红外测温原理

自然界中，一切高于绝对零度k的物体，由于分子的热运动，不停地向周围空间辐射能量，其中包括了位于0.75~100μm之间的红外波段。常用的红外波段在0.75~18μm。对于理想的辐射源—黑体而言，其辐射能量与温度的关系符合普朗克定律：

即：Mλ=C1/λ5·1/（eC2/2T-1）

式中：Mλ—黑体辐射功率

C1、C2—常数

T—热力学温度

λ—波长

这个公式反映了辐射能量与响应波长的相互关系。

二、双色红外测温仪工作原理

红外双色测温仪又称比色测温仪，是红外测温仪的一种。即测量物体在两个不同光谱范围内发出的红外辐射能量并由这两个辐射能量之比得出物体的温度。实际上，比色测温仪并没有亮度和颜色的含义，这里的“色”的含义应为红外波长或光谱，即为“双红外光谱测温仪”。

比色测温仪的工作原理主要为，在选定的两个相邻的红外波长和一定带宽下，它们的辐射能量之比随着温度的变化而变化，收集两个相邻波段内的辐射能量，将它们转成电信号后再进行比较，最终由此比值确定被测目标的温度。由于是分别接收物体红外热辐射中两个相邻波段内的能量，根据两个能量的比值大小来确定物体的温度。这样不论物体的辐射率是高是低，两个相邻波段内辐射能量的比值基本保持不变，消除辐射率等因素对红外能量测量的影响，从而摆脱了红外测温技术对绝对能量的依赖，使高精度、高重复性的温度测量成为可能。因此特别适用于科研等领域的测温要求。

双色红外测温仪的优点：

不受发射率的影响；

很大程度上不受视域内气体、水雾和其它污染物的影响；

目标尺寸大小可远远小于测量光斑，可测量微小、较细的目标。

可通过玻璃或石英玻璃进行测量。

三、单色红外测温仪工作原理

1、单色测温仪要测量准确，需正确设置发射率。不同的材料，不同的表面情况，以及固、液的相态不同，发射率均不同。此外，当透过玻璃或石英玻璃进行测量时，目标的发射率也有所变化。

2、需要正确选择距离系数，即测温仪的测量光斑不得小于被测目标的大小，否则测量到背景温度。此外当测量极小的目标时，目标尺寸远小于光斑时，测量误差较大。

用D表示测温仪到目标的距离，S表示目标的直径，距离系数为D/S，此系数越大，表示光学分辨率越高。例如，当D/S=12/1时，距离为900mm时，目标直径必须大于86mm，这样才不会引起测量误差，目标直径必须充满现场，而且最好有1.5倍的余量。