红外测温仪的组成_红外测温仪的技术性能参数

红外测温仪的组成

　　红外测温仪由光学系统、光电传感器、电子电路、微电脑、显示器等组成的温度测量系统。由光学系统将光信号聚焦到红外光电传感器上，经过光电转换将光信号变成电信号，再经电子电路放大、采集，并经微电脑处理，最终得到一个温度值输出或显示。红外温度测量仪的最大好处是无需接触被测物体而测量温度，无论是移动的或难以接触的物体，都能很容易地进行表面温度的测量。

　　红外测温仪的分类

　　一、根据测温原理分类：单色红外测温与双色红外测温（也称比色红外测温）。

　　单色红外测温是用一种波长的光电传感器来感应被测目标的红外信号，并依据该红外信号的大小来获得被测目标的温度值。

　　双色红外测温是用两个不同波长的传感器来感应被测目标的红外信号，并依据两路信号的比值来获得被测目标的温度。

　　二、根据测温使用方法分类：固定式红外测温仪（又称在线式红外测温仪）和手持便携式红外测温仪。

　　固定式红外测温仪被广泛应用在工业设备现场。固定安装在工业设备上，长期连续监测目标温度。手持便携式红外测温仪则方便携带，用于人工监测，检测现场设施表面温度，监控设施的状态等。

　　红外测温仪的主要技术性能参数

　　1）测温范围

　　测温范围是红外测温仪最重要的一个性能指标，是指该仪器测温的最低限值和最高限值之间的温度范围。不同的红外测温仪有不同的测温范围，所选仪器的温度范围应与具体测量的目标温度相匹配。

　　2）光谱响应或称工作波段

　　光谱响应是指对被测目标红外辐射波长的响应范围。一般情况在被测目标的热力学温度为300～500K时，光谱响应为8～14μm;而被测目标的热力学温度为500K时，光谱响应为3～5μm。

　　3）温度分辨率

　　温度分辨率是指仪器所能显示的最小可分辨的温差值，有时也称为最小可分辨温差。

　　4）响应时间

　　从仪器对准被测目标开始测温起到显示出稳定温度值为止所经历的时间，称为响应时间。响应时间表示红外测温仪对被测目标温度变化的反应速度，通常规定从仪器对准被测目标开始测温起到显示出稳定的温度值的95%时所经历的时间，它与红外探测器、信号放大及处理电路及显示装置的时间常数有关。

　　5）重复性

　　重复性是指对被测目标在恒温条件下，进行多次重复的测温时，各次温度显示值可能出现的最大偏差值，通常以读数的百分数或绝对值表示。

　　6）距离系数（光学分辨率）

　　被测目标与红外测温仪光学系统焦点处的距离，称为测距（D），而测距与被测目标尺寸（S）之比，称为距离系数，一般用D：S来表示。如果红外测温仪远离目标，而目标又小，应选择高分辨率的测温仪，即选择D：S比值较大的红外测试仪器。

　　7）焦点处目标尺寸

　　焦点处目标尺寸是指距红外测温仪光学系统焦点处目标的最小尺寸。对于单色测温仪，在进行测温时，如果目标实际尺寸小于焦点处目标尺寸，则被测目标的红外辐射像，将不足以完全覆盖该仪器的红外探测器，只能测到部分被测目标的红外辐射能，因此测量结果将出现误差。

　　图10-25为一个距离系数10:1的红外辐射测温仪的测温光路图，从图中可以看出，测试距离最小处，测温仪的测试目标为最小，图中即为距目标0mm处，测试目标最小，直径7mm，远于这个位置，红外辐射测温仪所能测试的目标尺寸将逐渐变大。

　　图10-26为另外一个距离系数为10：1的红外辐射测温仪（配带透镜）的测温光路图，从图中可以看出，在焦点处测温仪的测试目标为最小，图中即为距目标10mm处，近或者远于这个位置，红外辐射测温仪所能测试的目标尺寸都将变大。

　　例如，某红外辐射测温仪的距离系数为50：1，仪器侧面标有这样几组数字：42mm@1500mm．18mm@900mm，19mm@300mm，其含义就是测量直径42mm的目标，距离为1500mm，测量直径18mm的目标，距离为900mm，测量直径为19mm的目标，距离为300mm。显然，该红外辐射测温仪能够测量的最小目标是18mm，距离900mm，光路图和图10-25所示的不一致。

　　8）发射率

　　物体表面发射率是用来定量地描述物体发射红外辐射能力的参数，黑体的发射率等于1，其他物体的发射率都小于1。在红外测温仪的使用中都可以根据被测目标的材质、表面状况及温度进行选择，其可调范围为0.1～1.0。