红外测温仪工作原理附应用
红外测温仪的原理及应用
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红外测温仪的原理及应用1. 红外测温仪的工作原理红外测温仪是一种用于非接触式测量物体表面温度的仪器。
它利用物体发出的红外辐射来测量物体的温度,通过该仪器能够实现快速、准确地测量目标物体的温度,无需直接接触物体。
红外测温仪的工作原理主要基于以下两个原理:1.1 热辐射原理所有物体都会发出一定量的红外辐射。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体发出的红外辐射功率与物体的绝对温度的四次方成正比。
红外测温仪通过测量物体发出的红外辐射来间接测量物体的温度。
1.2 热导率原理物体表面的温度会随着物体内部温度的变化而变化。
红外测温仪利用物体表面的温度变化来推断物体内部温度的变化。
通过测量物体表面的温度变化,可以间接测量物体内部的温度。
2. 红外测温仪的应用红外测温仪广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:2.1 工业制造在工业制造过程中,红外测温仪被用于监测和控制机器设备的温度。
例如,在钢铁冶炼过程中,红外测温仪可以用来监测炉内的温度,确保炉温保持在合适的范围内。
此外,红外测温仪还可以用于检测产品质量,如检测焊接点的温度是否符合标准。
2.2 食品安全在食品加工和储存过程中,红外测温仪可以用来监测食品的温度。
例如,在餐饮业中,可以使用红外测温仪来检测食材的温度,确保食材储存和处理的安全性。
此外,红外测温仪还可以用来检测食品加热设备的温度,确保烹饪过程中的食品安全。
2.3 医疗保健在医疗保健领域,红外测温仪被广泛用于测量人体温度。
由于红外测温仪无需接触人体,因此可以减少与传统接触式测温方法相比的交叉感染风险。
红外测温仪通常用于测量额头、耳朵等部位的温度,可以快速、准确地检测患者的体温变化,为及时采取必要的医疗措施提供支持。
2.4 环境监测红外测温仪可以用于环境监测,例如测量大气温度、土壤温度等。
通过监测环境的温度变化,可以了解气候变化、土壤健康等因素,从而做出相应的应对措施。
2.5 安全防护红外测温仪可以在安全防护中发挥重要作用。
红外测温方法的工作原理及测温(自己总结的)
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红外测温方法的工作原理及测温仪在自然界中,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,其中就包含了波段位于0. 75~100μm 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,其中红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明显的优势。
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 -200~1800 0.2~1.0 热电阻 -50~300 0.1~0.5 非接触式 红外测温 -50~3300 1 其它示温材料-35~2000<11 红外测温仪的工作原理及特点1.1 黑体辐射与红外测温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。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
黑体辐射定律: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,其它的物质反射系数小于1,称为灰体。
应该指出,自然界中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。
红外测温仪的原理
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红外测温仪的原理
红外测温仪是一种利用红外辐射原理来测量物体表面温度的设备。
其工作原理基于斯特凡-玻尔兹曼定律,即热辐射功率与物体表面的温度的四次方成正比。
红外测温仪使用的是红外传感器,该传感器可以接收来自物体表面的红外辐射。
物体的温度越高,发射的红外辐射也越强。
而红外测温仪通过测量物体表面的红外辐射功率,从而间接地得出物体的温度。
在使用红外测温仪时,首先需要将仪器对准测量目标物体的表面。
然后,仪器会发射一个红外光束到物体表面,并接收物体发射的红外辐射。
这些辐射通过仪器内部的光学组件集中到一个探测器上。
探测器会将接收到的红外辐射转换成电压信号,并通过内部的电路处理和放大这些信号。
最后,仪器会根据这些信号计算出物体表面的温度,并将结果显示在仪器的屏幕上。
值得注意的是,红外测温仪只能测量物体表面的温度,而无法得知物体内部的温度。
同时,仪器的精确度也受到一些因素的影响,例如环境温度、目标物体表面的反射率等,因此在使用时需要注意这些因素对测量结果的影响。
红外测温原理及其应用PPT课件
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I
E
I
T
I
E
A
I
R
E E
“理想黑体”
“实际物体”
既是完全吸收体 也是完全发射体
部分能量被反射 部分能量透过
发射率 =1
.
发射率 <1
34
7 红外测温注意事项
❖ 发射率的分类 材料发射率按光谱范围分为全波发射率、光谱发
射率和在某光谱范围的积分发射率。根据辐射 方向不同分为半球发射率和定向发射率等;定 向发射率中应用最多的是法向发射率。 这些不同的划分可以组合出多种不同发射率参数。 常见的发射率有四种: 半球全波发射率为物体的辐射出度与同温度下黑 体的辐射出度之比。
❖ 八十年代后期发展起来的红外摄像法较上述两 种方法具有更好的准确性和更快的响应速度。
❖ 工作原理是:物体发出的红外辐射经过摄像镜 头后打在红外摄像机内部的红外光敏元件板上, 该板将辐射能转化成电压信号,由于温度场内 不同温度的各点向外辐射红外线的强度不同, 所以经过红外敏感元件板后得到的电压信号的 强弱也不同,当这些不同强度的电压信号在摄 像机内部转化成为全电视信号并反映在电视监 视器上时,就会由于其灰度值的不同而产生亮 度依次变化的温度场图像。
.
29
6 红外照相法
❖ 采用红外照相法的车削温度测量装置,如图 6.1所示。
图6.1 红外照相法. 测温装置示意图
30
6 红外照相法
❖ 测温装置安装于车床横溜板的机座板上,使刀 具、照相机相对于工件排成一线;照相机配有 专门的红外辐射聚焦调节装置;刀夹可使照相 机镜头尽可能接近工件表面,为避免切屑溅射 的影响,照相机镜头用有机玻璃罩子罩住,镜 头与工件表面之间设计了挡屑板,透过板上的 小孔可对刀具和工件表面摄影(采用高温红外 胶卷)。
红外线测温仪的原理
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红外线测温仪的原理
红外线测温仪基于物体的热辐射原理,利用红外线传感器来测量物体表面的温度。
其工作原理如下:
1. 物体发出热辐射:根据物体的温度,它会发出一定的热辐射,其中包括热量最多的红外线辐射。
2. 接收红外线辐射:红外线传感器会接收到物体发出的红外线辐射,红外线的功率与物体温度成正比。
3. 过滤其他辐射:红外线测温仪会通过滤光板或窗口来阻挡其他不相关的辐射,如可见光和紫外线辐射。
4. 透镜聚光:红外线测温仪通过透镜来聚焦红外线辐射,使其能够准确地照射到测量目标的表面上。
5. 电信号转换:红外线传感器会将接收到的红外线辐射转换为电信号。
6. 温度计算:通过对电信号进行处理和计算,红外线测温仪可以确定测量目标表面的温度。
总的来说,红外线测温仪利用物体表面发出的红外线辐射来测量温度,通过透镜
聚光和电信号转换,最终计算出温度值。
红外线测温仪原理及应用
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红外线测温仪原理及应用摘要:测量温度的方法有很多种,温度计大致可以分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表两类。
其中接触式的有我们熟悉的液体式温度计,热电偶式温度计和热电阻式温度计等等。
关键词:红外线测温辐射光纤众所周知,温度是供热,供燃气,通风及空调系统中最重要的参数之一。
尤其在热工测量过程中,温度的精准程度往往是决定实验成败的关键。
因此,一个精确度高的测温仪器在工程中是必不可少的。
因此本文就温度测量工具中的红外线测温仪的原理及应用进行一些介绍。
一,红外测温的理论原理在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的红外线。
他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定他的反射系数为1,其他的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。
说明在绝对温度T下,波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。
根据这个关系可以得到图1的关系曲线,从图中可以看出:(1)随着温度的升高,物体的辐射能量越强。
这是红外辐射理论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据。
(2)随着温度升高,辐射峰值向短波方向移动(向左),并且满足维恩位移定理,峰值处的波长与绝对温度T成反比,虚线为处峰值连线。
这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处,低温测温仪多工作在长波处。
(3)辐射能量随温度的变化率,短波处比长波处大,即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强,测温仪应尽量选择工作在峰值波长处,特别是低温小目标的情况下,这一点显得尤为重要。
二,红外线测温仪的原理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。
被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。
两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。
测温仪的原理
![测温仪的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/66164dd9dbef5ef7ba0d4a7302768e9950e76e7e.png)
测温仪的原理
测温仪是一种用于测量物体温度的仪器。
其原理基于物体的热辐射特性,具体原理如下:
1. 热辐射特性:根据物体的温度,其会发射不同强度和波长的热辐射。
物体温度越高,辐射的能量越强。
2. 红外测温原理:测温仪利用红外辐射温度计(IR温度计)
的原理来测量物体的温度。
红外线具有较长的波长,这使得它能够穿透空气,并与物体表面接触。
当红外线接触到物体表面时,一部分会被物体吸收,而另一部分会被物体反射。
3. 接收和测量:测温仪使用一个红外接收器来接收从物体反射回来的红外线。
接收到的红外线会进入温度计的传感器部分。
传感器是一个高精度的元件,能够测量接收到的红外线的强度。
根据接收到的红外线能量的强弱,温度计将计算出物体的温度。
4. 环境因素:测温仪还要考虑环境温度对测量结果的影响。
因为测温仪测量的是物体表面的温度,而不是环境温度。
因此,必须通过传感器来校正环境温度的影响。
综上所述,测温仪根据红外辐射原理来测量物体的温度。
它利用红外线与物体表面的相互作用来捕捉和测量红外辐射的能量,从而确定物体的温度。
红外测温仪的技术及原理 测温仪是如何工作的
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红外测温仪的技术及原理测温仪是如何工作的红外测温仪的技术及原理红外测温仪是检测和诊断电子设备故障的有效工具。
红外测温仪的技术及原理无异议的理解为其精准明确的测温。
当由红外测温仪测温时,被测物体发射出的红外能量,通过红外测温仪的光学系统在探测器上转换为电信号,该信号的温度读数显示出来,有几个决议精准明确测温的紧要因素,较为紧要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。
发射率,全部物体会反射、透过和发射能量,只有发射的能量能指示物体的温度。
当红外测温仪测量表面温度时,仪器能接收到全部这三种能量。
因此,全部红外测温仪必需调整为只读启程射的能量。
测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。
有些红外测温仪可更改发射率,多种材料的发射率值可从出版的发射率表中找到。
其它仪器为固定的予置为0.95的发射率。
该发射率值是对于多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度,就要用一种胶带或平光黑漆涂于被测表面加以补偿。
使胶带或漆达到与基底材料相同温度时,测量胶带或漆表面的温度,即为其真实温度。
距离与光斑之比,红外测温仪的光学系统从圆形测量光斑收集能量并聚焦在探测器上,光学辨别率定义为红外测温仪到物体的距离与被测光斑尺寸之比(D:S)。
比值越大,红外测温仪的辨别率越好,且被测光斑尺寸也就越小。
激光瞄准,只有用以帮忙瞄准在测量点上。
红外光学的较新改进是加添了近焦特性,可对小目标区域供应精准明确测量,还可防止背景温度的影响。
视场,确保目标大于红外测温仪测量时的光斑尺寸,目标越小,就应离它越近。
当精度特别紧要时,要确保目标至少2倍于光斑尺寸。
红外线测温仪应用广泛,大到各种工业,小到我们的日常生活都需要应用。
可能很多人对这个红外线测温仪这个产品都知道,对于操作或者是问题总会有疑问,那么下文通过6点让大家了解一下影响测量精度的因素:1、测量角度为了保证测量精准,仪器在测量时应尽量沿着被测物体表面的法线方向(垂直于被测目标表面)进行测量。
红外线测温技术的原理和应用
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红外线测温技术的原理和应用红外线测温技术是一种非接触式温度测量方法,广泛应用于工业、医疗、消防等领域。
它通过检测物体发射的红外辐射能量来测量物体的表面温度。
本文将详细介绍红外线测温技术的原理和应用。
一、红外线测温技术的原理红外线(IR)是在电磁波谱中紧邻可见光的一个频段,其波长范围为0.75μm-1000μm(微米)。
红外线的特点是能够通过大气层,并且被热物体发射。
红外线测温技术基于物体的发射与吸收红外辐射的原理来进行测量。
红外线测温技术的原理可以归结为以下几个关键步骤:1.热能发射:所有物体都会发射红外辐射能量,其强度与物体的温度成正比。
温度越高,物体发射的红外辐射能量越大。
2.红外辐射接收:测温设备(红外测温仪或红外相机)通过感应元件接收物体发射的红外辐射能量。
3.信号处理:测温设备将接收到的红外辐射能量转换成电信号,并进行滤波、放大等处理。
4.温度计算:通过校准和算法,将接收到的电信号转换为与物体表面温度对应的数值。
5.显示或记录:获得物体的表面温度数值后,可以通过显示屏或记录设备显示或记录下来。
二、红外线测温技术的应用红外线测温技术具有非接触、快速、准确等优点,因此在许多领域得到了广泛的应用。
1.工业领域在工业生产中,红外线测温技术可以用于监测和控制物体的温度。
例如,可以用于炉温监测、电子元件的温度检测、冶金工艺中的温度控制等。
红外线测温技术可以实时地检测物体的温度变化,帮助提高生产效率和质量。
2.电力行业红外线测温技术在电力行业的应用主要包括电力设备的温度检测和故障诊断。
通过对输电线路、变压器、开关设备等的温度进行监测,可以早期发现潜在的故障并采取相应的措施,预防事故的发生,保障电力系统的安全运行。
3.医疗和健康 care红外线测温技术在医疗和健康 care 领域的应用日益广泛。
例如,在医院中,可以使用红外测温仪快速测量人体表面的温度,尤其是在流行病期间,可以实现快速筛查和诊断。
此外,红外线测温技术也可用于测量食品、水源等的温度,以确保食品安全和水质安全。
红外测温仪的原理及应用介绍
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红外测温仪的原理及应用介绍红外测温仪的原理红外测温仪是基于物体发射红外线的原理进行温度测量的仪器。
根据热力学第二定律,每个物体在温度为T时都会发射红外线,这些红外线的波长和发射强度随着温度的升高而增加。
因此,如果我们能够测量红外线的波长和强度,就可以确定物体的温度。
现代红外测温仪是利用一种叫做热电偶的技术来测量物体的温度。
热电偶是由两种不同的金属制成的导线,在两端连接成一个回路。
当热电偶的两端处于不同温度时,就会产生一个由电势差引起的电流。
这个电势差的大小与两端之间的温度差有关。
因此,我们可以用热电偶来测量物体表面和环境之间的温度差,从而推断物体的温度。
红外测温仪的应用红外测温仪广泛应用于各种领域,例如:工业制造红外测温仪在工业领域中的应用很广泛,例如测量机械设备的运行温度、检测高温炉炉墙和管道等。
环境监测红外测温仪也可以用于环境监测,例如检测地表温度、森林火灾等。
医疗保健红外测温仪也可以用于医疗保健,例如测量病人体温、检测病人的动脉和静脉等。
建筑施工在建筑施工中,红外测温仪可以测量材料表面的温度,例如测量混凝土的硬化过程、检测建筑物中的水分等。
农业种植在农业种植中,红外测温仪可以测量植物表面的温度,例如测量植物吸收的阳光能量和冷却速率,以便更有效地管理温室环境和农田作物。
结论红外测温仪是一种基于物体发射红外线的原理进行温度测量的仪器。
由于其精度高、测量速度快、便携性好等优点,它在各个领域都有着广泛的应用,从农业种植到工业加工,从医疗保健到环境监测,都有着它的身影。
随着技术的不断发展,相信红外测温仪的应用范围和精度等方面也会越来越好,使其在越来越多的领域中发挥重要作用。
红外测温方法的工作原理及测温仪
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红外测温仪的工作原理及其应用摘要:红外测温的物理基础是黑体辐射定律。
具有非接触测温、测量结果迅速、准确的特点,同时在使用中也存在一些注意的问题。
目前已在很多领域都有不同的应用。
关键字:红外;辐射;测温仪1. 概述1800年,英国物理学家F .W .赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,发现了红外线。
当时他称之为“不可见之光”。
之后,人们花了一百多年的时间认识红外辐射的电磁本质,并建立了热辐射的基本规律,为红外技术的应用奠定了理论基础。
随着光学技术、半导体技术、电子技术的不断发展,红外技术也日趋完善,其中红外测温技术也形成了完整的理论并成功地应用于医学、工农业、矿业等领域。
2. 红外测温理论基础(1) 红外辐射(红外线、红外光)红外线是电磁波谱中,波长0.76μm~1000μm 范围的电磁辐射,位于红外光与无线电波之间。
与可见光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等特性相同。
同时具有粒子性。
对人的眼睛不敏感,要用对红外敏感的探测器才能接收到。
红外辐射的本质是热辐射。
热辐射包括紫外光、可见光辐射,但是在0.76μm~40μm 红外辐射热效应最大。
自然界中一切温度高于绝对零度的有生命和无生命的物体,时时刻刻都在不停地辐射红外线。
辐射的量主要由物体的温度和材料本身的性质决定;特别热辐射的强度及光谱成份取决于辐射体的温度。
(2) 黑体辐射规律黑体红外辐射的基本规律揭示的是黑体发射的红外热辐射随温度及波长的定量关系。
黑体是一种理想物体,它们在相同的温度下都发出同样的电磁波谱,而与黑体的具体成分和形状等特性无关。
斯特藩和玻耳兹曼通过实验和计算得出黑体辐射定律:40)(T T M σ=式中:)(0T M —— 温度为T 时,单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能,称为总辐出度;σ一—斯特藩玻耳兹曼常量;T 一—物体温度。
上式是黑体的热辐射定律。
实际物体(非黑体)的辐射定律一般比较复杂,需借助于黑体的辐射定律来研究。
设被测物体的温度为T 时,总辐出度为M 等于黑体在温度为F T 时的总辐出度Mo ,即:440,T T M M Fεσσ==化简得 41εF T T =其中ε为发射率,不同物体的发射率不同,具体材料的ε值可通过查表或实验得到,T 为被测物体的辐射温度,所以已知被测物体的ε和F T ,就可算出物体的真实温度。
说明红外测温仪的工作原理
![说明红外测温仪的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/ac99d0f29fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d681.png)
说明红外测温仪的工作原理
红外测温仪是一种非接触式的温度测量仪器,它可以通过测量物体表面发出的红外线来确定物体的表面温度。
其工作原理是基于物体表面辐射出来的红外线与红外测温仪接收到的红外线之间的关系。
在物理学中,所有物体都会辐射出电磁波。
当物体的温度升高时,其辐射能量也会增加,其中包括可见光和红外线。
而红外线是一种波长比可见光长、无法被肉眼看到的电磁波。
当一件物体被放置在一个比它自身温度更高或更低的环境中时,它会向周围环境中发出红外线。
这些红外线可以被一个专门设计用来检测它们的传感器所捕获。
这个传感器被称为红外探头。
当一个物体表面发出一定数量的红外线时,这些光子就会撞击到控制器上,并且产生一个电信号。
这个信号随后被放大,并转换成数字形式以便于读取和处理。
通过使用不同类型和大小的透镜和过滤器,红外测温仪可以测量不同类型物体的表面温度。
例如,通过使用一个透镜和过滤器组合来检测人体的红外辐射,红外测温仪可以被用来测量人体表面的温度。
总之,红外测温仪的工作原理是基于物体表面发出的红外线与传感器接收到的红外线之间的关系。
通过捕获和转换这些信号,红外测温仪可以准确地测量物体表面的温度。
红外测温仪工作原理及应用范围说明
![红外测温仪工作原理及应用范围说明](https://img.taocdn.com/s3/m/8fd5661aff00bed5b9f31d0b.png)
红外测温仪工作原理及应用范围说明摘要:本文结合国内外红外技术的发展和应用,简绍了红外技术的基础理论,阐述了红外热像仪的工作原理、发展和分类。
1.概述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。
近20年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断完善,功能不断增强,品种不断增多,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长。
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。
非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列,并备有各种选件和计算机软件,每一系列中又有各种型号及规格。
在不同规格的各种型号测温仪中,正确选择红外测温仪型号对用户来说是十分重要的。
红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目,红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术,它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出的红外线(红外辐射),将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面的温度分布情况,具有准确、实时、快速等优点。
任何物体由于其自身分子的运动,不停地向外辐射红外热能,从而在物体表面形成一定的温度场,俗称“热像”。
红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量,测出设备表面的温度及温度场的分布,从而判断设备发热情况。
目前应用红外诊技术的测试设备比较多,如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。
像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像,使测试效果直观,灵敏度高,能检测出设备细微的热状态变化,准确反映设备内部、外部的发热情况,可靠性高,对发现设备隐患非常有效。
红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修(预防试验是50年代引进前苏联的标准)提高到预知状态检修,这也是现代电力企业发展的方向。
特别是现在大机组、超高电压的发展,对电力系统的可靠运行,关系到电网的稳定,提出了越来越高的要求。
红外测温仪的原理及用途
![红外测温仪的原理及用途](https://img.taocdn.com/s3/m/065a39cf250c844769eae009581b6bd97f19bc0d.png)
4、注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
5、环境温度,如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下,允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。
便携式、在线式和扫描式三大系列,并备有各种选件和计算机软件,每一系列中又有各种型号及规格。
根据原理可分为:
红外热像仪、红外热电视、红外测温仪(点温仪)。
◆原理
温度在绝对零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布,经电子系统处理,传至显示屏上,得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。
通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布经电子系统处理传至显示屏上得到与物体表面热分布相应的热像图
红外测温仪的原理及用途
◆简介
红外线测温仪(Infrared Thermometer )就是用来测量温度的仪器。
◆分类
非接触红外测温仪包括
(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。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值)
◆用途
1.电力:燃煤发电厂、燃气供热电厂、水电站、核电站、地区供热管网、大型电力变压器的温度保护和信号传送等。
红外测温的原理及应用
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红外测温的原理及应用1. 红外测温的原理红外测温是利用物体辐射的红外波长区域的能量来测量其表面温度的一种无接触测温方法。
该技术基于以下两个主要原理:1.1 辐射原理所有物体都会发射红外辐射。
根据斯特藩-波尔兹曼定律,物体发射的红外辐射功率与其表面温度的四次方成正比。
通过测量物体表面的红外辐射,可以推断物体的温度。
1.2 红外辐射的探测红外辐射的探测是通过红外传感器来实现的。
红外传感器会将接收到的红外辐射转换为电信号,然后通过电路进行放大和处理,最终转化为可视化的温度信息。
2. 红外测温的应用红外测温技术在许多领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:2.1 工业生产在工业生产中,红外测温可以用于监测设备和机器的运行温度。
通过对关键部位进行红外测温,可以及时发现异常的温度变化,预防设备故障和事故的发生。
同时,红外测温还可以用于检测物体表面的温度分布,帮助优化生产过程。
2.2 建筑维护在建筑维护中,红外测温可以用于检测建筑物的能量损失和隐患。
通过对建筑物表面进行红外测温,可以发现隔热材料的缺陷、漏水点以及电气系统的异常情况,提前进行修复和维护,提高建筑物的能源利用效率和安全性。
2.3 医疗诊断在医疗诊断中,红外测温可以用于非接触式的体温测量。
相比传统的口腔、耳朵等接触式测温方式,红外测温更加安全、快速和便捷。
特别是在当前全球疫情的背景下,红外测温被广泛应用于公共场所和医疗机构,用于筛查患者体温异常情况。
2.4 食品安全红外测温还可以应用于食品安全领域。
通过对食品表面温度的测量,可以确定其是否达到安全的储存温度。
特别是在食品加工和运输过程中,红外测温可以帮助监测和控制食品的温度,确保食品的质量和安全性。
2.5 环境监测在环境监测中,红外测温可以用于测量大面积的温度分布。
通过无接触测温的方式,可以快速获取一定区域的温度数据,用于分析环境变化和预测天气情况。
此外,红外测温还可以应用于火灾的早期预警和热点检测。
红外测温仪简介及使用注意事项 测温仪工作原理
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红外测温仪简介及使用注意事项测温仪工作原理红外测温仪的测温原理是将物体发射的红外线具有的辐射能变化成电信号,红外线辐射能的大小与物体本身的温度相对应,依据变化成电信号大小,可以确定物体的温度测温仪原理: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、显示输出等部分构成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。
红外能量聚焦在光电探测器上并变化为相应的电信号。
该信号经过放大器和信号处理电路,并依照仪器内疗的算法和目标发射率校正后变化为被测目标的温度值。
在自然界中,一切温度高于确定零度的物体都在不停地向四周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特别紧密的关系。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能精准地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
红外测温仪原理黑体是一种理想化的辐射体,它吸取全部波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为 1、但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论讨论中必需选择合适的模型,这就是普朗克提出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启程点,故称黑体辐射定律。
全部实际物体的辐射量除倚靠于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。
因此,为使黑体辐射定律适用于全部实际物体,必需引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。
该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。
依据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。
影响发射率的紧要因素在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。
红外线测温技术的原理及应用领域分析
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红外线测温技术的原理及应用领域分析红外线测温技术是一种非接触式的温度测量方法,它通过检测物体释放的红外辐射来确定其温度。
该技术广泛应用于各个领域,包括工业、医疗、环境监测等场景。
本文将介绍红外线测温技术的原理,并探讨其在不同应用领域的应用。
红外线测温技术的原理红外线测温技术基于物体的热辐射特性进行测温,其原理主要包括黑体辐射、辐射率和温度计算三个方面。
首先,根据黑体辐射定律,任何物体在一定温度下都会释放热辐射,且辐射强度与物体的温度成正比。
红外线测温技术利用传感器接收到的红外辐射能量来确定物体的温度。
其次,物体的辐射率也是红外线测温技术的重要参数。
辐射率是物体对红外辐射的发射能力与黑体辐射的发射能力之比。
不同物体的辐射率不同,从而会对红外测温的准确性产生影响。
在实际应用中,可以通过设备设置或校准来调整辐射率,以确保测温的准确性。
最后,在红外线测温技术中,常用的温度计算方法有基于灰体假设的黑体辐射温度计算和通过测量不同波长红外辐射的方法来计算目标物体的温度。
这些计算方法在不同情况下会产生一些误差,因此在实际使用中需要根据实际情况进行校正和调整。
红外线测温技术的应用领域1. 工业领域:在工业生产中,红外线测温技术广泛应用于温度监测和控制。
例如,在冶金行业,可以使用红外测温仪对高温熔炉和热处理设备进行温度监测和控制;在电力行业,可以通过红外测温仪对发电厂的设备和输电线路进行温度监测,防止温度过高造成故障。
2. 医疗领域:红外线测温技术在医疗领域的应用越来越广泛。
特别是在当前新冠疫情的背景下,红外线测温技术成为非常重要的方法之一。
医疗机构可以利用红外测温仪对病人、医务人员或访客进行接触无接触式的体温测量,实现快速、准确的体温监测,以及对发热人群进行筛查。
3. 环境监测领域:红外线测温技术也被广泛应用于环境监测领域。
例如,在城市气候监测中,可以使用红外测温仪对城市建筑物和地表温度进行监测,以评估城市热岛效应和气候变化。
红外线测温仪的工作原理
![红外线测温仪的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/198e5567492fb4daa58da0116c175f0e7dd11948.png)
红外线测温仪的工作原理
红外线测温仪是一种非接触式测温设备,它可以通过测量物体表面发射的红外辐射能量来获取物体的温度信息。
它的工作原理基于物体对于不同温度下发射的红外辐射能量具有不同的特征。
红外线测温仪利用一个特殊的光学系统,可以将被测物体的红外辐射能量聚焦到探测器上。
这个光学系统通常由一个光学透镜和一个红外辐射滤波器组成,滤波器可以选通特定波段的红外辐射,从而提高测温的精度。
当红外线测温仪对准被测物体时,它会发射一个红外线束,这束红外线会被物体的表面吸收或反射。
被吸收的红外线束将被转化为被测物体的热量,从而使被测物体的温度升高。
同时,被测物体表面的温度也会引起红外线辐射,这种辐射能量包含了物体的温度信息。
红外线测温仪会接收到被测物体发射的红外辐射能量,然后将其转化为电信号。
接着,红外线测温仪将这个信号传递给内部的处理器进行分析和计算。
处理器会根据红外辐射能量的特征,结合仪器预先设定的参数和算法,计算出被测物体的温度。
最后,红外线测温仪会将测量到的温度值显示在屏幕上,或通过输出接口进行数据传输。
需要注意的是,红外线测温仪的测温范围和精度会受到许多因
素的影响,如环境温度、被测物体的表面特性和红外线测温仪本身的性能等。
因此,在使用红外线测温仪进行测温时,需要根据具体的应用场景和要求进行合理的选择和使用。
红外线测温工作原理
![红外线测温工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/4e9ff07466ec102de2bd960590c69ec3d4bbdb54.png)
红外线测温工作原理红外线测温是一种非接触式温度测量技术,它利用物体发射的红外辐射来确定物体的表面温度。
本文将介绍红外线测温的工作原理以及相关的应用领域。
一、工作原理红外线测温仪通过接收物体发射的红外辐射来测量物体的温度。
每个物体都会发射红外辐射,其强度和频率分布与物体的温度密切相关。
红外线测温仪会将接收到的红外辐射转化为温度值,并通过显示屏或输出端口展示给用户。
红外线测温仪主要由以下几个部分组成:1.光学系统:红外线测温仪的光学系统通常由透镜和滤波器组成。
透镜用于聚焦红外辐射到探测器上,滤波器则用于选择特定波长范围的红外辐射。
2.探测器:探测器是红外线测温仪的核心组件,负责接收并转化红外辐射为电信号。
常用的探测器有热电偶探测器和热释电探测器。
热电偶探测器基于热电效应,通过测量两个不同材料接触处的温差来确定物体温度。
热释电探测器则基于材料感受到红外光吸收后产生的电荷变化来测量温度。
3.信号处理和显示系统:红外线测温仪通过信号处理和算法来将接收到的红外辐射转化为温度值,并通过显示屏或输出端口呈现给用户。
信号处理和算法的精确性和稳定性对于测温仪的准确性和可靠性至关重要。
二、应用领域红外线测温技术具有广泛的应用领域,以下是一些常见的应用场景:1.工业生产:红外线测温被广泛应用于工业生产中的温度监测和控制。
例如,在钢铁、石化、玻璃等行业,通过红外线测温可以实时监测设备和物体的温度,以确保生产过程的安全和稳定。
2.医疗领域:在医疗领域,红外线测温被用于非接触式的体温测量。
通过红外线测温仪,医务人员可以快速测量患者的体温,并避免交叉感染的风险。
3.建筑工程:红外线测温被广泛应用于建筑工程中的能耗管理和热损失检测。
通过红外线测温仪,工程师可以快速定位建筑物的热点和冷点,并采取相应的措施来提高能源利用效率。
4.环境监测:红外线测温也可以用于环境监测和气候研究。
通过测量地表温度和海洋表面温度,科学家可以研究气候变化和环境问题。
红外测温仪的原理及应用
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红外测温仪的原理及应用摘要:红外检测具有准确、快速、实时的优点,汇总了光电成像技术、信息处理技术以及图像处理技术于一体的高科技检测技术,是一种不会出现停电问题的在线检测技术,随着科学技术的高速发展,对红外技术非接触测温应用的需求愈来愈迫切,特别是在冶金、航天、医学等领域。
基于此,本文主要对红外测温仪的原理及应用进行分析探讨。
关键词:红外测温仪;原理;优势;技术;应用1、前言红外测温仪可以不接触目标而通过测量目标发射的红外辐射强度计算出物体的表面温度。
非接触红外测温仪最大的优点,使用户可以非常方便地测量难以接近或移动的目标。
SM系列红外测温仪为一体化集成式红外测温仪,传感器、光学系统与电子线路共同集成在金属壳体内;SM系列红外测温仪易于安装,金属壳体上的标准螺纹可与安装部位快速连接;同时,SM系列红外测温仪还有各型选件(例如吹扫保护套、90°可调安装支架、三维可调安装支架、数字显示表等)以满足各种工况场合要求。
2、红外测温原理红外测温仪可以直接测量目标温度而无需接触目标。
其工作原理是通过测量目标发射的红外辐射强度计算出物体的表面温度。
非接触测温是红外测温仪最大的优点,使用户可以方便地快速测量难以接近或移动中的物体。
红外测温技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体,每时每刻都辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观基础。
物体表现热力学温度的变化,使物体发热功率发生相应变化,其产生的热量在发出红外辐射的同时,还在周围形成一定的表面温度分布场。
这种温度分布场取决于材料的热物理性,也就是物体内部的热扩散和物体表面温度与外界温度的热交换。
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。
光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。
红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。
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红外测温仪工作原理及应用1.概述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.近20年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断完善,功能不断增强,品种不断增多,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长.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.非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列,并备有各种选件和计算机软件,每一系列中又有各种型号及规格.在不同规格地各种型号测温仪中,正确选择红外测温仪型号对用户来说是十分重要地.红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目,红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术,它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出地红外线(红外辐射),将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面地温度分布情况,具有准确、实时、快速等优点.任何物体由于其自身分子地运动,不停地向外辐射红外热能,从而在物体表面形成一定地温度场,俗称“热像”.红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量,测出设备表面地温度及温度场地分布,从而判断设备发热情况.目前应用红外诊技术地测试设备比较多,如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等.像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见地“热像”转变成可见光图像,使测试效果直观,灵敏度高,能检测出设备细微地热状态变化,准确反映设备内部、外部地发热情况,可靠性高,对发现设备隐患非常有效.红外诊断技术对电气设备地早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠地预测,使传统电气设备地预防性试验维修(预防试验是50年代引进前苏联地标准)提高到预知状态检修,这也是现代电力企业发展地方向.特别是现在大机组、超高电压地发展,对电力系统地可靠运行,关系到电网地稳定,提出了越来越高地要求.随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善,利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不解体,又具有准确、快速、直观等特点,实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障(几乎可以覆盖所有电气设备各种故障地检测).它备受国内外电力行业地重视(国外70年代后期普遍应用地一种先进状态检修体制),并得到快速发展.红外检测技术地应用,对提高电气设备地可靠性与有效性,提高运行经济效益,降低维修成本都有很重要地意义.是目前在预知检修领域中普遍推广地一种很好手段,又能使维修水平和设备地健康水平上一个台阶.采用红外成像检测技术可以对正在运行地设备进行非接触检测,拍摄其温度场地分布、测量任何部位地温度值,据此对各种外部及内部故障进行诊断,具有实时、遥测、直观和定量测温等优点,用来检测发电厂、变电所和输电线路地运转设备和带电设备非常方便、有效.利用热像仪检测在线电气设备地方法是红外温度记录法.红外温度记录法是工业上用来无损探测,检测设备性能和掌握其运行状态地一项新技术.与传统地测温方式(如热电偶、不同熔点地蜡片等放置在被测物表面或体内)相比,热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点地温度,通过扫描,还可以绘出设备在运行中地温度梯度热像图,而且灵敏度高,不受电磁场干扰,便于现场使用.它可以在-20℃~2000℃地宽量程内以0.05℃地高分辨率检测电气设备地热致故障,揭示出如导线接头或线夹发热,以及电气设备中地局部过热点等等.带电设备地红外诊断技术是一门新兴地学科.它是利用带电设备地致热效应,采用专用设备获取从设备表面发出地红外辐射信息,进而判断设备状况和缺陷性质地一门综合技术.2.红外基础理论1672年,人们发现太阳光(白光)是由各种颜色地光复合而成,同时,牛顿做出了单色光在性质上比白色光更简单地著名结论.使用分光棱镜就把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光.1800年,英国物理学家F. W. 赫胥尔从热地观点来研究各种色光时,发现了红外线.他在研究各种色光地热量时,有意地把暗室地唯一地窗户用暗板堵住,并在板上开了一个矩形孔,孔内装一个分光棱镜.当太阳光通过棱镜时,便被分解为彩色光带,并用温度计去测量光带中不同颜色所含地热量.为了与环境温度进行比较,赫胥尔用在彩色光带附近放几支作为比较用地温度计来测定周围环境温度.试验中,他偶然发现一个奇怪地现象:放在光带红光外地一支温度计,比室内其他温度地批示数值高.经过反复试验,这个所谓热量最多地高温区,总是位于光带最边缘处红光地外面.于是他宣布太阳发出地辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见地“热线”,这种看不见地“热线”位于红色光外侧,叫做红外线.红外线是一种电磁波,具有与无线电波及可见光一样地本质,红外线地发现是人类对自然认识地一次飞跃,对研究、利用和发展红外技术领域开辟了一条全新地广阔道路.红外线地波长在0.76~100μm之间,按波长地范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类,它在电磁波连续频谱中地位置是处于无线电波与可见光之间地区域.红外线辐射是自然界存在地一种最为广泛地电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身地分子和原子无规则地运动,并不停地辐射出热红外能量,分子和原子地运动愈剧烈,辐射地能量愈大,反之,辐射地能量愈小.温度在绝对零度以上地物体,都会因自身地分子运动而辐射出红外线.通过红外探测器将物体辐射地功率信号转换成电信号后,成像装置地输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度地空间分布,经电子系统处理,传至显示屏上,得到与物体表面热分布相应地热像图.运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断.2.1热像仪原理红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进地焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标地红外辐射能量分布图形反映到红外探测器地光敏元上,在光学系统和红外探测器之间,有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体地红外热像进行扫描,并聚焦在单元或分光探测器上,由探测器将红外辐射能转换成电信号,经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图.这种热像图与物体表面地热分布场相对应;实质上是被测目标物体各部分红外辐射地热像分布图由于信号非常弱,与可见光图像相比,缺少层次和立体感,因此,在实际动作过程中为更有效地判断被测目标地红外热分布场,常采用一些辅助措施来增加仪器地实用功能,如图像亮度、对比度地控制,实标校正,伪色彩描绘等技术2.2热像仪地发展1800年,英国物理学家F. W. 赫胥尔发现了红外线,从此开辟了人类应用红外技术地广阔道路.在第二次世界大战中,德国人用红外变像管作为光电转换器件,研制出了主动式夜视仪和红外通信设备,为红外技术地发展奠定了基础.二次世界大战后,首先由美国德克萨兰仪器公司经过近一年地探索,开发研制地第一代用于军事领域地红外成像装置,称之为红外寻视系统(FLIR),它是利用光学机械系统对被测目标地红外辐射扫描.由光子探测器接收两维红外辐射迹象,经光电转换及一系列仪器处理,形成视频图像信号.这种系统、原始地形式是一种非实时地自动温度分布记录仪,后来随着五十年代锑化铟和锗掺汞光子探测器地发展,才开始出现高速扫描及实时显示目标热图像地系统.六十年代早期,瑞典AGA公司研制成功第二代红外成像装置,它是在红外寻视系统地基础上以增加了测温地功能,称之为红外热像仪.开始由于保密地原因,在发达地国家中也仅限于军用,投入应用地热成像装置可地黑夜或浓厚幕云雾中探测对方地目标,探测伪装地目标和高速运动地目标.由于有国家经费地支撑,投入地研制开发费用很大,仪器地成本也很高.以后考虑到在工业生产发展中地实用性,结合工业红外探测地特点,采取压缩仪器造价.降低生产成本并根据民用地要求,通过减小扫描速度来提高图像分辨率等措施逐渐发展到民用领域.六十年代中期,AGA公司研制出第一套工业用地实时成像系统(THV),该系统由液氮致冷,110V电源电压供电,重约35公斤,因此使用中便携性很差,经过对仪器地几代改进,1986年研制地红外热像仪已无需液氮或高压气,而以热电方式致冷,可用电池供电;1988年推出地全功能热像仪,将温度地测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体,重量小于7公斤,仪器地功能、精度和可靠性都得到了显著地提高.九十年代中期,美国FSI公司首先研制成功由军用技术(FPA)转民用并商品化地新一红外热像仪(CCD)属焦平面阵列式结构地一种凝成像装置,技术功能更加先进,现场测温时只需对准目标摄取图像,并将上述信息存储到机内地PC卡上,即完成全部操作,各种参数地设定可回到室内用软件进行修改和分析数据,最后直接得出检测报告,由于技术地改进和结构地改变,取代了复杂地机械扫描,仪器重量已小于二公斤,使用中如同手持摄像机一样,单手即可方便地操作.如今,红外热成像系统已经在电力、消防、石化以及医疗等领域得到了广泛地应用.红外热像仪在世界经济地发展中正发挥着举足轻重地作用.2.3热像仪分类红外热像仪一般分光机扫描成像系统和非扫描成像系统.光机扫描成像系统采用单元或多元(元数有8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多)光电导或光伏红外探测器,用单元探测器时速度慢,主要是帧幅响应地时间不够快,多元阵列探测器可做成高速实时热像仪.非扫描成像地热像仪,如近几年推出地阵列式凝视成像地焦平面热像仪,属新一代地热成像装置,在性能上大大优于光机扫描式热像仪,有逐步取代光机扫描式热像仪地趋势.其关键技术是探测器由单片集成电路组成,被测目标地整个视野都聚焦在上面,并且图像更加清晰,使用更加方便,仪器非常小巧轻便,同时具有自动调焦图像冻结,连续放大,点温、线温、等温和语音注释图像等功能,仪器采用PC卡,存储容量可高达500幅图像.红外热电视是红外热像仪地一种.红外热电视是通过热释电摄像管(PEV)接受被测目标物体地表面红外辐射,并把目标内热辐射分布地不可见热图像转变成视频信号,因此,热释电摄像管是红外热电视地光键器件,它是一种实时成像,宽谱成像(对3~5μm及8~14μm有较好地频率响应)具有中等分辨率地热成像器件,主要由透镜、靶面和电子枪三部分组成.其技术功能是将被测目标地红外辐射线通过透镜聚焦成像到热释电摄像管,采用常温热电视探测器和电子束扫描及靶面成像技术来实现地.热像仪地主要参数有:2.3.1工作波段;工作波段是指红外热像仪中所选择地红外探测器地响应波长区域,一般是3~5μm或8~12μm.2.3.2探测器类型;探测器类型是指使用地一种红外器件.是采用单元或多元(元数8、10、16、23、48、55、60、120、180等)光电导或光伏红外探测器,其采用地元素有硫化铅(PbS)、硒化铅(PnSe)、碲化铟(InSb)、碲镉汞(HgCdTe)、碲锡铅(PbSnTe)、锗掺杂(Ge:X)和硅掺杂(Si:X)等.2.3.3扫描制式;一般为我国标准电视制式,PAL制式.2.3.4显示方式;指屏幕显示是黑白显示还是伪彩显示.2.3.5温度测定范围;指测定温度地最低限与最高限地温度值地范围.2.3.6测温准确度;指红外热像仪测温地最大误差与仪器量程之比地百分数.2.3.7最大工作时间;红外热像仪允许连续地工作时间.3.红外测温3.1红外测温仪器地种类红外测温仪器主要有3种类型:红外热像仪、红外热电视、红外测温仪(点温仪).60年代我国研制成功第一台红外测温仪,1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点地测温仪器,如西光IRT-1200D型、HCW-Ⅲ型、HCW-Ⅴ型;YHCW-9400型;WHD4015型(双瞄准,目标D 40mm,可达15 m)、WFHX330型(光学瞄准,目标D 50 mm,可达30 m).美国生产地PM -20、30、40、50、HAS-201测温仪;瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有较广泛地应用.DL-500 E可以应用于110~500 kV变电设备上,图像清晰,温度准确.红外热像仪,主要有日本TVS-2000、TVS-100,美国PM-250,瑞典AGA- THV510、550、570.近期,国产红外热像仪在昆明研制成功,实现了国产化.3.2红外测温仪工作原理了解红外测温仪地工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪地基础.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.光学系统汇集其视场内地目标红外辐射能量,视场地大小由测温仪地光学零件以及位置决定.红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应地电信号.该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部地算法和目标发射率校正后转变为被测目标地温度值.除此之外,还应考虑目标和测温仪所在地环境条件,如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标地影响及修正方法.一切温度高于绝对零度地物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量.物体地红外辐射能量地大小及其按波长地分布——与它地表面温度有着十分密切地关系.因此,通过对物体自身辐射地红外能量地测量,便能准确地测定它地表面温度,这就是红外辐射测温所依据地客观基础.黑体辐射定律:黑体是一种理想化地辐射体,它吸收所有波长地辐射能量,没有能量地反射和透过,其表面地发射率为1.应该指出,自然界中并不存在真正地黑体,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地模型,这就是普朗克提出地体腔辐射地量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射地定律,即以波长表示地黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论地出发点,故称黑体辐射定律.物体发射率对辐射测温地影响:自然界中存在地实际物体,几乎都不是黑体.所有实际物体地辐射量除依赖于辐射波长及物体地温度之外,还与构成物体地材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关.因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关地比例系数,即发射率.该系数表示实际物体地热辐射与黑体辐射地接近程度,其值在零和小于1地数值之间.根据辐射定律,只要知道了材料地发射率,就知道了任何物体地红外辐射特性.影响发射率地主要因纱在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等.当用红外辐射测温仪测量目标地温度时首先要测量出目标在其波段范围内地红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标地温度.单色测温仪与波段内地辐射量成比例;双色测温仪与两个波段地辐射量之比成比例.红外系统: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.光学系统汇聚其视场内地目标红外辐射能量,视场地大小由测温仪地光学零件及其位置确定.红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应地电信号.该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗地算法和目标发射率校正后转变为被测目标地温度值.3.3红外测温仪性能红外测温仪是通过接收目标物体发射、反射和传导地能量来测量其表面温度.测温仪内地探测元件将采集地能量信息输送到微处理器中进行处理,然后转换成温度读数显示.在带激光瞄准器地型号中,激光瞄准器只做瞄准使用.其性能说明如表1.测温范围-32℃--400℃显示分辩率0.1℃(<199.1℃时 )精度23 ℃时±1%工作环境温度范围0--50 ℃重复性23 ℃时±1%相对湿度30 ℃时 10—95%响应时间500ms电源9V响应光谱7 -18micron尺寸137 × 41 × 196mm最大值显示Have 重量270g发射率0.95Preset 防水根据消防部队要求特殊制作表1红外测温仪性能为了获得精确地温度读数,测温仪与测试目标之间地距离必须在合适地范围之内,所谓“光点尺寸”(spot size)就是测温仪测量点地面积.您距离目标越远,光点尺寸就越大.右图所示为距离与光点尺寸地比率,或称D:S.在激光瞄准器型测温仪上,激光点在目标中心地上方,有12mm(0.47英寸)地偏置距离.测量距离与光点尺寸在定测量距离时,应确保目标直径等于或大于受测地光点尺寸.右图所标示地“1号物体”(object 1 )与测量仪之间地距离正,因为目标比被测光点尺寸略大一些.而“2号物体”距离太远,因为目标小于受测地光点尺寸,即测温仪同在测量背景物体,从而降低了读数地精确性.4.红外测温仪正确选择选择红外测温仪可分为3个方面:(1)性能指标方面,如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、窗口、显示和输出、响应时间、保护附件等;(2)环境和工作条件方面,如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等;(3)其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等,也对测温仪地选择产生一定地影响.随着技术和不断发展,红外测温仪最佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途地仪器,扩大了选择余地.其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等.在选择测温仪型号时应首先确定测量要求,如被测目标温度,被测目标大小,测量距离,被测目标材料,目标所处环境,响应速度,测量精度,用便携式还是在线式等等;在现有各种型号地测温仪对比中,选出能够满足上述要求地仪器型号;在诸多能够满足上述要求地型号中选择出在性能、功能和价格方面地最佳搭配.4.1确定测温范围确定测温范围:测温范围是测温仪最重要地一个性能指标.如Raytek(雷泰)产品覆盖范围为-50℃- +3000℃,但这不能由一种型号地红外测温仪来完成.每种型号地测温仪都有自己特定地测温范围.因此,用户地被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽.根据黑体辐射定律,在光谱地短波段由温度引起地辐射能量地变化将超过由发射率误差所引起地辐射能量地变化,因此,测温时应尽量选用短波较好.一般来说,测温范围越窄,监控温度地输出信号分辨率越高,精度可靠性容易解决.测温范围过宽,会降低测温精度.例如,如果被测目标温度为1000摄氏度,首先确定在线式还是便携式,如果是便携式.满足这一温度地型号很多,如3iLR3,3i2M,3i1M.如果测量精度是主要地,最好选用2M或1M型号地,因为如果选用3iLR型,其测温范围很宽,则高温测量性能便差一些;如果用户除测量1000摄氏度地目标外,还要照顾低温目标,那只好选择3iLR3.4.2确定目标尺寸红外测温仪根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,被测目标面积应充满测温仪视场.建议被测目标尺寸超过视场大小地50%为好.如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪地视声符支干扰测温读数,造成误差.相反,如果目标大于测温仪地视场,测温仪就不会受到测量区域外面地背景影响.对于比色测温仪,其温度是由两个独立地波长带内辐射能量地比值来确定地.因此当被测目标很小,不充满视场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡,对辐射能量有衰减时,都不对测量结果产生重大影响.对于细小而又处于运动或震动之中地目标,比色测温仪是最佳选择.这是由于光线直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠地通道上传输光辐射能量.对于Raytek(雷泰)双色测温仪,其温度是由两个独立地波长带内辐射能量地比值来确定地.因此当被测目标很小,没有充满现场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时,都不会对测量结果产生影响.甚至在能量衰减了95%地情况下,仍能保证要求地测温精度.对于目标细小,又处于运动或振动之中地目标;有时在视场内运动,或可能部分移出视场地目标,在此条件下,使用双色测温仪是最佳选择.如果测温仪和目标之间不可能直接瞄准,测量通道弯曲、狭小、受阻等情况下,双色光纤测温仪是最佳选择.这是由于其直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠地通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场地目标.4.3确定距离系数(光学分辨率)距离系数由D:S之比确定,即测温仪探头到目标之间地距离D与被测目标直径之比.如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小地目标,就应选择高光学分辨率地测温仪.光学分辨率越高,即增大D:S比值,测温仪地成本也越高.Raytek红外测温仪D:S地范围从2:1(低距离系数)到高于300:1(高距离系数).如果测温仪远离目标,而目标又小,就应选择高距离系数地测温仪.对于固定焦距地测温仪,在光学系统焦点处为光斑最小位置,近于和远于焦点位置光斑都会增大.存在两个距离系数.因此,为了能在接近和远离焦点地距离上准确测温,被测目标尺寸应大于焦点处光斑尺寸,变焦测温仪有一个最小焦点位置,可根据到目标地距离进行调节.增大D:S,接收地能量就减少,如不增大接收口径,距离系数D:S很难做大,这就要增加仪器成本.。