紅外成像
紅外測溫是一種基于物體會輻射電磁波的光學(xué)測量。紅外測溫儀器(高溫計或熱成像儀)通過測量輻射能量確定溫度。紅外熱像儀的光譜響應(yīng)主要集中在近、中、遠紅外波段。正確選擇波長須考慮對象的不同特性,如溫度、材料和尺寸。
目標對象使用的材料(例如鑄鐵,鋁,鋼等)
材料成分(如合金,20ni 24cr 55 或黃銅,73% Cr 27% Zn等)
光滑或粗糙表面
深色或淺色表面
氧化與否
拋光或鈍化表面
生銹的,有涂層的或油漆過的表面
多孔或不透水表面
鍍鋅與否
電磁輻射
能量以電磁輻射形式在整個宇宙中以光速傳播。根據(jù)能級高低,這些輻射被分為伽馬射線,X射線,紫外線,可見光,紅外線,微波和無線電波。所有這些類型的輻射共同組成一個長的連續(xù)光譜,稱為“電磁波譜”。
電磁輻射的能級用測定的波長(λ)表示。有時,電磁波譜段可用頻率(f). 來描述。波長和頻率之間的關(guān)系為
f = 1/ λ
紅外輻射
電磁波譜上介于 0.75 μm 到 之間的能級為紅外輻射。由于原子的振動,所有高于0°K的物體都會以電磁波的形式從其表面發(fā)射紅外線(能量)。發(fā)出的能量取決于表面溫度和表面特性。
溫度范圍:
我們熱像儀測量的溫度從 -40 to 3000 °C. 這些儀器可在不同的溫度范圍內(nèi)使用。溫度范圍的選擇取決于應(yīng)用;
發(fā)射率
發(fā)射率高度依賴材料及其成分。為了準確地測量目標物體的溫度,需要知道:
除了材料和和組份之外,了解目標對象的表面狀況也非常重要。表面狀況可能是:
了解表面狀況并在確定發(fā)射率時加以考慮,可以減少測量的不確定性。
波長
材料的發(fā)射率隨波長變化而變化。金屬尤其如此。金屬發(fā)出熱輻射的能力在短波時更強。因此,對于金屬應(yīng)用,最好選擇測量短波的溫度計。透明物體如玻璃、塑料薄膜或氣體具有特征波段在這些波段輻射特性良好。為了準確地測量這些物體的溫度,須選擇對特定波長敏感的帶有特殊傳感器和濾光片的輻射溫度計。
| 材料 | 波長 (μm) |
| 玻璃 | 4.8 |
| PE, PP, PS 塑料薄膜 | 3.43 |
PET, PA , PUR 塑料薄膜 | 7.9 |
冷煙氣 | 4.27 |
熱煙氣 | 4.5 |