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红外线测温仪的工作原理解析

红外线测温仪器主要有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1台红外测温仪，1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器，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）。美国生产的PM－20、30、40、50、HAS－201测温仪；瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有较广泛的应用。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。

了解红外测温仪的工作原理、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的基础。红外线测温仪由光学系统、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。除此之外，还应考虑目标和测温仪所在的环境条件，如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。

一切温度高于绝1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。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。

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、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。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。

红外测温仪测量***体温注意事项有哪些

1、红色激光起什么作用？　　 仅仅起辅助瞄准的作用，请注意不要将激光对准眼睛，或者测量***的时候关闭激光。 　　2、非接触红外测温仪能测得准吗？ 　　需要注意选择精度较好的仪器。陕西瑞光提供***合适精准的红外测温仪。 3、红外测温的原理是什么？ 　　基于普朗克和波茨曼定律的原理，非接触红外测温仪通过吸收***表面向外辐射的红外能量来测定物体的表面温度，即红外探头将检测到的红外能量转化为电信号，红外高温计厂家，再经过电路运算处理，***终转换成温度读数。 　　4、红外测温对***有伤害吗？ 　　红外测温仪是接受***的辐射，属于完全被动工作仪表，不发射任何电磁波，对***不产生丝毫伤害。 5、在多远测量比较合适？ 　　请注意仪器标注的距离系数，通常该系数越大，代表着在同样的距离可以测量更小的目标，或者说同样大的目标可以在更远的距离来测量。 6、如何选择合适的红外测温仪？ 　　除了通常关心的品牌和价格之外，要注意以下一些情况： 　　精度：不同仪器的精度是有差异的，红外高温计哪家好，1%以上的测温产品比较适合该场合； 　　温度分别率：仪器***1小能探测到的温度变化值，分别率0.1℃的仪器较合适； 　　光学分别率：亦称距离系数，测量距离和被测目标视场直径的比，20：1以上仪器较好； 　　报警功能：仪器***1好能带报警功能，可以快速排查； 　　光学透镜：光学透镜是仪器的重要部件，常见的有菲涅尔透镜（俗称塑料镜头）和光学透镜（俗称玻璃镜头）。前者易老化，不易清洁，精度较差。 　　响应时间：响应时间越短，仪器性能通常越好。 　　软件功能：如果提供软件功能，仪器可以连续工作，数据可以记录。 7、怎样设置报警温度线？ 　　因为红外测温仪测量出的温度通常是额部的平均体表温度，在目前环境温度下（15～35℃），额部平均肤温约为33～35℃，对应的腋下温度是36～37℃。 8、体表温度和腋下温度为什么不同？　　通常说人的体温为37℃，指的是身体内部的温度。以腋下温度为例，正常人腋下温度为36至37℃。***的温度是相对恒定的，正常人在24小时内体温略有波动，一般相差不超过1℃。生理状态下，早晨体温略低，下午略高。运动、进食后、妇女月经期前或妊1娠期体温稍高，而老年***温偏低。身体各部分的温度并不一样，可分为深部温度和体表温度两部分。 　　深部温度：***深部温度是相对稳定而又均匀的。但是，由于代谢水平不同，各个内脏器1官的温度也略有差异。肝1脏温度较高可达38℃。脑产热量较多，温度也接近38℃。肾1脏、胰1腺及十二指肠等处的温度略低些。由于血液不断循环，会使深部各器1官的温度趋于一致。因此在理论上，红外高温计哪家强，体温是指机体深部的血液温度，它可代表身体内部器1官温度的平均值 　　体表温度：体表温度要低于深部温度，而且由里及表存在着明显的温度梯度。体表具有一定的厚度，在体温调节中可起隔热层作用，通过它维持着深部体温的相对稳定。 　　体表的***外层，即皮肤表面，其温度称为皮肤温。机体各部位的皮肤温相差很大。在环境温度为23℃时测定，额部的皮肤温为33～34℃，躯干为32℃，手为30℃，足为27℃。在寒冷的环境中，随着气温下降，四肢末梢（手和足）的皮肤温度显着降低，而头部皮肤温的变动相对比较少。皮肤内含有丰富的血管，凡能影响皮肤血管舒缩的因素都能改变皮肤的温度。而红外测温仪测量的是***体表温度。 警体温（腋下温度）为38℃，建议额部报警温度应该为36℃。这个温度值可以根据天气变化来调整。 　　环境温度建议报警温度环境温度建议报警温度 5～15℃35℃15～25℃35．5℃ 　　25～35℃36℃35以上37℃ 　　备注：可以取若干人的平均温度作为当天正常体温，然后增加1～2℃度左右作为报警值。 　　请注意红外测温主要作用是快速排查，天津红外高温计，发现体温异常后还需要做进一步的体温计复测。

根据红外原理来分辨红外测温的方法

1、亮度测温法

它是根据测量给定波长K0附近一窄光谱范围的辐射用黑体定标的仪器来确定物体的温度，适用于高温测量。

2、***1大的波长测温法

由维恩位移定律，黑体辐射峰值波长Kmax与绝1对温度T之积为一常数，通过测量峰值波长Kmax来计算温度T。此法常用测量极高温(大于2000°C)。由此可见，非接触红外测温有以下的缺点：测得的温度值是测量对象的表面温度，且必须用发射率进行修正，增加了测量的复杂性；周围介质的影响引起测量误差。

3、多波段测温法

依次取多个波段，通过计算这些波段辐射功率之间的复杂关系来确定物体的温度。

4、双波段测温法

它是根据测量两个给定波长K1和K2的辐射功率之比，用黑体定标的仪器来确定物体的温度，适合测量发射率变化或未知的物体，但只适合于测量辐射能量密度大的高温物体。这3种方法均由普朗克定律来描述。

5、全辐射测温法

它是根据测量波长从零到无限大整个光谱范围物体的总辐射功率用黑体定标的仪器来确定物体的温度。其总辐射功率的大小与被测对象温度之间的关系是由斯蒂芬-玻尔兹曼定律来描述。