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紅外線測溫儀原理及應用
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紅外線測溫儀原理及應用
量測溫度的方法有很多種，溫度計大致可以分為接觸式測溫儀表和非接觸式測溫儀表兩類。其中接觸式的有我們熟悉的液體式溫度計，熱電偶式溫度計和熱電阻式溫度計等等。
紅外線測溫儀的原理
紅外線測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。被測物體和反饋源的輻射線經調制器調制后輸入到紅外檢測器。兩信號的差值經反放大器放大并控制反饋源的溫度，使反饋源的光譜輻射亮度和物體的光譜輻射亮度一樣。顯示器指出被測物體的亮度溫度
紅外線測溫儀 的性能指標及作用
測溫范圍，顯示分辯率，精度，工作環境溫度范圍，重復性，相對濕度，響應時間，電源，響應光譜，尺寸，*大值顯示，重量，發射率等。
1 ，確定測溫范圍：測溫范圍是測溫儀*重要的一個性能指標。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍。因此，用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全，既不要過窄，也不要過寬。根據黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發射率誤差所引起的輻射能量的變化。
2 ，確定目標尺寸 : 紅外線測溫儀根據原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀（輻射比色測溫儀）。對于單色測溫儀，在進行測溫時，被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸超過視場大小的 50% 為好。如果目標尺寸小于視場，背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數，造成誤差。相反，如果目標大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到量測區域外面的背景影響。對于雙色測溫儀，其溫度是由兩個獨立的波長帶內輻射能量的比值來確定的。因此當被測目標很小，不充滿視場，量測通路上存在煙霧、塵埃、阻擋，對輻射能量有衰減時，都不對量測結果產生重大影響。對于細小而又處于運動或震動之中的目標，雙色測溫儀是*佳選擇。這是由于光線直徑小，有柔性，可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量。
3 ，確定距離系數（光學分辨率）：距離系數由 D ： S 之比確定，即測溫儀探頭到目標之間的距離 D 與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環境條件限制必須安裝在遠離目標之處，而又要量測小的目標，就應選擇高光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越高，即增大 D ： S 比值，測溫儀的成本也越高。如果測溫儀遠離目標，而目標又小，就應選擇高距離系數的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀，在光學系統焦點處為光斑*小位置，近于和遠于焦點位置光斑都會增大。存在兩個距離系數。
4 ，確定波長范圍 ：目標材料的發射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應波長對于高反射率合金材料，有低的或變化的發射率。在高溫區，量測金屬材料的*佳波長是近紅外，可選用 0.8 ～ 1.0μm 。其他溫區可選用 1.6μm,2.2μm 和 3.9μm 。由于有些材料在一定波長上是透明的，紅外能量會穿透這些材料，對這種材料應選擇特殊的波長。
5 ，確定響應時間：響應時間表示紅外線測溫儀對被測溫度變化的反應速度，定義為到達*后讀數的 95% 能量所需要時間，它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統的時間常數有關。如果目標的運動速度很快或量測快速加熱的目標時，要選用快速響應紅外線測溫儀，否則達不到足夠的信號響應，會降低量測精度。然而，并不是所有應用都要求快速響應的紅外線測溫儀。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時，測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。
6 ，信號處理功能：鑒于離散過程（如零件生產）和連續過程不同，所以要求紅外線測溫儀具有多信號處理功能（如峰值保持、谷值保持、平均值）可供選用，如測溫傳送帶上的瓶子時，就要用峰值保持，其溫度的輸出信號傳送至控制器內。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持，設置測溫儀響應時間稍長于瓶子之間的時間間隔，這樣至少有一個瓶子總是處于量測之中。
7 ，環境條件考慮：測溫儀所處的環境條件對量測結果有很大影響，應予考慮并適當解決，否則會影響測溫精度甚至引起損壞。當環境溫度高，存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環境影響并保護測溫儀，實現準確測溫。在確定附件時，應盡可能要求標準化服務，以降低安裝成本。
8 ，紅外輻射測溫儀的標定：紅外線測溫儀必須經過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。如果所用的測溫儀在使用中出現測溫超差，則需退回廠家或維修中心重新標定。
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