红外测温仪的原理及其测温仪应用

红外线测温仪的工作原理及其应用 

摘要：红外测温的物理基础是黑体辐射定律。具有非接触测温、测量结果迅速、准确的特

点，同时在使用中也存在一些注意的问题。目前已在很多领域都有不同的应用。 关键字：红外；辐射；测温仪 

1. 概述 

1800年，英国物理学家F．W．赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，发现了红外线。当时他称之为“不可见之光"。之后，人们花了一百多年的时间认识红外辐射的电磁本质，并建立了热辐射的基本规律，为红外技术的应用奠定了理论基础。随着光学技术、半导体技术、电子技术的不断发展，红外技术也日趋完善，其中红外测温技术也形成了完整的理论并成功地应用于医学、工农业、矿业等领域。 

2. 红外测温仪理论基础 

（1） 红外辐射（红外线、红外光） 

红外线是电磁波谱中，波长0.76μm~1000μm范围的电磁辐射，位于红外光与无线电波之间。与可见光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等特性相同。同时具有粒子性。对人的眼睛不敏感，要用对红外敏感的探测器才能接收到。红外辐射的本质是热辐射。热辐射包括紫外光、可见光辐射，但是在0.76μm~40μm红外辐射热效应zui大。 

自然界中一切温度高于零度的有生命和无生命的物体，时时刻刻都在不停地辐射红外线。辐射的量主要由物体的温度和材料本身的性质决定；特别热辐射的强度及光谱成份取决于辐射体的温度。 

（2） 黑体辐射规律 

黑体红外辐射的基本规律揭示的是黑体发射的红外热辐射随温度及波长的定量关系。黑体是一种理想物体，它们在相同的温度下都发出同样的电磁波谱，而与黑体的具体成分和形状等特性无关。斯特藩和玻耳兹曼通过实验和计算得出黑体辐射定律： 

40)(TTMs= 

式中：)(0TM—— 温度为T时，单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能，称为总辐出度；s一—斯特藩玻耳兹曼常量；T一—物体温度。 

上式是黑体的热辐射定律。实际物体(非黑体)的辐射定律一般比较复杂，需借助于黑体的辐射定律来研究。 

设被测物体的温度为T时，总辐出度为M 等于黑体在温度为FT时的总辐出度Mo，即：