手持式红外测温仪基本原理及使用注意事项

红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，...



红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。

黑体是一种为了获得红外辐射分布规律在理论研究中假设的理想辐射体模型，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。自然界中并不存在真正的黑体。

为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，引入一个比例系数来表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，即发射率ε，其值在0~1之间，大多数有机材料或涂有油漆和氧化的表面具有0.95的发射率。

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

为了获得精确的温度读数，测温仪与测试目标之间的距离必须在合适的范围之内，所谓“光点尺寸”（spot size）就是测温仪测量点的面积。距离目标越远，光点尺寸就越大。图1所示为距离与光点尺寸的比率，或称D：S。



图1

在定测量距离时，应确保目标直径等于或大于受测的光点尺寸。图2所标示的“1号物体”与测量仪之间的距离正确，因为目标比被测光点尺寸略大一些。而“2号物体”距离太远，因为目标小于受测的光点尺寸，背景辐射能量就会进入测温仪的视场，即测温仪同时在测量背景物体，降低了读数的精确性。如图3所示。



图2



图3

红外测温仪使用时注意事项：

1、设备表面红外辐射能量经大气传输到红外测温仪，会受到大气中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等气体分子的吸收和空气中悬浮微粒的散射而衰减，其衰减随距离的增大而增加，使得仪器显示出来的温度低于被测点的实际温度值。对于检测温度较低的设备故障时，这一影响尤为明显；

2、只测量表面温度，红外测温仪不能测量内部温度；

3、波长在5um以上不能透过石英玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温；

4、定位热点，要发现热点，仪器瞄准目标，然后在目标上作上下扫描运动,直至确定热点；

5、注意环境条件：蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温；

6、环境温度，如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下，，就要在新的环境下经过一段时间以达到温度平衡后再测量；

7、当测量发光体表面温度时，如铝和不锈钢，表面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度前，可在金属表面放一条胶条，温度平衡后，测量胶条区域温度；

8、在不影响安全的条件下尽可能缩短检测距离

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