紅外測溫儀的組成

紅外測溫儀是一種溫度測量系統(tǒng)，由光學(xué)系統(tǒng)，光電傳感器，電子電路，微型計(jì)算機(jī)和顯示器組成。光學(xué)系統(tǒng)將光信號聚焦在紅外光電傳感器上，通過光電轉(zhuǎn)換將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過電子電路將其放大，收集紅外測溫儀，并由微計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行處理，最后獲得溫度值輸出或顯示。紅外測溫儀的最大優(yōu)點(diǎn)是它不需要觸摸被測物體即可測量溫度，無論它是移動的還是難以觸及的物體，都可以輕松地測量表面溫度。

紅外測溫儀的分類

一、根據(jù)溫度測量原理進(jìn)行分類

單色紅外溫度測量和兩色紅外溫度測量（也稱為比色紅外溫度測量）。

單色紅外測溫使用波長光電傳感器感應(yīng)被測物的紅外信號，并根據(jù)紅外信號的大小獲取被測物的溫度值。

雙色紅外溫度測量使用兩個具有不同波長的傳感器來感測被測目標(biāo)的紅外信號，并根據(jù)兩個信號的比率獲得被測目標(biāo)的溫度。

二、根據(jù)溫度測量方法分類

固定式紅外測溫儀（也稱為在線紅外測溫儀）和手持式便攜式紅外測溫儀。

固定式紅外測溫儀廣泛用于工業(yè)設(shè)備場所。固定安裝在工業(yè)設(shè)備上，可以長期連續(xù)監(jiān)測目標(biāo)溫度。手持式便攜式紅外測溫儀易于攜帶，可用于手動監(jiān)視，檢測現(xiàn)場設(shè)施的表面溫度以及監(jiān)視設(shè)施的狀態(tài)。

紅外測溫儀的主要技術(shù)性能參數(shù)

1）溫度測量范圍

溫度測量范圍是紅外測溫儀最重要的性能指標(biāo)，是指儀器溫度測量的最低極限和最高極限之間的溫度范圍。不同的紅外測溫儀具有不同的溫度測量范圍，所選儀器的溫度范圍應(yīng)與特定測量的目標(biāo)溫度相匹配。

2）光譜響應(yīng)或工作頻帶

光譜響應(yīng)是指對被測目標(biāo)的紅外輻射波長的響應(yīng)范圍。通常，當(dāng)被測物的熱力學(xué)溫度為300?500K時(shí)，光譜響應(yīng)為8-14μm。當(dāng)被測物的熱力學(xué)溫度為500K時(shí)，光譜響應(yīng)為3?5μm。

3）溫度分辨率

溫度分辨率是指儀器可以顯示的最小可分辨溫度差，有時(shí)也稱為最小可分辨溫度差。

4）響應(yīng)時(shí)間

從儀器與要測量的目標(biāo)對準(zhǔn)并測量溫度到顯示出穩(wěn)定的溫度值所經(jīng)過的時(shí)間稱為響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間表示紅外測溫儀對被測目標(biāo)溫度變化的反應(yīng)速度。通常將其指定為從儀器與被測目標(biāo)對齊并測量溫度到顯示穩(wěn)定溫度值的95％為止的時(shí)間。它與紅外檢測相同。它與設(shè)備，信號放大和處理電路以及顯示設(shè)備的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。

5）可重復(fù)性

可重復(fù)性是指在恒溫條件下對被測目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)溫度測量時(shí)，每個溫度顯示值的最大可能偏差。通常用讀數(shù)的百分比或絕對值表示。

6）距離系數(shù)（光學(xué)分辨率）

被測目標(biāo)與紅外測溫儀光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)之間的距離稱為測距（D），測距與被測目標(biāo)尺寸的比值（S）被稱為距離系數(shù)，一般用D：S表示。如果紅外測溫儀遠(yuǎn)離目標(biāo)，并且目標(biāo)很小，則應(yīng)選擇高分辨率測溫儀，即選擇D：S比更大的紅外測量儀器。

7）焦點(diǎn)對準(zhǔn)目標(biāo)大小

焦點(diǎn)處的目標(biāo)尺寸是指距紅外測溫儀光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)到目標(biāo)的最小尺寸。對于單色測溫儀，如果目標(biāo)的實(shí)際尺寸小于溫度測量過程中焦點(diǎn)處的目標(biāo)尺寸，則目標(biāo)的紅外輻射圖像將不足以覆蓋儀器的紅外探測器，僅可以測量目標(biāo)的一部分。測量目標(biāo)的紅外輻射能量，因此測量結(jié)果會有誤差。

例如，紅外輻射測溫儀的距離系數(shù)為50：1，并且儀器的側(cè)面標(biāo)有幾組數(shù)字：42mm @ 1500mm。 18mm @ 900mm，19mm @ 300mm，其含義是在1500mm的距離處測量直徑為42mm的目標(biāo)，在900mm的距離處測量直徑為18mm的目標(biāo)，并在20mm的距離處測量直徑為19mm的目標(biāo)距離為300mm顯然，紅外輻射測溫儀可以測量的最小目標(biāo)是18mm，距離是900mm。光路圖與圖10-25所示不一致。

8）發(fā)射率

物體的表面發(fā)射率是用于定量描述物體發(fā)射紅外輻射的能力的參數(shù)。黑體的發(fā)射率等于1，其他物體的發(fā)射率小于1。在使用紅外測溫儀時(shí)，可以根據(jù)被測物體的材料，表面狀況和溫度進(jìn)行選擇，并且可調(diào)范圍是0. 1?1. 0。