红外线测温仪原理

Question

如题所述

Answer 1

红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律，众所周知，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体的向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联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定。

红外线测温仪的工作原理是当人体的红外热辐射聚焦到检测器上，检测器把辐射功率转换为电信号，这个电信号在被补偿环境温度之后以温度为单位来显示，所以红外线测温仪并不是对人体发射红外线，而是接收我们身体发出的红外线热辐射，对我们的眼睛和身体都是没有伤害的。

我们常见的红外线测温仪是被动式的。红外线经被测人辐射，由测温仪接收，由于体温不同的人吸收不同波长的红外线，这就能根据接收红外线的波长和强度测出。

依据测温原理的不同，红外测温仪的设计有三种方法，通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的称为全辐射测温法。

通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法；如果是通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化来定温的称为比色测温法。

亮度测温法无需环境温度补偿，发射率误差较小，测温精度高，但工作于短波区，只适于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮挡，受烟雾灰尘影响小，测温误差小，但必须选择适当波段，使波段的发射率相差不大。

本文选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度，全辐射测温法是根据所有波长范围内的总辐射而定温，得到的是物体的辐射温度。选用这种方法是因为中低温物体的波长较大，辐射信号很弱，而且结构简单，成本较低，但它的测温精度稍差，受物体辐射率影响大。

Answer 2

首先我们要了解什么是红外？红外线就是一种频率介于微波与可见光之间的电磁波，波长在760纳米到1毫米之间。红外光是一种不可见光，通俗来讲就是人的肉眼看不到。
但自然界中一切温度高于绝对零度（-273.15°C）的物体都会向外辐射红外能量，红外热成像技术就是基于探测物与背景的温差来成像的，其核心技术就是红外焦平面探测器的生产和研发。

红外探测器可以探测、收集目标物体的红外能量，将物体表面的红外热辐射转换成相应的电信号，然后经过放大和视频处理，形成可供肉眼观察的视频图像。通俗来讲，就是将不可见的红外辐射变为可见的热像图，并且能反映出目标表面的温度分布状态。
由于红外热成像是利用热量来传感的，不受可见光影响，因此可以无惧黑暗、眩光、雾霾等恶劣条件，实现”夜视“功能，在智能驾驶、安防监控、户外观察等领域都有广泛应用。
热成像的另一大功能就是测温，炼钢、高炉、冶金、石化等工业场景中，经常存在设备测温需求。 而人工巡检费时费力，还存在安全隐患，热成像能很好地解决这些问题，可以快速、安全、直观地查找判断设备过热故障。