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，發現了紅外線。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學、工農業、礦業等領域。 

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） 黑體輻射規律 

黑體紅外輻射的基本規律揭示的是黑體發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：