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高溫紅外測溫儀的工作原理

了解紅外測溫儀的工作原理、技術指標、環境工作條件及操作和維修等是為了幫助用戶正確地選擇和使用紅外測溫儀

20141030一切溫度高於絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。物體的紅外輻射特性——輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表麵溫度有著十分密切的關係。因此,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量,便能準確地測定它的表麵溫度,這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。

黑體輻射定律:黑體是一種理想化的輻射體,它吸收所有波長的輻射能量,沒有能量的反射和透過,其表麵的發射率為1。應該指出,自然界中並不存在真正的黑體,但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規律,在理論研究中必須選擇合適的模型,這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,從而導出了普朗克黑體輻射的定律,即以波長表示的黑體光譜輻射度,這是一切紅外輻射理論的出發點,故稱黑體輻射定律。

物體發射率對輻射測溫的影響:自然界中存在的實際物體,幾乎都不是黑體。所有實際物體的輻射量除依賴於輻射波長及物體的溫度之外,還與構成物體的材料種類、製備方法、熱過程以及表麵狀態和環境條件等因素有關。因此,為使黑體輻射定律適用於所有實際物體,必須引入一個與材料性質及表麵狀態有關的比例係數,即發射率。該係數表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度,其值在零和小於1的數值之間。根據輻射定律,隻要知道了材料的發射率,就知道了任何物體的紅外輻射特性。

影響發射率的主要因紗在:材料種類、表麵粗糙度、理化結構和材料厚度等。

當用紅外輻射測溫儀測量目標的溫度時首先要測量出目標在其波段範圍內的紅外輻射量,然後由測溫儀計算出被測目標的溫度。單色測溫儀與波段內的輻射量成比例;雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。

熱成像望遠鏡的主要性能指標分類

1. 分辨率
分辨率是夜視熱成像儀的最為重要的指標,夜視儀影響夜視熱成像儀成本的關鍵之一。一般夜視熱成像儀的分辨率有160×120、336×256和640×480三種。售價從幾萬到幾十萬元。
2. 內置屏幕的分辨率
我們通過夜視熱成像儀觀測目標,實質上是在觀察其內部的液晶屏。頂級品牌的夜視熱成像儀,其內置屏幕的分辨率和清晰度都非常高,比如RNO的夜視熱成像儀其內置屏幕采用頂級的OLED 800*600的屏幕。這樣讓其又更清晰觀測效果和更好的視野。
3. 雙筒還是單筒
雙筒在使用舒適度上和觀測效果上都明顯遠優於單筒,當然雙筒夜視熱成像儀的價格也會遠高於單筒的夜視熱成像儀。雙筒夜視熱成像儀在生產技術上會遠高於單筒,目前在全球隻有兩家公司有這個生產技術,包括RNO和HST這兩個廠家。
4. 放大倍率
由於在技術上的瓶頸,夜視熱成像儀的物理放大倍率,大部分小廠的倍率僅僅都在3倍以內。目前最大能夠生產的倍率為5倍。
5. 外界攝錄裝置
夜視熱成像儀,知名品牌都會提供外界攝錄裝置選項,可以通過本裝置,直接攝錄到SD卡上。並且還可以通過遙控裝置進行遙控拍攝。

紅外熱成像技術的發展

與紅外光譜技術相輔相成的是紅外熱成像技術的發展。

紅外熱像技術是獲取和分析來自北觀測目標的紅外線輻射信息的科學技術。紅外熱成像技術利用紅外光學成像物鏡,接收被測目標的紅外輻射能量分布圖形,聚焦及成像到紅外探測器的光敏元上,探測器產生電信號,電信號經過放大並數字化到熱像儀的電子處理部分,再轉換成我們能在顯示器上看到的紅外圖像;從而獲得紅外輻射能量分布圖形,即紅外熱像圖。這是一個實時的圖像,一種被觀測景物的紅外輻射的二維圖像,它能相對準確地反映物體表麵的紅外輻射能量分布狀況。紅外熱像技術將不可見的輻射圖像轉變為人眼可見的、清晰圖像。

人類生活的空間裏大氣、煙雲等吸收可見光和近紅外線,但是對3~5μm和8~14μm的熱紅外線卻是透明的。現代紅外熱成像技術已經能夠工作在中紅外區域(波長3~5μm)或遠紅外區域(波長8~12μm)這兩個被稱為紅外線的“大氣窗口”的波段裏,這就使“紅外光譜成像分析技術”有了技術條件的保證。