《红外测温系统原理解析课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红外测温系统原理解析课件.ppt（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、红外测温,红外线辐射的简称。量子物理学知识告诉我们，自然界中任何物体每时每刻都在通过分子振动向外辐射能量，这种辐射能量是以“波”的形式出现的。“波”的传播速度是一个常数，即30万公里秒，而分子振动的频率却是各不相同的。,红外线辐,根据（速度频率波长）可知，不同振动频率的分子发出的辐射波长是不一样的，可见光的辐射波长范围在0.360.72m，紫光波长最短0.36m，红光波长最长0.72m。比紫光波长更短的辐射称为紫外线，如光，射线等；比红光波长更长的辐射称为红外线，波长一般在0.70000m之间。,工业用红外测温仪的工作波长在0.65至14微米范围内,电磁波谱,威廉赫谢尔爵士于1800年发现红外
2、线绝对零度(-273)以上的物体都辐射红外能量,William Herschel 1738 -1822,温度与辐射能量的关系,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1500C,1000C,542C,260C,20C,不同温度的辐射曲线永不会相交随温度增加，辐射能量增大而峰值波长减小，波长与温度成反比,红外能量（温度/热像）,波长（微米）,0,物体发射率,随发射率变化(非灰体),= 0.9 (灰体),相对能量,波长 (微米),= 1.0 (黑体),发射率为物体的辐射度与和与该物体具有 相同温度的黑体的辐射度之比,物体红外能量的传播发射率决定了实际物体的红外辐射特性,“
3、理想黑体”,“实际物体”,既是完全吸收体也是完全发射体,部分能量被反射部分能量透过,发射率 =1,发射率 1,I,I,I,I,R,A,T,E,E,E,E,影响发射率的主要因素,材料种类表面状况(抛光,粗糙,氧化,喷砂)表面几何形状(平面,凹面,凸面)表面理化结构状态（如沉积物，氧化膜，油膜等）,透过率(例如塑料薄膜)测量温度测量角度,世界上所有的物体都会产生红外线辐射。而辐射的能量则与该物体的温度成比例，非接触式温度测量即是测量物体辐射能量的强弱，并由此得到一个与该物体温度成比例的信号。,目标,探测器,信号处理和显示,453C,SP1 470C,EMS .85,大气窗大气窗口口,滤波片和镜头,
4、大气中的水蒸气、二氧化碳等对某些红辐射波段不吸收或极少吸收，有利于能量进行传输从而能被红外测温仪探测到.这样的特殊红外波段即为所谓“大气窗口”。,红外波段的选取要考虑 “大气窗口”的影响,普郎克通过量子理论推导出的波长、温度与黑体辐射能量的关系式，它定量的确定了不同温度的黑体在各个波段中的辐射能量的大小，是红外测温的理论基础。,普郎克定律,普郎克定律给出了以下几点结论：,物体的温度越高，其发出的辐射能量越大。这是单色（波段）测温仪的设计依据。2.在一定温度下，物体在不同波长处的辐射能量不同，存在一个辐射峰值波长，即在此波长处的物体辐射能量最大。3.随着物体温度升高，其辐射峰值波长向短波方向移动
5、，移动规律遵守维恩位移定律。,实际物体的测温示意图,目标,探头,R,T,E,反射率, 透射率, 发射率,环境温度,I,I= 入射能量R=反射能量T=透射能量E=发射能量,目标与视场,要确保目标大于仪器所测圆点的大小。目标越小，则应离得越近。如果精度非常重要，则要确保目标至少是测量圆点大小的两倍,最好 一般 差,探头,目标大于测量视场,目标等于测量视场,目标小于测量视场,实际测量时应注意：1.多次测量，尽量减少误差。2.当测量位置不同或使用不同仪器测同一物体时，精度非常重要。3.对于运动的目标和快速加热的目标响应速度快是必需的当温度变化 缓慢时，响应速度快通常是不必要的4.近可能选择短的波长选择将反射，透射能量降到最低的波长特殊物体（塑料薄膜，玻璃，火焰等）采 用特殊波长(被测物体不透明的波长）,THANK YOU .,
