紅外測溫儀的原理及其測溫儀應用

紅外線測溫儀的工作原理及其應用 

摘要：紅外測溫的物理基礎是黑體輻射定律。具有非接觸測溫、測量結果迅速、準確的特

點，同時在使用中也存在一些注意的問題。目前已在很多領域都有不同的應用。 關鍵字：紅外；輻射；測溫儀 

1. 概述 

1800年，英國物理學家F．W．赫胥爾從熱的觀點來研究各種色光時，發(fā)現(xiàn)了紅外線。當時他稱之為“不可見之光"。之后，人們花了一百多年的時間認識紅外輻射的電磁本質，并建立了熱輻射的基本規(guī)律，為紅外技術的應用奠定了理論基礎。隨著光學技術、半導體技術、電子技術的不斷發(fā)展，紅外技術也日趨完善，其中紅外測溫技術也形成了完整的理論并成功地應用于醫(yī)學、工農(nóng)業(yè)、礦業(yè)等領域。 

2. 紅外測溫儀理論基礎 

（1） 紅外輻射（紅外線、紅外光） 

紅外線是電磁波譜中，波長0.76μm~1000μm范圍的電磁輻射，位于紅外光與無線電波之間。與可見光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等特性相同。同時具有粒子性。對人的眼睛不敏感，要用對紅外敏感的探測器才能接收到。紅外輻射的本質是熱輻射。熱輻射包括紫外光、可見光輻射，但是在0.76μm~40μm紅外輻射熱效應zui大。 

自然界中一切溫度高于零度的有生命和無生命的物體，時時刻刻都在不停地輻射紅外線。輻射的量主要由物體的溫度和材料本身的性質決定；特別熱輻射的強度及光譜成份取決于輻射體的溫度。 

（2） 黑體輻射規(guī)律 

黑體紅外輻射的基本規(guī)律揭示的是黑體發(fā)射的紅外熱輻射隨溫度及波長的定量關系。黑體是一種理想物體，它們在相同的溫度下都發(fā)出同樣的電磁波譜，而與黑體的具體成分和形狀等特性無關。斯特藩和玻耳茲曼通過實驗和計算得出黑體輻射定律： 

40)(TTMs= 

式中：)(0TM—— 溫度為T時，單位時間從黑體單位面積上輻射出的總輻射能，稱為總輻出度；s一—斯特藩玻耳茲曼常量；T一—物體溫度。 

上式是黑體的熱輻射定律。實際物體(非黑體)的輻射定律一般比較復雜，需借助于黑體的輻射定律來研究。 

設被測物體的溫度為T時，總輻出度為M 等于黑體在溫度為FT時的總輻出度Mo，即：