环境温度对红外测温仪的影响

付广超

摘 要：在现代工业生产中，温度测量在监测中起着重要作用。其中包括红外测温技术，它们在制造、产品质量控制和在线设备跟踪方面发挥着重要作用，探测范围广泛采用红外测温仪，因为它具有非接触测量、大尺寸测量、快速温度测量和高灵敏度等优点。

关键词：环境温度;红外测温仪;影响

红外测温是红外技术作为新技术和方法发展的结果。是研究红外射线产生、传输、转换、发现和应用的科学技术。近几十年来，红外测温在产品质量控制和监控、在线设备故障排除、安全性和能效方面发挥着重要作用。它被用于电力、食品加工、冶金、石油工业、医药和科学研究等许多领域。

一、红外测温仪的特点

红外测温仪是由光学系统、探测设备、信号放大器、处理和视频传递组成的。光学系统会接收视场的红外线辐射，红外辐射聚焦于光学传感器，并将其转化为相应的电信号。该信号被转换为目标温度的测量值，并用仪器中的算法和目标发射率进行校准，具有以下特性：

1.非接触性：所测体不得接触，且所测体的温度状态（场）不得受到影响。

2.宽度测量：红外测温仪温度测量可在零下10到3000摄氏度之间。但请注意，某些红外测温仪监测端口类型具有一定的温度范围。温度测量范围越窄，温度输出分辨率越高，温度测量越精確。温度范围越宽，温度测量精度就越低。

3.高灵敏度：红外辐射具有较高的分辨率，因为光能传递性能根据辐射方法变化很大，除非体温变化很大。

4快速响应：I红外测温仪的响应时间取决于灯光信号的时间常数、信号处理电路和显示系统。红外测温仪的响应时间最长为1毫秒，远高于接触温度测量。当需要快速温度测量时，此方法更易于使用。

二、红外测温仪工作原理

红外测温仪接收物体自己发射的看不见的红外线辐射。红外线辐射是电磁波谱中的一部分，包括电磁波、微波、紫外线、R射线和x射线。可见光线和电磁波之间，存在于这个区域的红外线。红外线的长度为0.78-100μm。事实上，（0.78-14）μm通常用于测量红外温度。根据波长范围分为红外、红外辐射、远程基础设施和远程基础设施。红外辐射是自然界最常见的电磁辐射之一。在传统环境中，每个物体都会产生自己的分子运动以及原子和原子不断发射热量的不规则运动。分子和原子移动的越多，辐射就越大。相反，辐射功率越低。温度高于零的所有物体连续向周围空间发射红外线。物体的红外辐射特性：辐射功率的大小和沿波长分布与体的表面温度密切相关。因此，物体发射的红外强度本身准确地测量了物体表面温度，为测量物体的红外辐射能力提供了客观的基础。这是相同温度和波长下实体物体单色与黑体辐射的比率，因此也称为比辐射率。代表性体的辐射能力是一个重要的热参数。发射速度越高，物体发出的辐射量就越大。大多数有机或金属表面的发射率介于0.85和0.98之间。对于光洁的金属表面或抛光对象，发射率较低。因此，发射率的主要因素是材料类型、表面加工、物理化学结构和材料厚度。用红外辐射温度计测量目标温度时，首先测量目标段的红外辐射，然后用温度计算得出目标温度。单色温度计相对于波段内辐射成比例;双色测温值与两个波段的辐射成正比。红外测温仪由光学系统、检测单元和信号处理组成。光学系统的主要功能是采集测量的放射性，并与红外传感器结合。红外线感应器被用来将电源线向电信号转换。电信号处理的主要功能是加固微弱的信号，以便能够显示或记录实测温度。为了使红外辐射阀具有较高的输出信号，该装置必须具有较高的相对光学直径，即具有较高灵敏度的探测器，可采取发射率校正、环境温度补偿和精密温度校准等措施来提高红外测温仪精度。

三、如何精确测量环境温度

红外测温仪通常使用热敏电阻来测量环境温度并安装在红外传感器中。环境温度通常使用以下方法进行精确测量：

1.避免热污染对传感器热阻的影响。例如，另一物体或测量物体的操作人员的温度或辐射源。

2.处理输入信号采用微处理器和数字电路。

3.分别处理电压和热敏电阻信号（电压）。

4.由于影响热阻的参数值被视为常数（10到45℃），因此只需更校正标称值（通常为25℃）。

5.校正系数是通过测量规定温度下的热阻和查表法确定的。表之间的间隔通常不超过2.56℃，并且使用线性插值。

6.在生产校准过程中，每个传感器的热阻通过温度校正。

7.由于热敏电阻和温度有迟滞，当环境温度变化过快时，可以使用软件来解决测量误差。

四、使用红外测温仪如何确保测温精度

对于便携式UX系列红外测温仪，应注意透镜和被测物对象之间的光路上没有任何水滴、灰尘、烟、蒸汽或其他异物。如果这是不可避免的，则可以通过修正发射率、峰值或平均测量等功能来改进测量。环境热辐射源：不能直接太阳光、火或其他热辐射不得穿透被测物体和测温仪的反射玻璃，从而干扰测量，导致温度指示器过高或不稳定。视场范围：对于单色度量，目标必须填充度量的视场范围，否则度量将很低。双色测量不需要此功能。发射率：测量物体表面发射（单色测量）或发射（双色测量）的可能精度。根据测量对象的实际温度调整测量。对于吸收仪器工作轴中峰值的物体（选择性吸收），不能用双色测量，只能用单色测量。

概括地说，解决环境温度对红外测量的影响是一个非常复杂的过程和系统。因此，每个红外测温仪都必须有自己的检验报告或数据，说明其制造过程的复杂性和高昂成本。

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