紅(hong)外(wai)測溫(wen)技術在產品(pin)質(zhi)量(liang)控(kong)制和監測、設(she)備在線故障診(zhen)斷(duan)、安(an)全(quan)保護以(yi)及節(jie)約(yue)能源等(deng)方(fang)面(mian)發揮(hui)了(le)正(zheng)在發揮(hui)著重(zhong)要作(zuo)用。近二(er)十(shi)年(nian)來(lai),非(fei)接(jie)觸(chu)紅外(wai)測溫(wen)儀在技術上得到迅(xun)速(su)發展(zhan),性(xing)能不斷(duan)提(ti)高(gao),適用範圍(wei)也(ye)不(bu)斷(duan)擴大(da),*逐年(nian)增長(chang)。比(bi)起接(jie)觸(chu)式測溫(wen)方(fang)法(fa),紅(hong)外(wai)測溫(wen)有(you)著(zhe)響應時間快、非(fei)接(jie)觸(chu)、使(shi)用安(an)全(quan)及使(shi)用壽命(ming)長(chang)等(deng)優(you)點。 

　　紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀非(fei)接(jie)觸(chu)紅外(wai)輻射測溫(wen)產品(pin)包括(kuo)便(bian)攜(xie)式、在線式(shi)和掃(sao)描式三大(da)系(xi)列(lie),並備有(you)各種選(xuan)配件(jian)和相應的計算(suan)機軟件(jian),每壹系(xi)列(lie)中又有(you)各種型號(hao)及規(gui)格。在不同(tong)規(gui)格的(de)各種型號(hao)測溫(wen)儀中(zhong),正(zheng)確(que)地選(xuan)擇(ze)紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀型號(hao)對(dui)用戶來(lai)說是(shi)十分(fen)重(zhong)要的(de)。這(zhe)裏(li)僅提(ti)出如(ru)何正(zheng)確(que)選擇(ze)測溫(wen)儀型號(hao)的(de)思(si)考(kao)步(bu)驟(zhou),供(gong)購(gou)買者參(can)考(kao)。

外(wai)測溫(wen)儀工(gong)作(zuo)原(yuan)理

　　了(le)解組外(wai)測溫(wen)儀的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理、技術指標(biao)、環(huan)境工(gong)作(zuo)條件(jian)及操(cao)作和維(wei)修等是(shi)為(wei)了(le)幫助(zhu)用戶正(zheng)確(que)地選(xuan)擇(ze)和使(shi)用紅外(wai)測溫(wen)儀。

　　壹(yi)切(qie)溫(wen)度(du)高(gao)於零(ling)度(du)的(de)物體都在不停(ting)地(di)向(xiang)周(zhou)圍(wei)空(kong)間發出(chu)紅外(wai)輻射能量。物(wu)體(ti)的(de)紅外(wai)輻射特性(xing)壹輻射能量的(de)大(da)小(xiao)及其(qi)按(an)波(bo)長(chang)的(de)分(fen)布(bu)壹與它的表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)有(you)著十分密(mi)切(qie)的關(guan)系(xi)。因(yin)此,通(tong)過對物(wu)體(ti)自(zi)身(shen)輻射的紅(hong)外(wai)能量的(de)測量,便(bian)能準(zhun)確地(di)測定它的表面(mian)溫(wen)度(du),這就是(shi)紅外(wai)輻射測溫(wen)所(suo)依據(ju)的(de)客(ke)觀基(ji)礎(chu)。

黑(hei)體輻射定律(lv):

　　黑體(ti)是(shi)壹種(zhong)理想化的輻射體,它(ta)吸收所(suo)有(you)波(bo)長(chang)的(de)輻射能量,沒有能量的(de)反射和透(tou)過,其(qi)表面(mian)的發射率為(wei)1。應該指出(chu),自(zi)然(ran)界(jie)中並不存在真(zhen)正(zheng)的(de)黑體(ti),但是(shi)為(wei)了(le)弄清(qing)和獲得紅外(wai)輻射分布(bu)規(gui)律(lv),在理論研(yan)究(jiu)中(zhong)必須選擇(ze)合適的(de)模(mo)型,這就(jiu)是(shi)普朗(lang)克(ke)提(ti)出的(de)體腔(qiang)輻射的量(liang)子化振子模(mo)型，從(cong)而(er)導(dao)出(chu)了(le)普朗(lang)克(ke)黑體(ti)輻射的定律(lv)，即(ji)以(yi)波(bo)長(chang)表(biao)示(shi)的(de)黑體光譜(pu)輻射度(du)，這(zhe)是(shi)壹切(qie)紅外(wai)輻射理論的(de)出(chu)發點(dian)，故稱黑(hei)體(ti)輻射定律(lv)。

物體(ti)發射率對(dui)輻射測溫(wen)的(de)影響：

　　自(zi)然(ran)界(jie)中存在的實際(ji)物體(ti)，幾(ji)乎都(dou)不(bu)是(shi)黑體(ti)。所有(you)實際(ji)物體(ti)的(de)輻射量除依賴(lai)於輻射波(bo)長(chang)及物(wu)體(ti)的溫(wen)度(du)之(zhi)外(wai)，還與(yu)構成(cheng)物體的材(cai)料種類(lei)、制備方(fang)法(fa)、熱(re)過程以(yi)及表(biao)面(mian)狀(zhuang)態和環境條件(jian)等因(yin)素有(you)關(guan)。因此，為(wei)使(shi)黑(hei)體(ti)輻射定律(lv)適用於所(suo)有(you)實際(ji)物體(ti)，必(bi)須(xu)引(yin)入壹個與材(cai)料性質(zhi)及表(biao)面(mian)狀(zhuang)態有(you)關(guan)的比(bi)例系(xi)數(shu)，即(ji)發射率。該(gai)系(xi)數(shu)表示實際(ji)物體(ti)的(de)熱(re)輻射與黑(hei)體輻射的接(jie)近程(cheng)度(du)，其(qi)值(zhi)在零(ling)和小(xiao)於(yu)1的數(shu)值(zhi)之(zhi)間。根據(ju)輻射定律(lv)，只要(yao)知(zhi)道(dao)了(le)材料的發射率,就(jiu)知(zhi)道(dao)了(le)任何(he)物(wu)體的(de)紅(hong)外(wai)輻射特性(xing)。

影響發射率的(de)主要(yao)因(yin)素在：

　　材料種類(lei)、表(biao)面(mian)粗糙(cao)度(du)、理化結構(gou)和材料厚度(du)等(deng)。

　　當用紅外(wai)輻射測溫(wen)儀測量目標(biao)的(de)溫(wen)度(du)時首(shou)先(xian)要測量出目標(biao)在其波(bo)段(duan)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)紅(hong)外(wai)輻射量,然(ran)後由測溫(wen)儀計算(suan)出被測目標(biao)的(de)溫(wen)度(du)。單(dan)色測溫(wen)儀與(yu)波(bo)段(duan)內(nei)的輻射量成(cheng)比例(li):雙色測溫(wen)儀與(yu)兩個(ge)波(bo)段(duan)的(de)輻射量之(zhi)比成(cheng)比(bi)例。

紅(hong)外(wai)系(xi)統(tong):

　　紅外(wai)測溫(wen)儀由(you)光學(xue)系(xi)統(tong)、光電(dian)探測器(qi)、信號(hao)放(fang)大(da)器(qi)及信(xin)號(hao)處理、顯示輸(shu)出等(deng)部分組成。光學(xue)系(xi)統(tong)匯(hui)聚(ju)其視場(chang)內的目標(biao)紅(hong)外(wai)輻射能量,視(shi)場(chang)的大(da)小(xiao)由(you)測溫(wen)儀的(de)光學(xue)零(ling)件(jian)及其(qi)位置(zhi)確(que)定。紅外(wai)能量聚(ju)焦在光電(dian)探測器(qi)上並轉變為(wei)相應的電(dian)信號(hao)。該信號(hao)經(jing)過放大(da)器(qi)和信號(hao)處(chu)理電(dian)路,並按(an)照(zhao)儀器(qi)內療(liao)的算(suan)法(fa)和目標(biao)發射率校(xiao)正(zheng)後轉變為(wei)被測目標(biao)的(de)溫(wen)度(du)值(zhi)。

選擇(ze)紅外(wai)測溫(wen)儀可(ke)分為(wei)三個(ge)方(fang)面(mian)：

　　性能指標(biao)方(fang)面(mian),如(ru)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)、光斑(ban)尺(chi)寸、工(gong)作(zuo)波(bo)長(chang)、測量精度(du)、響應時間等;環境和工(gong)作(zuo)條件(jian)方(fang)面(mian),如(ru)環境溫(wen)度(du)、窗(chuang)口(kou)、顯示和輸(shu)出、保護附(fu)件(jian)等;其(qi)他(ta)選擇(ze)方(fang)面(mian),如(ru)使(shi)用方(fang)便(bian)、維(wei)修和校(xiao)準(zhun)性能以(yi)及價(jia)格等(deng),也(ye)對測溫(wen)儀的(de)選(xuan)擇(ze)產生(sheng)壹(yi)定的影響。隨(sui)著技術和不斷(duan)發展(zhan),紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀*設(she)計和新進(jin)展(zhan)為(wei)用戶提(ti)供(gong)了(le)各種功(gong)能和多用途的(de)儀器(qi),擴(kuo)大(da)了(le)選擇(ze)余(yu)地(di)。

確(que)定測溫(wen)範(fan)圍(wei):

　　測溫(wen)範(fan)圍(wei)是(shi)測溫(wen)儀zui重(zhong)要的(de)壹(yi)個(ge)性能指標(biao)。如(ru)Raytek（雷泰(tai)）產品(pin)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)為(wei)-50℃-+3000℃,但這(zhe)不(bu)能由壹(yi)種(zhong)型號(hao)的(de)紅外(wai)測溫(wen)儀來(lai)完成。每種型號(hao)的(de)測溫(wen)儀都(dou)有(you)自(zi)己(ji)特定的測溫(wen)範(fan)圍(wei)。因(yin)此(ci),用戶的(de)被(bei)測溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)壹(yi)定要考(kao)慮(lv)準(zhun)確、周(zhou)全(quan),既(ji)不(bu)要(yao)過窄,也不要(yao)過寬(kuan)。根據(ju)黑(hei)體(ti)輻射定律(lv),在光譜(pu)的短波(bo)段(duan)由(you)溫(wen)度(du)引(yin)起的(de)輻射能量的(de)變(bian)化將超(chao)過由發射率誤(wu)差(cha)所(suo)引(yin)起的(de)輻射能量的(de)變(bian)化,因(yin)此(ci),測溫(wen)時應盡量(liang)選(xuan)用短波(bo)較(jiao)好(hao)。

確(que)定目標(biao)尺(chi)寸：

　　紅外(wai)測溫(wen)儀根據(ju)原(yuan)理可(ke)分為(wei)單(dan)色測溫(wen)儀和雙色測溫(wen)儀（輻射比色測溫(wen)儀）。對(dui)於單(dan)色測溫(wen)儀,在進行測溫(wen)時,被測目標(biao)面(mian)積應充滿測溫(wen)儀視(shi)場(chang)。建(jian)議(yi)被(bei)測目標(biao)尺(chi)寸超(chao)過視場(chang)大(da)小(xiao)的(de)50%為(wei)好。如(ru)果目(mu)標(biao)尺(chi)寸小(xiao)於(yu)視場(chang),背(bei)景(jing)輻射能量就(jiu)會(hui)進(jin)入測溫(wen)儀的(de)視(shi)聲(sheng)符支(zhi)幹擾(rao)測溫(wen)讀(du)數(shu),造(zao)成誤(wu)差(cha)。相(xiang)反,如(ru)果目(mu)標(biao)大(da)於測溫(wen)儀的(de)視(shi)場(chang),測溫(wen)儀就(jiu)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)測量區域(yu)外(wai)面(mian)的背(bei)景(jing)影響。

　　對於Raytek（雷泰(tai)）雙色測溫(wen)儀,其(qi)溫(wen)度(du)是(shi)由兩個(ge)獨(du)立(li)的(de)波(bo)長(chang)帶內(nei)輻射能量的(de)比(bi)值(zhi)來(lai)確定的。因此當(dang)被測目標(biao)很(hen)小(xiao),沒有充滿現場(chang),測量通(tong)路(lu)上存在煙霧(wu)、塵(chen)埃、阻擋對輻射能量有(you)衰(shuai)減(jian)時,都不(bu)會(hui)對(dui)測量結果產生(sheng)影響。甚(shen)至(zhi)在能量衰(shuai)減(jian)了(le)95%的(de)情(qing)況下,仍能保證要(yao)求的(de)測溫(wen)精(jing)度(du)。對(dui)於目標(biao)細(xi)小(xiao),又處於(yu)運(yun)動或振動之(zhi)中的(de)目(mu)標(biao);有(you)時在視場(chang)內運(yun)動,或可(ke)能部分(fen)移(yi)出(chu)視場(chang)的目標(biao),在此條件(jian)下,使(shi)用雙色測溫(wen)儀是(shi)*選擇(ze)。如(ru)果測溫(wen)儀和目標(biao)之(zhi)間不可(ke)能直(zhi)接(jie)瞄(miao)準(zhun),測量通(tong)道(dao)彎曲、狹小(xiao)、受(shou)阻等情(qing)況下,雙色光纖測溫(wen)儀是(shi)*選擇(ze)。這是(shi)由於(yu)其直(zhi)徑小(xiao),有柔(rou)性,可(ke)以(yi)在彎曲、阻擋和折(zhe)疊的(de)通(tong)道(dao)上傳(chuan)輸(shu)光輻射能量,因(yin)此可(ke)以(yi)測量難(nan)以(yi)接(jie)近、條件(jian)惡劣或靠近電(dian)磁場(chang)的目標(biao)。

確(que)定光學(xue)分(fen)辨率(lv)（距離及靈(ling)敏(min)）

　　光學(xue)分(fen)辨率(lv)由D與S之(zhi)比確(que)定,是(shi)測溫(wen)儀到(dao)目(mu)標(biao)之(zhi)間的距(ju)離(li)D與(yu)測量光斑(ban)直(zhi)徑S之(zhi)比。如(ru)果測溫(wen)儀由(you)於(yu)環(huan)境條件(jian)限制必須安(an)裝在遠(yuan)離目(mu)標(biao)之(zhi)處,而又(you)要測量小(xiao)的(de)目標(biao),就(jiu)應選擇(ze)高(gao)光學(xue)分(fen)辨率(lv)的測溫(wen)儀。光學(xue)分(fen)辨率(lv)越(yue)高(gao),即(ji)增(zeng)大(da)D:S比(bi)值(zhi),測溫(wen)儀的(de)成(cheng)本(ben)也(ye)越(yue)高(gao)。

確定波(bo)長(chang)範(fan)圍(wei)：

　　目(mu)標(biao)材(cai)料的發射率和表面(mian)特性(xing)決(jue)定測溫(wen)儀的(de)光譜(pu)響應或波(bo)長(chang)。對(dui)於(yu)高(gao)反射率合金材(cai)料,有低(di)的或變化的發射率。在高(gao)溫(wen)區(qu),測量金屬材(cai)料的*波(bo)長(chang)是(shi)近紅(hong)外(wai),可(ke)選用0.18-1.0μm波(bo)長(chang)。其(qi)他(ta)溫(wen)區(qu)可(ke)選用1.6μm、2.2μm和3.9μm波(bo)長(chang)。由(you)於(yu)有(you)些材料在壹定波(bo)長(chang)是(shi)透(tou)明的(de),紅外(wai)能量會(hui)穿(chuan)透(tou)這(zhe)些材(cai)料,對這(zhe)種(zhong)材(cai)料應選擇(ze)特(te)殊的波(bo)長(chang)。如(ru)測量玻(bo)璃(li)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)選(xuan)用10μm、2.2μm和3.9μm（被(bei)測玻(bo)璃(li)要(yao)很(hen)厚(hou),否則會(hui)透(tou)過）波(bo)長(chang);測量玻(bo)璃(li)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)選(xuan)用5.0μm波(bo)長(chang);測低(di)區區選用8-14μm波(bo)長(chang)為(wei)宜;再如(ru)測量聚乙(yi)烯塑料薄(bo)膜選(xuan)用3.43μm波(bo)長(chang),聚(ju)醋(cu)類(lei)選(xuan)用4.3μm或7.9μm波(bo)長(chang)。厚(hou)度(du)超(chao)過0.4mm選(xuan)用8-14μm波(bo)長(chang);又(you)如(ru)測火焰(yan)中的(de)C02用窄帶4.24-4.3μm波(bo)長(chang),測火焰(yan)中的(de)C0用窄帶4.64μm波(bo)長(chang),測量火焰(yan)中的(de)N02用4.47μm波(bo)長(chang)。

確(que)定響應時間:

　　響應時間表示(shi)紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀對(dui)被(bei)測溫(wen)度(du)變(bian)化的反應速(su)度(du),定義為(wei)到達zui後讀(du)數(shu)的95%能量所(suo)需要(yao)時間,它(ta)與光電(dian)探測器(qi)、信號(hao)處(chu)理電(dian)路及顯示系(xi)統(tong)的時間常數(shu)有(you)關。bytek（雷泰(tai)）新型紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀響應時間可(ke)達1ms。這要(yao)比(bi)接(jie)觸(chu)式測溫(wen)方(fang)法(fa),快(kuai)得多。如(ru)果目(mu)標(biao)的(de)運(yun)動速(su)度(du)很(hen)快或測量快速(su)加(jia)熱(re)的目標(biao)時,要選(xuan)用快速(su)響應紅外(wai)測溫(wen)儀,否則達不到足(zu)夠(gou)的信(xin)號響應,會(hui)降低(di)測量精度(du)。然(ran)而,並不是(shi)所有(you)應用都要(yao)求快(kuai)速(su)響應的紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀。對(dui)於(yu)靜止的(de)或目標(biao)熱(re)過程存在熱慣性時,測溫(wen)儀的(de)響應時間就可(ke)以(yi)放寬(kuan)要求了(le)。因此(ci),紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀響應時間的選(xuan)擇(ze)要和被測目標(biao)的(de)情(qing)況相適應。

信號(hao)處(chu)理功(gong)能：

　　測量離散過程（如(ru)零(ling)件(jian)生(sheng)產）和連(lian)續(xu)過程不(bu)同(tong),要(yao)求紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀有(you)信(xin)號(hao)處理功(gong)能（如(ru)峰值(zhi)保持(chi)、谷(gu)值(zhi)保持(chi)、平均值(zhi)）。如(ru)測溫(wen)傳(chuan)送(song)帶上(shang)的玻(bo)璃(li)時,就要(yao)用峰值(zhi)保持(chi),其溫(wen)度(du)的(de)輸(shu)出信(xin)號傳(chuan)送(song)至(zhi)控(kong)制器(qi)內。

環(huan)境條件(jian)考(kao)慮(lv)：

　　測溫(wen)儀所(suo)處(chu)的(de)環境條件(jian)對測量結果有(you)很(hen)大(da)影響,應加(jia)以(yi)考(kao)慮(lv)、並適當(dang)解決(jue),否則會(hui)影響測溫(wen)精(jing)度(du)甚(shen)至(zhi)引(yin)起測溫(wen)儀的(de)損(sun)壞(huai)。當環境溫(wen)度(du)過高(gao)、存在灰塵(chen)、煙(yan)霧(wu)和蒸(zheng)汽(qi)的(de)條件(jian)下,可(ke)選用廠商提(ti)供(gong)的(de)保護套(tao)、水冷(leng)卻、空(kong)氣(qi)冷卻系(xi)統(tong)、空(kong)氣(qi)吹(chui)掃(sao)器(qi)等附(fu)件(jian)。這些(xie)附(fu)件(jian)可(ke)有效地解決(jue)環境影響並保護測溫(wen)儀,實現(xian)準(zhun)確測溫(wen)。在確定附件(jian)時,應盡可(ke)能要求標(biao)準(zhun)化服務(wu),以(yi)降低(di)安(an)裝成(cheng)本(ben)。當(dang)煙(yan)霧、灰(hui)塵(chen)或其他(ta)顆粒(li)降低(di)測量能量信(xin)號(hao)，雙色測溫(wen)儀是(shi)*選擇(ze)。在噪聲(sheng)、電(dian)磁場(chang)、震(zhen)動(dong)或難(nan)以(yi)接(jie)近環(huan)境條件(jian)下,或其他(ta)惡劣條件(jian)下,光纖雙色測溫(wen)儀是(shi)*選擇(ze)。

　　在密(mi)封(feng)的或危險的(de)材料應用中（如(ru)容器(qi)或真(zhen)空(kong)箱）,測溫(wen)儀通(tong)過窗(chuang)口(kou)進行觀測。材料必須(xu)有足(zu)夠(gou)的強度(du)並能通(tong)過所用測溫(wen)儀的(de)工(gong)作(zuo)波(bo)長(chang)範(fan)圍(wei)。還(hai)要(yao)確(que)定操(cao)作工(gong)是(shi)否也需要(yao)通(tong)過窗(chuang)口(kou)進行觀察(cha),因此(ci)要(yao)選(xuan)擇合適的(de)安(an)裝位置(zhi)和窗(chuang)口(kou)材料,避(bi)免相互(hu)影響。在低(di)溫(wen)測量應用中,通(tong)常(chang)用Ge或Si材料作為(wei)窗(chuang)口(kou),不(bu)透(tou)可(ke)見(jian)光,人眼不能通(tong)過窗(chuang)口(kou)觀察(cha)目(mu)標(biao)。如(ru)操(cao)作員(yuan)需要(yao)通(tong)過窗(chuang)口(kou)目標(biao),應采用既(ji)透(tou)紅(hong)外(wai)輻射又透(tou)過可(ke)見(jian)光的(de)光學(xue)材(cai)料,如(ru)應采用既(ji)透(tou)紅(hong)外(wai)輻射又透(tou)過可(ke)見(jian)光的(de)光學(xue)材(cai)料,如(ru)ZnSe或BaF2等作(zuo)為(wei)窗(chuang)口(kou)材料。

操(cao)作簡單(dan)，使(shi)用方(fang)便(bian)：

　　紅外(wai)測溫(wen)儀應該是(shi)直(zhi)觀的(de),操(cao)作簡單(dan),易於(yu)被(bei)操(cao)作人員(yuan)使(shi)用,其(qi)中便攜(xie)式紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀是(shi)壹種(zhong)集(ji)測溫(wen)和顯示輸(shu)出為(wei)壹體(ti)的小(xiao)型、輕(qing)便(bian)、由(you)人攜(xie)帶進(jin)行測溫(wen)的(de)儀器(qi),在顯示面(mian)板上可(ke)顯示溫(wen)度(du)和輸(shu)出各種溫(wen)度(du)信(xin)息(xi),有(you)的可(ke)通(tong)過遙控(kong)或通(tong)過計算(suan)機軟件(jian)程序操(cao)作。

　　在環境條件(jian)惡劣復雜的(de)情(qing)況下,可(ke)以(yi)選擇測溫(wen)頭(tou)和顯示器(qi)分開(kai)的(de)系(xi)統(tong),以(yi)便於安(an)裝和配置(zhi)。可(ke)選擇與現行控(kong)制設(she)備相(xiang)匹配(pei)的信號(hao)輸(shu)出形(xing)式。

紅外(wai)輻射測溫(wen)儀的(de)標(biao)定：

　　紅外(wai)測溫(wen)儀必(bi)須(xu)經(jing)過標(biao)定才(cai)能使(shi)它(ta)正(zheng)確(que)地顯示出(chu)被(bei)測目標(biao)的(de)溫(wen)度(du)。如(ru)果所(suo)用的測溫(wen)儀在使(shi)用中出(chu)現(xian)測溫(wen)超(chao)差(cha),則需退回(hui)廠家(jia)或維(wei)修中心(xin)重(zhong)新標(biao)定。