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紅外測溫儀工作波長的選擇

汽車玩家 ? 來源:工程師曾玲 ? 2019-08-30 15:54 ? 次閱讀

在自然界中,當物體的溫度高于絕對零度時,由于它內部熱運動的存在,就會不斷地向四周輻射電磁波,其中就包含了波段位于0.75~100μm的紅外線,紅外測溫儀正是利用這一原理制作而成的。

可見光的波長范圍是0.38至0.78微米,工業用紅外測溫儀的工作波長在0.65至14微米范圍內。

紅外測溫儀工作波長的選擇

選擇紅外輻射測溫儀的工作波長/工作波段,是儀器設計者首先要考慮的問題。選擇工作波長的依據是多方面的。

●依據測溫范圍確定工作波長

普朗克輻射定律顯示,對接近于黑體的物體來說,溫度越高輻射的能量越大,且峰值波長隨溫度提高向短波方向移動。因此從能量利用的角度考慮,高溫測量一般選用短波,低溫測量選用長波,中溫測量介于二者之間。

●依據物體發射率來確定工作波長

一般來說,被測量的物體是各式各樣的。一種測溫儀不可能同時滿足各種被測物體的要求。對于那些既不是黑體又不是灰體的物體來說,其工作波長的選擇就不能只根據測量范圍來確定,而主要根據被測物體發射率隨波長變化的情況來確定。

●依據大氣傳輸譜確定工作波長

紅外輻射測溫儀接收被測物體的輻射能量,要通過中間大氣。為減少大氣吸收對測量結果的影響,選用工作波長除考慮上述因素外,還要注意選用大氣透過輻射的一些窗口。所謂大氣透過窗口不是絕對不吸收,隨著距離的增加透過率會降低,當然,這里說的距離是以百米計,至于幾米的距離不會產生明顯的影響;這里說的大氣窗口是指大氣中不含有大量水汽、煙霧、塵埃。

選擇紅外輻射測溫儀的工作波長,簡單講低溫用8~14,高溫用0.8~1.0μm。其它溫區可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的,紅外能量會穿透這些材料,對這種材料應選擇特殊的波長。

●塑料薄膜的紅外溫度測量

※聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm

※聚酯類選用4.3μm或7.9μm

※厚度超過0.4mm的選用8~14μm

●火焰的紅外溫度測量

※測火焰中的CO用窄帶4.64μm

※測火焰中的NO2用4.47μm

●玻璃的紅外溫度測量

※1μm測玻璃融溶池溫度

※ 2~3μm測深層內溫度

※ 測玻璃淺層溫度用 5μm

※ 測低溫時表面溫度可用 8~14μm

●金屬的紅外溫度測量

※測量高溫金屬 最適當的測量波長為0.8~1.0μm

※其它常用波長為1.6、2.2、3.9μm

※光亮表面低溫用短波型( 2~5μm)

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