于高温测量.基于以虚拟探测器温度消除背景辐射影响的SSE计算模型,推导了在不同源尺寸和不同背景条件下辐射温度计输出的SSE影响修正公式；得出不同源尺寸条件下辐射温度计温度示值的SSE影响修正的理论解析表达式.在源温度低于或接近背景温度时修正模型与高温测量SSE修正模型有显著差异.所得结果适用于任意温度下对单波段辐射温度计的SSE影响修正.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】5页(P5-9)【关键词】计量学;辐射源尺寸效应;虚拟探测器温度;背景辐射;辐射温度计;温度修正【作者】原遵东【作者单位】中国计量科学研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TB942理想辐射温度计的测量结果只与其瞄准的目标的辐射亮度有关，而实际辐射温度计的输出还与目标以外的背景辐射的强弱有关，表现为输出信号与被测辐射源的大小及亮度有关，被称为辐射温度计的辐射源尺寸效应（size-of-source effect，SSE）。

SSE是辐射温度计光学元件和光学系统中灰尘引起的散射、透镜表面间的相互反射、光学系统的像差及衍射等效应的综合结果［1，2］。

SSE是影响辐射测温法温标复现、传递、比对和测温的主要不确定度因素之一［3，4］。

国际电工委员会IEC制定的辐射温度计标准将SSE列为温度计的重要性能参数，规定温度计的不确定度指标应说明与之相应的测量距离和源直径［5］，并将在后续标准中提供对SSE的测量方法。

SSE测量［1，6～8］可采用直接法、间接法和扫描法；低温测量中的SSE测量，应修正辐射源以外的背景辐射对测量的影响［6，9］。

合理的设计可减小辐射温度计的SSE［10］。

Bloembergen P根据实际辐射温度计特性总结了SSE函数的经验解析表达特性［11］，Saunders P分析了直接法、间接法测量SSE的定义的差异和测温中的修正方法［12］。

环境对中波红外探测器测温精度的影响

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第３卷
第６期
中国光学与应用光学
ＣｉｅｅＪｕｎｌｏｐｉｓａｄＡｐｌｄＯｔｓｈｎｓｏｒａｆＯｔｎｐｉｐｉｃｅｃ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｖｏ．Ｎｏ６１３．Ｄｅ．０１ｃ２０
２１００年１２月
文章编号
ａｎｉｇｆｒｌｅｃｕｄｍｏｉｙｔｅｉｆｕｎｅｆｅｖｒｎｍｅｔｒｄａｉｎａｄａｍｏｐｅｅａｓｒｉｇｃｒｅｔｙｍｅｄｎｏｍｕａｏｌｄｆｈｎｅｃｓｏｎｉｏｌｎａｉｔｎｔｓｈｒｂｏｂｎｏｃｌ．ｏ
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红外测温仪测量准确度的影响因素分析及修正方法

红外测温仪测量准确度的影响因素分析及修正方法摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的工业化发展也有了进步。

在现代工业生产中，温度测量在各种监测过程中均占据了十分重要的地位。

其中，红外测温技术在生产过程、产品质量监测控制、设备在线故障诊断等方面发挥了重要的作用。

在检验检测领域，红外测温仪也因其非接触测量方式、测量范围广、测温速度快、灵敏度高等优势，得到愈加广泛的应用。

红外测温仪在使用过程中易受多方面的因素影响，例如环境因素、发射率、距离系数等。

本文将通过拟合曲线法，重点分析距离因素对红外测温仪测量准确度的影响。

张勇、张文、廖盼盼等学者曾进行过相关内容的研究，但遗憾的是均未涉及视场超出被测目标的情况。

关键词：红外测温仪测量准确度；影响因素；修正方法引言红外测温技术主要对电气设备热辐射而来的热量进行温度测量，其快速、有效与可靠的优势尤为突出。

红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。

比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。

由此，作为检测电气设备故障的一种先进技术，红外诊断技术对于提高电气设备可靠性，降低维修成本和增加运行经济效益都具有巨大作用。

1在线红外测温仪工作原理在线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。

在线红外测温仪所测的温度是物体的辐射温度而不是物体的实际温度，由于绝对黑体是不存在的，在同一温度下实际物体热辐射总量总比绝对黑体辐射总量小，所以在线红外测温仪测出的温度肯定小于物体的真实温度。

测温时应尽可能将红外测温仪发射率设置（针对可调节发射率的在线红外测温仪）成与被测材料相同的发射率值的发射率，尽可能使测量示值与被测物的真实温度一致。

在线红外测温仪的最大优点是可实现非接触测量，并且可以容易地测得运动物体和难以接触的物体的温度。

在线红外测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应加以考虑并适当解决，否则会影响测温准确度甚至损坏在线红外测温仪。

红外光谱技术在环境污染监测中的应用研究

红外光谱技术在环境污染监测中的应用研究近年来，随着工业生产和城市化进程的加快，环境污染问题愈加突出。

对于环境污染的监测和控制是现代化城市建设中必不可少的一部分，而红外光谱技术作为一种新型检测手段，因其非接触、无损和高灵敏度等特点，逐渐成为环境污染监测的重要工具。

一、红外光谱技术的基本原理红外光谱技术是利用物质分子在吸收红外光波长时发生的振动与转动引起的分子能级跃迁而实现的。

当分子在红外光波长的激励下发生振动和转动，其特征性的吸收峰对应于分子的特定化学键振动。

通过红外光谱的吸收峰强度和特征峰位置等特征指标来判断化学物质的种类和含量等信息。

二、红外光谱技术在环境污染监测中的应用红外光谱技术具有快速、高灵敏度和良好的非特异性等特点，因此在环境污染监测中的应用非常广泛。

下面是几个典型的应用案例。

（1）大气污染监测利用红外光谱技术可以对大气中的气体污染物作快速准确的监测，如SO2、NOx、CO等多种有害气体的浓度。

传统的浓度检测需要针对不同气体设计专门的检测方法，而红外光谱技术不需要进行气体样品的前处理，减少了对样品的破坏性。

同时，红外光谱监测具有快速、高效、无损、实时性和空间分辨率高等优点，能够有效地实现大气污染的自动实时监测、远程监控和预警。

（2）水质监测水污染的监测也是红外光谱技术的应用方向之一。

利用红外光谱技术可以快速准确地监测水中各种有机质和无机物的浓度和质量，如水中有机物的种类、含量和结构等信息。

此外，红外光谱技术还可以检测水中的微生物和细菌等，从而为水质监测提供了一种非常有效的方法。

（3）土壤污染监测土壤污染监测是为了探测土壤中有毒有害化学物质的分布和含量的监测工作。

利用红外光谱技术可以非接触地对土壤样品进行分析，不需要物理或化学处理样品，避免了对样品的损伤和污染。

通过红外光谱技术可以实现土壤的快速检测、检测深度的控制以及对污染源的更准确的判定，从而为土壤污染防治提供了一种非常有效的技术手段。

红外辐射测量的大气修正

红外辐射测量的大气修正
魏合理;陈秀红;詹杰;饶瑞中
【期刊名称】《大气与环境光学学报》
【年(卷),期】2007(2)6
【摘要】大气中目标辐射特性的测量必然受到大气的影响,为了得到目标本征的辐射特性,必须对大气进行修正.介绍了红外目标辐射测量中的大气透过率修正原理和必要性,给出了几种获得外场大气透过率的方法,并对其大气修正精度进行了讨论.【总页数】7页(P472-478)
【关键词】红外辐射;目标;测量;大气修正;大气透过率
【作者】魏合理;陈秀红;詹杰;饶瑞中
【作者单位】中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学中心
【正文语种】中文
【中图分类】P427
【相关文献】
1.红外搜索系统俯仰角测量的大气折射修正 [J], 祁蒙;邱朝阳;宋亚
2.利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度 [J], 郭立红;郭汉洲;杨词银;李宁
3.基于大气程辐射比例修正的红外辐射特性测量 [J], 郭汉洲;郭立红;杨词银;李宁
4.红外辐射大气透过率修正函数 [J], 赵军;张建;杜翠兰
5.基于大气修正的目标红外辐射测量 [J], 杨词银;张建萍;郭立红;曹立华
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红外光谱技术在环境科学中的应用与展望

红外光谱技术在环境科学中的应用与展望摘要：在现在的时代背景下，红外光谱设备的使用率越来越高，适用范围也越来越广。

因此，其对生产样品成分的研究与监测都十分重要。

本文主要对红外光谱技术在环境科学中的应用进行研究，并对其应用前景进行构想，供相关人员参考。

关键词：红外光谱；环境科学；应用；展望前言：红外光谱技术在各领域中的应用过程并不是一蹴而就的，而是经过长时期发展，并在此过程中不断对自身进行完善的必然结果。

随着技术不断发展，现在的红外光谱测试仪已研发至以傅里叶变换法为基础的阶段。

在目前阶段中，红外光谱技术主要应用于监测环境污染、控制突发性污染与分析污染物质等方面。

依据波数范围，红外光谱可被划分为近红外区域（13000～4000cm-1）、中红外区域（4000～400cm-1）与远红外区域（400～100cm-1）三个区域[1]。

1.红外光谱技术在环境科学中的应用1.1监测液体环境在对液体环境进行监测时，应主要对水体中的有机污染物进行监测。

监测过程中，可以在判定有机污染物等级时，采用含氧量（COD）为指标。

在对COD指标进行测量时，可以采用重铬酸盐滴定法。

但由于此方法步骤较为繁琐且用时长，并且在测量过程中会对样水造成二次污染，因此，该方法并不能够用于对液体环境进行实时监测的情况。

在使用近红外光谱技术对水样进行监测时，应使用“PLS”法构建回归式模型，并通过建立标准水样、废水样来对COD的模型来对污染情况进行预测。

监测结果表明，标准化水样COD的理论值与预测值几乎呈完全相关，并仅略大于废水样COD的理论值与预测值相关程度。

因此，可通过近红外光谱技术对COD进行监测。

近年来，在液体环境中复杂物的鉴定中，特别是对废水样中CH2Cl2的提取，“GC-FTIR”联用技术得到广泛应用。

与此同时，该技术也能对溢油的污染源进行鉴定。

在监测时，若想要监测致癌试剂DDT或六氯苯等农药，则需要将扫描波数范围控制在200cm-1～800cm-1之间，此波数范围也可测定C6H14。

红外光谱技术在环境监测中的应用研究

红外光谱技术在环境监测中的应用研究发表时间：2021-01-05T15:22:18.143Z 来源：《科学与技术》2020年27期作者：赵赫[导读] 在对环境进行监测时，传统的化学分析法需要使用非常多的化学试剂，而且部分试剂还存在较大的毒赵赫徐州市新沂生态环境局江苏新沂 221400摘要：在对环境进行监测时，传统的化学分析法需要使用非常多的化学试剂，而且部分试剂还存在较大的毒性，处理不好会对环境造成污染，并且整个分析的用时较长，不能够满足目前快速检测，绿色环保的要求。

而当下的红外光谱技术凭借其方便高效、成本低以及不使用化学试剂等优点，在多个领域得到了广泛的应用，而本文则针对红外光谱技术在环境检测中的应用进行相关分析。

关键词：环境监测；红外光谱；应用0引言红外光谱根据波长的不一样可以分为近红外区、中红外区以及远红外区。

近红外区主要对 C-H及 N-H 键等的倍频或者组频的吸收情况进行研究，但这个波长范围内吸收峰的强度较弱，因此主要应用于分析有机官能团。

中红外区的吸收峰较强，多数的有机化合物以及无机化合物的极品吸收都集中在这个区域，因此主要用做分析有机分子结构以及样品成分。

远红外区则用做对金属有机物以及无机矿物进行分析。

因此，通过对红外光谱的合理利用，能够对各种各样的物质进行检测。

1红外光谱技术在环境监测中的应用1.1大气监测傅里叶变换红外光谱技术因其信噪比与光谱分辨率较高，并且具有宽谱带信息的特点，因此在环境科学实时在线分析上优势明显，在多个方面上都有所应用，具体如下：（1）利用反射式傅里叶变换红外光谱，对某地区的 CO2、CH4、N2O 和 CO 四种温室气体的浓度变化规律进行研究，经过分析，经检测，四种温室气体的浓度分别为0.98 mg/m3、3.57×10-3 mg/m3、3.93×10-3 mg/m3、6.25×10-3 mg/m3。

而反射式怀特池傅里叶变换红外光谱法能够对空气中的O3、C2H2、C2H6进行定量分析。

红外特性测量中大气传输快速修正方法[发明专利]

专利名称：红外特性测量中大气传输快速修正方法专利类型：发明专利
发明人：姜维维,马勇辉,赵雪松,王淑华,朱小芳
申请号：CN201210362216.3
申请日：20120925
公开号：CN103674904A
公开日：
20140326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于信号特征控制技术技术领域，具体涉及一种红外特性测量中大气传输快速修正方法。

该方法包括以下步骤：步骤一：设置计算参数；步骤二：选择气象模式；步骤三：根据选取的气象模式调用MODTRAN软件中相应的计算模型来进行大气传输修正参数计算；步骤四：设置大气传输修正数据计算的网格密度，计算出距离测量站位址不同观测高度和水平投影距离位置点的大气透过率和背景辐射亮度；步骤五：调用计算出的大气透过率和背景辐射亮度网格数据表格，对数据进行差分，得出不同观测仰角和观测距离点的大气透过率和背景辐射亮度变化曲线。

该方法可实现对获取的目标红外辐射特性试验数据的实时快速处理。

申请人：中国航天科工集团第二研究院二〇七所
地址：100854 北京市海淀区永定路50号
国籍：CN
代理机构：核工业专利中心
代理人：高尚梅
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红外光谱技术在环境污染物检测与信号处理中应用前景调查

红外光谱技术在环境污染物检测与信号处理中应用前景调查摘要：环境污染是当前全球面临的一个重要问题。

准确监测污染物的浓度和种类对于及时采取措施以及评估环境风险至关重要。

传统的环境污染物检测方法存在一些限制，而红外光谱技术作为一种快速准确、非破坏性的分析手段，正在成为环境污染物检测领域的重要方法。

本文将介绍红外光谱技术的基本原理及其在环境污染物检测与信号处理中的应用前景。

1. 引言环境污染对人类和自然环境造成了严重的危害。

为了保护环境和人类健康，准确监测环境中的污染物成为必要的手段。

传统的环境污染物检测方法，如气相色谱仪和质谱仪，虽然检测精度高，但存在着设备复杂、操作繁琐、耗时长等问题。

因此，研究人员开始探索更加高效和简便的检测方法。

2. 红外光谱技术基本原理红外光谱技术是一种通过分析物质与红外辐射的相互作用来确定其组成和结构的方法。

红外光谱仪通过红外辐射器和探测器，将样品吸收、反射或透射的红外辐射转化为光信号，并通过信号处理分析样品的化学成分和性质。

3. 红外光谱技术在环境污染物检测中的应用前景红外光谱技术在环境污染物检测中有广泛的应用前景。

首先，红外光谱技术可以对大气中的污染物进行快速准确的监测。

通过建立红外光谱与污染物浓度的关系模型，可以实时监测大气中的有害气体浓度，如二氧化硫、氮氧化物等。

其次，红外光谱技术还可以用于水质检测。

通过对水样进行红外光谱分析，可以快速检测水样中的有机物和无机物质，如重金属离子、有机溶剂等。

此外，红外光谱技术还可以应用于土壤污染物的检测。

通过对土壤样品的红外光谱分析，可以确定土壤中的有机物、无机物以及重金属等成分，为土壤污染的治理和修复提供依据。

4. 红外光谱信号处理方法红外光谱信号处理是红外光谱技术应用的关键环节。

由于红外光谱所得的信号复杂多变，需要进行信号处理才能准确获取目标物质的信息。

常见的红外光谱信号处理方法包括预处理、特征提取和模型建立。

预处理阶段对原始光谱数据进行噪声去除、基线校正等操作，以提高光谱质量。

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Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｎｒｅａｉｔｎｃａａｔｒｓｉａｍｏｐｈｒｍｅｄｎｌｒｅａｅｒｙｂｄｉａｄｒｄａｉｈｒｃｅｔｃ；ｔｓｅｅａｎｉｇ；ａｇａｇａｏｙｆｒｏｉｒ
红外辐射特性测量中环境影响的修正研究
孙志远，朱玮，乔彦峰，沈铖武
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１０３）３０３
摘
要：外辐射特性测量是导弹预警和识别的主要手段，关研究具有较大的军事应用价红相
ａｄｈｌｐｍｅｄｉｇｃｅｆｃｅｔａｆｓｔａｎｎｏｆｃｅｔｃｕｄｂａｃｌｔｄｂａｅｈｉｗｏｃｖＡｆｅｏ・ｎｔｅｓｏｅａｎｎｏｆｉｎｎｄｏｅｍｅｄｉｇｃｅｉｎｏｌｅｃｌｕａｅｓｄｔｓｔｕｒｅ．ｔｒｃｒｉｉ
系数和偏置修正系数，目标的灰度值进行相应的修正就可以准确地计算出目标的温度等红对
外辐射特性。
关键词：外辐射特性；红环境修正；面源灰体大
中图分类号：Ｎ１Ｔ２９文献标识码：Ａ
Ａｔｏｐｅｅａｅｄｎｅｅｒｈｉｎｒｒｄｒｄａｉｎｍｓｈｒｍｎｉｇｒｓａｃｎｉｆａｅａｉｔｏｃａａｔｒｓｉｅｓｒｍｅｔｈｒｃｅｉｔｃｍａｕｅｎ
ＳＮＺｉｕｎＺＵＷｅ，ＩＯＹｎｆｇＳＥｈｎ－ＵＵｈ－ａ，ＨｉＱＡａ — ｎ，ＨＮＣｅｇＷｙｅ
（ｈｎｃｕｎｔｕｆｐｃ，ｉｃａｉｓｎｈｓｓｔｅＣｉｅｅＡａｅｙｏｃｎｅＣａｇｈｎ１０３，ｈｎ）ＣａｇｈｎＩｓｔｔｏｔｓＦｎＭｅｈｎｃａｄＰｙｉ，ｈｓｃｄｍｆｉｃ，ｈｎｃｕ３０３ＣｉａｉｅＯｉｅｃｈｎＳｅ
值。而红外辐射特性测量过程中的环境影响修正一直是影响测量精度的难点。介绍了通过放置在目标附近的大面源灰体修正环境影响的方法，过理论分析及实验验证，现“ 经发黑体标定曲线” “ 考曲线 ” 交于环境温度点，且根据这两个曲线可计算出环境影响的斜率修正和参相并
Ａｂｔａｃ：ｎｒｒｄｒｄａｉｎｃｒａｔｒｓｉｓｍｅｓｒｍｅｔｉｈｉｔｏｏＩｅｐｅａｉｎａｉｃｍｉａｉｆｓｒｔＩｆａｅａｉｔｏｈａｃｅｉｔｃａｕｅｎｓｔｅｍａｎｍｅｈｄｆｒｔｒｃｕｔｏｎｄｄｓｒｎｔｌｉｏｎｏｍｉｓｌｓ，ｅｅａｔｒｓａｃｓｗｏｔｙｉｌａｙａｐｉａｉｎ．ｄｔｅａｍｏｐｅｒｍｅｄｎｓａｄｆｃｔｓｉｅｒｌｖｎｅｅｒｈｉｒｈｎｍｉｉｒｐｌｃｔｏＡｎｈｔｓｈｅａｎｉｇｉｉｆｕｌｙｗｈｉｈｉｆｕ— ｔｉｃｎｌ
ｒｓｏｄｎｍｅｄｎｎｔｒｅ铲ａｔｅｉｒｅａｉｔｎｃａａｔｒｔｓｃｕｄｂａｃｌｔｄｂｌｎｉｅｅｐｎｉｇａｎｉｇｏｇｔｙ，ｎａｄｒｄａｉｈｃｅｓｉｏｌｅｃｌｕａｅｙｒｅａｄｌ．ａｈｆｒｏｒｉｃｕｎ
第４０卷第２期
２１００年２月
激光与红外
ＬＳＲ＆ＩＲＡＲＡＥＮＦＥＤ
Ｖｏ．０，．１４Ｎｏ２
Ｆｅｕｒห้องสมุดไป่ตู้２０ｂｒａｙ，０１
文章编号：０－７（０００－６－１１０８２１）２１２４０５００
・外技术・红