红外测温仪的原理与实际应用指南.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2009年第6期（总第146期）红外测温仪的原理与实际应用指南12崔雨，李鸿飞（1华北电力大学能源与动力工程学院北京，102206）（2大亚湾核电站运营管理有限责任公司深圳，518124）摘要：简要介绍红外测温仪的工作原理，说明采购选型原则，详细指出了在实际应用中可能影响测量结果准确性的各种因素，并给出解决方法。关键词：红外测温仪Abstract:Inthispaper,theprincipleofinfraredthermometerisintroduced.Theparameters

2、andtheselectingprincipleisexplained.Theinfluencefactorsofmeasureresultsareputforwardinthepracticalapplication,andthesolutionsaregiven.Keyword:Infraredthermometer中图分类号：TH811文献标识码：B文章编号：1001-9227(2009)06-0103-030引言际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例红外测温技术在生产过程、产品质量监测控

3、制、设备系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥着重要射的接近程度，其值在0～1之间。根据辐射定律，只要知作用。与接触式测温方法相比，红外测温有着精确、便捷、道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。安全等突出的优点。近20年来，非接触红外测温仪在技术物体表面发射率主要决定于材料性质和表面状态(如表上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不面氧化情况，涂层材料，粗糙程度及污秽状态等)。断增多，适用范围不断扩大，市场占有率也逐年增长。红外辐

4、射测温仪测量目标的温度时，首先是测量出火电站内大量使用了各种型号的红外测温设备来监目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出测电机、轴承、变压器、母线、热交换器、管道、容器等各被测目标的温度。红外测温仪由光学系统、光电探测器、种设备的表面温度，其中不乏关键敏感设备。红外测温仪信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统使用简单方便，使用人员较少关注使用的注意事项，忽略汇聚其视场内的目标红外辐射能量；红外能量聚焦在光电细节，降低了测量准确性，未能充分发挥出红外测温仪的探测器上并转变为相应的电信号

5、；该信号经过放大器和信优点。号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转1红外测温仪的工作原理变为被测目标的温度值。在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温停地向周围空间发出红外辐射能量。根据基尔霍夫定律、仪（辐射比色测温仪），单色测温仪与波段内的辐射量成普朗克定律、维恩公式这三大辐射定律，物体的红外辐射比例；双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。下面能量的大小及其按波长的分布与其表面温度有着十分密没有特别指出时，均指单色测温仪。切的关系。因此，通过对

6、物体自身辐射的红外能量的测2红外测温仪的选型原则量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温红外测温技术的不断发展为用户提供了各种功能和所依据的客观基础。多用途的仪器，扩大了选择余地。在选择测温仪型号时应三大辐射定律均是以“黑体”作为研究对象分析得出注意：的。但是，自然界中存在的实际物体都不是黑体，所有实（1）确定测量要求：如测温范围，精度要求，被测目标际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还大小，测量距离，被测目标的表面发射率，目标所处环境，与构成物体的材料种类、制备方法以及表面状态和环境

7、条响应速度要求等；件等因素有关。因此，为了使黑体辐射定律适用于所有实（2）在现有各种型号的测温仪对比中，选出能够满足上述要求的仪器型号；收稿日期:2009-07-29作者简介:崔雨,工程硕士,助理工程师,主要研究方向为核（3）在诸多能够满足上述要求的型号中选择出在性电机组节能降耗与发电能力提升。能、功能和价格方面的最佳搭配。其它选择方面，如使用103红外测温仪的原理与实际应用指南崔雨，等方便、维修和校准性能等。目标，就应选择高光学分辨率的测温仪。3影响测量结果准确性的各种因素与对策（4）目标发射率（1）测温

8、范围在红外测温仪接收来自目标红外辐射功率相同的情它是测温仪最重要的一个性能指标。每种型号的测况下，因目标的表面发射率不同，将会得到不同的检测结温仪都有自己特定的测温范围。一般来说，测温范围越果。因此要使用红外测温仪准确地测量物体温度，必须要窄，输出信号分辨率越高，精度可靠性容易解决；测温范知道被测目标的发射率值,并调整红外测温仪的ε值,使之等于围过宽，会降低测温精度。因此，使用者在选用测温仪前被测表面的发射率值，