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红外测温原理

2020/4/23 22:01:51      点击:

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,并设定它的反射系数为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之间满足普朗克定律。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如下结果:
(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,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。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。   

红外线的波长范围:

  把能通过大气的三个波段划分为:
近红外波段 1~3微米
中红外波段 3~5微米
远红外波段 8~14微米
    根据红外光谱划分为:
近红外波段 1~3微米
中红外波段 3~40微米
远红外波段 40~1000微米