(完整word版)红外测温仪工作原理及应用(一)
红外测温仪的工作原理介绍

红外测温仪的工作原理介绍红外测温仪是一种基于红外辐射原理测量物体温度的仪器,应用广泛于工业、农业、医疗、环保等领域。
在许多行业中,红外测温仪成为必备的工具之一。
本文将为大家介绍红外测温仪的工作原理,以及它在实际应用中的优点和限制。
工作原理红外测温仪的工作原理基于物体的红外辐射。
一般情况下,物体的温度越高,它所辐射出的红外辐射能量就越强。
红外测温仪利用这一特性,测量物体表面辐射出的红外辐射能量,从而推算得到物体表面的温度。
红外测温仪主要由光学系统、信号处理系统和显示系统组成。
它的光学系统包括物镜、红外过滤器和检测器。
通过物镜将物体表面的红外辐射反射聚焦在检测器上,检测器将这些信号转化成电信号并送入信号处理系统。
信号处理系统负责计算并显示物体表面的温度值。
红外测温仪可以通过调节量程来适应不同温度范围内的测量。
优点与传统的温度检测方法相比,红外测温仪具有以下优点:1.非接触式测量。
红外测温仪可以在不接触物体的情况下测量其温度,避免了传统的测温方法可能造成的损伤或污染。
2.快速高效。
红外测温仪可以快速地测量物体表面的温度,取代传统的温度测量方式,提高工作效率。
3.范围广。
红外测温仪适用于各种材料和环境,能够测量超过1000℃的高温物体,也适用于测量较低温度的物体,如-50℃左右的冷冻食品。
4.精度高。
红外测温仪可以消除传统温度检测方法中的温度偏差,精度高,可靠性强。
限制红外测温仪的应用受到一些限制:1.环境影响。
无论是室内还是室外,红外测温仪的准确度都受到环境温度、湿度、特定颜色、遮挡和反射等因素的影响。
2.技术限制。
红外测温仪的准确度和范围受到机器本身的技术限制,例如检测器的灵敏度、量程、距离和视场等。
3.物体特性。
红外测温仪不能测量表面长时间不能达到平衡温度的物体,例如表面太光滑、镜面反射或呈现局部高光物体。
结论红外测温仪通过光学系统、信号处理系统及显示系统检测物体表面的红外辐射能量,从而推算得到物体表面的温度。
红外测温仪的原理及应用

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)。

红外测温方法的工作原理及测温(自己总结的)。
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,由于其内部热运动的存在,会向四周辐射电磁波,其中包括波段位于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。
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,需要与被测物质进行充分的热交换,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常用测温方法对比精度(%)测温方法温度传感器测温范围(°C)接触式热电偶 -200~1800热电阻 -50~300非接触式红外测温 -35~2000其它示温材料 -50~3300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其表面温度有着密切的关系。
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。
黑体辐射定律是以波长表示的黑体光谱辐射度,是一切红外辐射理论的出发点。
由于黑体的光谱辐射功率与绝对温度之间满足普朗克定理,因此可以通过测量黑体的辐射出射度来确定其表面温度。
红外测温仪具有使用方便、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。
作为一种常用的测温技术,红外测温显示出较明显的优势。
根据式(1),单位面积上黑体的辐射功率可以表示为Pb(λΤ),其中λ为波长,Τ为绝对温度。
根据这个关系,可以得到图1中黑体辐射的光谱分析。
从图1中可以看出,随着温度的升高,物体的辐射能量越强。
红外线测温技术的原理和应用

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_上_刘准仪

54 ( 总 694页) 家电检修技术 < 资料版 >2012 第 11 期
图 8 三相异步电动机的反转示图
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(光学分辨率)K 的定义是,被测目标的距离 L 与被测目标的直径 D 之比,即 K=L/D。
测头
D
最近距离
L
图 2 测温目标尺寸与测温仪视场关系图
危险的或难以接触的物体,而不会污染或损坏被测物 测温仪必须调节为只读出发射的能量。
体。红外测温仪每秒可测若干个数据,而普通接触式
测量误差通常由其他光源反射的红外能量引起
测温仪每测量一个温度数值,通常就需要若干分钟的 的。红外测温仪一般都是按黑体(发射率 ε=1.00)
时间,测量速度慢。红外测温仪分为便携式、在线式、 分度的,而实际上,物质的发射率都小于 1.00。
非接触红外测温仪采用红外技术可快速、方便地 置。
村 测量物体的表面温度。不需要机械的接触被测物体而
1. 选择被测物质发射率
快速测得温度数值。只需瞄准,按动触发器,在 LCD 显
所有物体都会发射、反射和透射能量,只有发射
电 示屏上直接读出温度数据。
的能量能指示物体的温度。当红外测温仪测量表面温
工
红外测温仪的最大优点是:能可靠地测量热的、 度时,仪器能接收到所有这三种能量。因此,所有红外
度数据,为此要保证安排好测量 距离与光斑尺寸之比以及视场。
表 1 ST20、ST30、ST60、ST80 便携式红外测温仪的规格
用红外测温仪时有几件重要的
事要记住:
(1)只测量物体表面温度,
红外测温仪不能测量物体内部
温度。
(2)不 能 透 过 玻 璃 进 行 测
红外测温仪的原理及应用介绍

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

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。
红外测温仪方案

红外测温仪方案随着科技的不断进步,红外测温技术在各个领域得到了广泛应用。
红外测温仪作为一种非接触式测温工具,具有精准、高效、安全、便捷等特点,被广泛应用于医疗、工业、能源、环保等领域。
本文将介绍红外测温仪的基本原理、应用领域以及一种简单实用的红外测温仪方案。
一、红外测温仪的基本原理红外测温仪利用物体辐射能量与温度之间的关系来测量物体的温度。
其基本原理是根据物体表面的热辐射能量进行测量,通过红外光学系统对目标进行感知,接收被感知物体辐射出的红外能量,经过相应的计算和转换,输出目标物体的表面温度数据。
红外测温仪的核心部件是红外探测器和光学系统。
红外探测器负责接收红外辐射能量,并将其转化为电信号输出。
光学系统则用于对目标进行聚焦和收集红外辐射能量,以提高测温的准确度和稳定性。
二、红外测温仪的应用领域1. 医疗领域红外测温技术在医疗领域中发挥着重要的作用。
红外测温仪可以快速、准确地测量人体体温,无需接触,避免交叉感染的风险,对于防控传染病、发现患者体温异常具有重要意义。
特别是在公共场所、医院、机场等人员密集的地方,红外测温仪成为一种必不可少的工具。
2. 工业领域在工业领域,红外测温仪被广泛应用于设备状况监测、能源消耗控制等方面。
通过测量设备表面的温度,可以及时判断设备是否运行正常,预测设备的故障,并采取相应的维修和保养措施,以提高设备的可靠性和安全性。
红外测温仪还可以用于监测高温工作环境,确保工人的安全。
3. 建筑领域在建筑领域,红外测温仪可以用于检测建筑物表面的温度分布,发现建筑物中存在的隐蔽热桥或热漏点,从而提出相应的节能建议。
通过红外测温仪的应用,可以提高建筑物的能源利用效率,降低能源消耗,减少温室气体排放。
三、一种简单实用的为了方便用户在日常生活和工作中使用红外测温仪,一种简单实用的红外测温仪方案被提出。
该方案主要包括以下几个部分。
1. 硬件设备该方案采用小型便携式红外测温仪作为测温设备。
该测温仪具有小巧轻便的外观设计,适合携带,方便用户在不同场景中使用。
红外测温仪的原理及用途

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。
红外测温仪工作原理及应用(一)

红外测温仪工作原理及应用(一)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。
红外测温仪的工作原理

红外测温仪的工作原理红外测温仪是一种常见的温度测试仪器,它通过红外线技术测量目标物体的表面温度。
红外测温仪的工作原理基于物体辐射热量与其表面温度之间的关系,下面将详细介绍其工作原理。
一、热辐射原理物体在温度不为绝对零度时,会发出电磁波,其中包括红外线。
这种发出的电磁波被称为热辐射。
热辐射的强弱取决于物体的温度,温度越高,热辐射越强。
根据普朗克辐射定律,物体辐射的功率与温度的四次方成正比。
二、测温原理红外测温仪利用感应器接收物体发出的红外辐射,并将其转换为电信号。
根据辐射功率与温度之间的关系,红外测温仪通过测量电信号的强度来推算目标物体的表面温度。
三、红外测温仪的组成红外测温仪一般由以下几部分组成:1. 红外感应器:用于接收物体发出的红外辐射,并将其转化为电信号。
2. 信号处理器:对接收到的电信号进行处理与放大。
3. 显示及记录装置:将经过信号处理后的数据进行显示和记录。
四、红外测温仪的工作流程红外测温仪的工作流程通常包括以下几个步骤:1. 接收红外辐射:红外感应器接收物体发出的红外辐射。
2. 转换为电信号:感应器将接收到的红外辐射转换为电信号。
3. 信号处理与放大:信号处理器对感应器输出的电信号进行处理与放大,以便进行后续计算。
4. 温度计算:根据接收到的红外辐射强度,红外测温仪利用预先设定的算法来计算出目标物体的表面温度。
5. 数据显示与记录:经过温度计算后,红外测温仪将计算结果通过显示及记录装置显示出来,使操作人员能够直观地读取目标物体的温度。
五、红外测温仪的适用范围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:1. 工业领域:用于测量高温炉窑、管道、发电设备等的温度,以确保其正常运行。
2. 建筑领域:用于测量建筑物表面的温度,可以帮助检查建筑物是否存在能量损失或隐蔽的缺陷。
3. 医疗领域:用于测量人体表面的温度,可用于早期发现体温异常,并作为诊断工具的辅助。
4. 农业领域:用于测量作物叶片温度,以判断植物是否缺水或受到其他环境因素的影响。
红外测温仪的原理与应用

红外测温仪的原理与应用一、为何采用非接触红外测温仪?非接触红外测温仪采用红外技术可快速方便地测量物体的表面温度。
不需要机械的接触被测物体而快速测得温度读数。
只需瞄准,按动触发器,在LCD 显示屏上读出温度数据。
红外测温仪重量轻、体积小、使用方便,并能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体,而不会污染或损坏被测物体。
红外测温仪每秒可测若干个读数,而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间。
二、红外测温仪如何工作?红外测温仪接收多种物体自身发射出的不可见红外能量,红外辐射是电磁频谱的一部分,它包括无线电波、微波、可见光、紫外、R射线和X射线。
红外位于可见光和无线电波之间,红外波长常用微米表示,波长范围为0.7 微米-1000 微米,实际上,0.7 微米-14 微米波带用于红外测温仪。
三、如何确保红外测温仪测温精度?红外技术及其原理的无异议的理解为其精确的测温。
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,有几个决定精确测温的重要因素,最重要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。
发射率,所有物体会反射、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,仪器能接收到所有这三种能量。
因此,所有红外测温仪必须调节为只读出发射的能量。
测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。
有些红外测温仪可改变发射率,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。
红外线测温仪的工作原理

红外线测温仪的工作原理
1红外线测温仪的工作原理
红外线测温仪(Infrared thermometer)是一种能够测量远处物体表面温度的仪器。
它通过检测物体发射的红外线来检测物体温度,再进行处理计算,从而获得物体表面温度数值的读数。
1.1物体非接触式测温
在物理学中,物体会向环境散发出热量,有一种叫作热辐射(Thermal Radiation)的热量散发方式,它是物体最重要的热量传输手段之一。
当物体温度升高时,它会以波长约0.78um~1000um之间的红外线(Infrared light)为主要辐射光线,从而使远处探测器能够探测到这些发射的热辐射,从而实现非接触式的测温。
1.2工作原理
红外线测温仪的基本原理是:它配备有一个被称为“热像仪(Thermal Imager)”的传感器,它能检测微弱的热红外线,然后将其反射出来,同时还可检测周围温度来计算物体温度。
热像仪传感器以某一波长的热红外线为主要辐射光线,而其他非同波长的红外线则不被检测。
这种特殊的热红外线被称为温度传感红外线(Temperature Sensitive Infrared)。
,因其可检测热量,所以根据检测到的热量变化量,就可以对物体的温度做出准确的测量。
红外线测温仪的具体工作原理是:传感器首先检测待测物体发出
的热辐射,根据检测出的物体温度结果,仪器会自动计算出测量结果,然后在仪器上显示出结果,同时也可以将数据输出,在电脑上进行分
析处理。
红外线测温仪的准确性和快速读出结果,使其成为检测物体温度
的非接触式必备仪器!。
红外测温仪的工作原理

红外测温仪的工作原理红外测温仪是一种以红外线作为测量介质的温度测量设备。
与传统温度计相比,它不需要与被测物体接触,具有非接触式、快速、方便、无损伤等优点。
红外测温仪在生产、科研和医疗等领域得到了广泛的应用。
红外辐射与温度所有物体的温度都会产生红外辐射,而红外辐射是一种电磁波,波长范围在0.78~1000微米之间。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体的辐射功率与其表面温度的四次方成正比。
因此,通过测量物体的红外辐射可以推算出其表面温度。
红外测温仪的工作原理红外测温仪主要由扫描系统、光电探测器、信号处理器和显示器等组成。
下面我们依次介绍它们的工作原理。
扫描系统红外测温仪扫描系统的主要作用是将被测物体的红外辐射反射到光电探测器上。
扫描系统一般由镜头、扫描器和可调焦透镜等部件组成。
透镜可以调整聚焦距离,镜头则负责将反射光聚集到扫描器的光电探测器上。
光电探测器光电探测器是红外测温仪的另一个重要组成部分,其主要作用是将扫描系统反射回来的红外光信号转换成电信号。
光电探测器一般由半导体器件和红外滤光片等部件组成。
红外滤光片可以过滤掉非红外光的干扰信号,确保测量精准度。
信号处理器信号处理器是红外测温仪中的核心部件,也是整个仪器的智能化部分。
它可以对光电探测器传回的电信号进行处理和分析,将信号转换为温度值并进行显示。
信号处理器的性能直接影响了仪器的精度和可靠性。
显示器为了让用户能够直观地了解被测物体的温度情况,红外测温仪通常配备了直观的显示器。
显示器可以实现数码显示、图像显示等功能。
其中,数码显示是最常见的方式,可以直接显示被测物体的温度数值。
注意事项1.红外测温仪的测量范围和精度受到多种因素的影响,包括环境温度、湿度、气压等因素。
2.操作人员应该注意保持测量距离和角度的一致性,以避免测量误差。
3.红外测温仪在使用过程中应保存在合适的温度和湿度环境中,避免长时间受高温或过低温环境影响。
结论红外测温仪的工作原理是通过扫描系统反射被测物体的红外辐射,光电探测器将反射光转化为电信号,信号处理器对信号进行处理,最后显示器显示出被测物体的温度。
红外线测温仪的理论原理与应用

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。
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: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.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。
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。
显示器指出被测物体的亮度温度三红外线测温仪的性能指标及选型:红外测温仪的性能指标有:测温范围,显示分辩率,精度,工作环境温度范围,重复性,相对湿度,响应时间,电源,响应光谱,尺寸,最大值显示,重量,发射率等选型时要注意:1 确定测温范围:测温范围是测温仪最重要的一个性能指标。
红外线测温工作原理

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。
红外测温仪的工作原理及应用管理资料

红外测温仪的工作原理及应用管理资料红外测温红外测温仪器的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),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——与它的外表温度有着非常亲密的关系。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的外表温度,这就是红外辐射测温所根据的客观根底。
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,其外表的发射率为1,物体发射率对辐射测温的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。
所有实际物体的辐射量除依赖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、热过程以及外表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外表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。
根据辐射定律,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。
影响发射率的主要因纱在:材料种类、外表粗糙度、理化构造和材料厚度等。
当用红外辐射测温仪测量目的的温度时首先要测量出目的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的的温度。
单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
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。
光学系统会聚其视场内的目的红外辐射能量,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转变为相应的电信号。
该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目的发射率校正后转变为被测目的的温度值。
3.3红外测温仪性能红外测温仪是通过接收目的物体发射、反射和传导的能量来测量其外表温度。
测温仪内的探测元件将采集的能量信息输送到微处理器中进展处理,然后转换成温度读数显示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
红外测温仪工作原理及应用(一)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。
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的检测)。
它备受国内外电力行业的重视(国外70年代后期普遍应用的一种先进状态检修体制),并得到快速发展。
红外检测技术的应用,对提高电气设备的可靠性与有效性,提高运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义。
是目前在预知检修领域中普遍推广的一种很好手段,又能使维修水平和设备的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的设备进行非接触检测,拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值,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、变电所和输电线路的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的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的一项新技术。
与传统的测温方式(如热电偶、不同熔点的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、在线检测发热点的温度,通过扫描,还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图,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℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热致故障,揭示出如导线接头或线夹发热,以及电气设备中的局部过热点等等。
带电设备的红外诊断技术是一门新兴的学科。
它是利用带电设备的致热效应,采用专用设备获取从设备表面发出的红外辐射信息,进而判断设备状况和缺陷性质的一门综合技术。
2.红外基础理论1672年,人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成,同时,牛顿做出了单色光在性质上比白色光更简单的著名结论。
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.赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,发现了红外线。
他在研究各种色光的热量时,有意地把暗室的唯一的窗户用暗板堵住,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的热量。
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的温度计来测定周围环境温度。
试验中,他偶然发现一个奇怪的现象:放在光带红光外的一支温度计,比室内其他温度的批示数值高。
经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。
于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“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的本质,红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃,对研究、利用和发展红外技术领域开辟了一条全新的广阔道路。
红外线的波长在0.76~100μm之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量,分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈小。
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。
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(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上,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)对被测物体的红外热像进行扫描,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的热分布场相对应;实质上是被测目标物体各部分红外辐射的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的红外热分布场,常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能,如图像亮度、对比度的控制,实标校正,伪色彩描绘等技术2.2热像仪的发展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的广阔道路。
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,为红外技术的发展奠定了基础。
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的探索,开发研制的第一代用于军事领域的红外成像装置,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的红外辐射扫描。
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、原始的形式是一种非实时的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的发展,才开始出现高速扫描及实时显示目标热图像的系统。
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的基础上以增加了测温的功能,称之为红外热像仪。
开始由于保密的原因,在发达的国家中也仅限于军用,投入应用的热成像装置可的黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标,探测伪装的目标和高速运动的目标。
由于有国家经费的支撑,投入的研制开发费用很大,仪器的成本也很高。
以后考虑到在工业生产发展中的实用性,结合工业红外探测的特点,采取压缩仪器造价。
降低生产成本并根据民用的要求,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的实时成像系统(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,经过对仪器的几代改进,1986年研制的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年推出的全功能热像仪,将温度的测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体,重量小于7公斤,仪器的功能、精度和可靠性都得到了显著的提高。
九十年代中期,美国FSI公司首先研制成功由军用技术(FPA)转民用并商品化的新一红外热像仪(CCD)属焦平面阵列式结构的一种凝成像装置,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的PC卡上,即完成全部操作,各种参数的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,由于技术的改进和结构的改变,取代了复杂的机械扫描,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的应用。
红外热像仪在世界经济的发展中正发挥着举足轻重的作用。
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,主要是帧幅响应的时间不够快,多元阵列探测器可做成高速实时热像仪。
非扫描成像的热像仪,如近几年推出的阵列式凝视成像的焦平面热像仪,属新一代的热成像装置,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的趋势。
其关键技术是探测器由单片集成电路组成,被测目标的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的一种。
红外热电视是通过热释电摄像管(PEV)接受被测目标物体的表面红外辐射,并把目标内热辐射分布的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的光键器件,它是一种实时成像,宽谱成像(对3~5μm及8~14μm 有较好的频率响应)具有中等分辨率的热成像器件,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的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的。
热像仪的主要参数有:2.3.1工作波段;工作波段是指红外热像仪中所选择的红外探测器的响应波长区域,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的一种红外器件。