各位老铁们好,相信很多人对红外线探头都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于红外线探头以及红外线测温仪工作原理的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
一、红外线测温仪原理
1、红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律,众所周知,自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量,物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系,物体的温度越高,所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定。
2、红外线测温仪的工作原理是当人体的红外热辐射聚焦到检测器上,检测器把辐射功率转换为电信号,这个电信号在被补偿环境温度之后以温度为单位来显示,所以红外线测温仪并不是对人体发射红外线,而是接收我们身体发出的红外线热辐射,对我们的眼睛和身体都是没有伤害的。
3、我们常见的红外线测温仪是被动式的,红外线经被测人辐射,由测温仪接收,由于体温不同的人吸收不同波长的红外线,这就能根据接收红外线的波长和强度测出。
4、依据测温原理的不同,红外测温仪的设计有三种方法,通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的称为全辐射测温法。
5、通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法;如果是通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化来定温的称为比色测温法。
6、亮度测温法无需环境温度补偿,发射率误差较小,测温精度高,但工作于短波区,只适于高温测量,比色测温法的光学系统可局部遮挡,受烟雾灰尘影响小,测温误差小,但必须选择适当波段,使波段的发射率相差不大。
7、本文选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度,全辐射测温法是根据所有波长范围内的总辐射而定温,得到的是物体的辐射温度,选用这种方法是因为中低温物体的波长较大,辐射信号很弱,而且结构简单,成本较低,但它的测温精度稍差,受物体辐射率影响大。
二、红外线测温仪的工作原理是什么
红外线测温仪是利用波长在0.76~100μm之间的红外线,对物体进行扫描成像,来进行对物体的设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等,因此,红外线测温仪一直以来都是国家研究的重要项目,包括在日常生活中,甚至在医学领域中,都是充当着一个重要的角色,为我们检测出许许多多存在却看不见的问题,但是他的工作原理是什么?小编为你们解释。
在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的红外线。他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定他的反射系数为1,其他的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。说明在绝对温度T下,波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。根据这个关系可以得到相应的的关系曲线,即可的出:
(1)随着温度的升高,物体的辐射能量越强。这是红外辐射理论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据。
(2)随着温度升高,辐射峰值向短波方向移动(向左),并且满足维恩位移定理,峰值处的波长与绝对温度T成反比,虚线为处峰值连线。这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处,低温测温仪多工作在长波处。
(3)辐射能量随温度的变化率,短波处比长波处大,即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强,测温仪应尽量选择工作在峰值波长处,特别是低温小目标的情况下,这一点显得尤为重要。
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。被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。显示器指出被测物体的亮度温度。
这是小编总结的红外线测温仪的原理,大家是否清楚知道了,就是测量温度在绝对零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出的红外线,它在检查、维修和标定的温度方面能够大大提高工作效率,节约时间,提高设备和系统的可用率,红外线测温仪现在已经用于电力、冶金、石化等多个方面了,甚至连航空运输方面也是红外线测温仪的领域。
三、红外线的测温器工作原理是什么
1、红外测温仪是通过红外辐射运行的。红外线是占据在可见光之间电磁波谱的一部分。电磁波谱是一组不同类型的辐射。它包括伽马射线、X射线、紫外线、可见红外辐射、微波、和无线电波。红外线的波长大于可见光的波长。因此红外线是一种不可见光。“红外”的意思就是“在红线以下”,表明这种光只有在电磁波谱的红光以下才能被看到。
2、非接触温度感测器可以测量所有目标物体释放的红外能量,具有响应快的特点,通常被用于测量移动和间歇性目标,真空状态下的目标,由于恶劣环境空间限制以及安全威胁无法由人接触的目标,尽管在有些情况下使用其它设备也可以完成,但成本相对较高。
3、接触温度检测器必须和目标材料温度相称。例如,在一个玻璃测温仪中的汞接受了空气中的温度,因此而热胀或者冷缩。当一个接触检测器被置于一个不同的环境中时,它就需要一段时间去适应新的环境。这也被称作检测器的响应时间。在某些应用现场,检测器要接触被测物是不实际或者是不可能的。而红外检测器可以在短时间内远距离测量温度,因此在某些情况下它是非常实用的。
4、红外检测器将吸收的辐射转化为热能,因此提高检测器的温度,并把温度变化数据转化成电子信号,放大显示出来。
5、物体的温度越高,它的震动就越快,因此光谱的辐射能量就越高,所有的物体都是由不断震动的原子构成的,高能量的原子震动频率越高,所有微粒的震动,包括这些原子,生成电磁波谱,结果,所有物体都不停的以自身的波长频率向外辐射,而其波长和频率又取决于物体自身的温度和它的光谱比辐射率。
6、视觉范围比率和到直径距离的比率
7、视觉范围是指仪器操作的角度,它是由该个体的视度所决定的。视觉范围是仪器和目标物距离与目标物直径的比率。目标物越小,你就应该靠它更近一些。当目标物的直径很小时,那么将温度计靠目标物近一些就显得很重要,这样可以确保只是在测量该目标物,而不包括周围环境。
8、激光点是用来显示测量区域的点,而不是散发出某种东西要测量。这是一个误区。传感器被放在激光模块的旁边,被直射的物体。和激光形成了同样的光线路径。
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四、电子测温仪 工作原理
红外测温仪的工作原理:自然界中除了人眼看得见的光(通常称为可见光),还有紫外线、红外线等非可见光。自然界中温度高于绝对零度(-273℃)的任何物体,随时都向外辐射出电磁波(红外线),因此红外线是自然界中存在最广泛的电磁波,并且热红外线不会被大气烟云所吸收。随着科技的日新月异,利用红外线这一特性,采用应用电子技术和计算机软件与红外线技术的结合,用来检测和测量热辐射。物体表面对外辐射热量的大小,热敏感传感器获取不同热量差,通过电子技术和软件技术的处理,呈现出明暗或色差各不相同的图像,也就是我们通常说的红外线热成像;将辐射源表面热量通过热辐射算法运算转换后,实现了热像与温度之间的换算。
五、红外线测温仪的工作原理(简略)
1、当物体温度处于绝对零度以上时,因为其内部带电粒子的运动,以不同波长的电磁波形式,向外辐射能量,波长涉及紫外、可见、红外光区。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,红外测温仪通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
2、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。光学系统汇集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以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪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按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外,在使用红外测温仪测温时,还应考虑目标和测温仪所在的环境条件,如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。
3、红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。对于比色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小,不充满视场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡,对辐射能量有衰减时,都不对测量结果产生重大影响。对于细小而又处于运动或震动之中的目标,比色测温仪是最佳选择。这是由于光线直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量。
4、红外测温仪是通过接收目标物体发射、反射和传导的能量来测量其表面温度,红外测温仪内的探测元件将采集的能量信息输送到微处理器中进行处理,然后转换成温度读数显示,在带激光瞄准器的型号中,激光瞄准器只做瞄准使用。
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