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红外测温仪的工作原理

时间:2013-01-23      阅读:1079

 

 


    人眼能看到的光称为可见光,主要集中在0.38μm0.78μm附近的谱段内。其中又可细分为紫、蓝、青、绿、黄、橙、红七色光。那么 在红光以后就没有其它光线了吗?其实不然,红光以后很长一段频率就是红外线测温仪,只是人眼看不到而已。1800年,英国物理学家赫胥尔在研究各种色光的 热量时,有意地把暗室中*的窗户用木板堵住,并在板上开了一条矩形的孔,孔内装一个分光棱镜。当太阳光通过这个棱镜时,便被分解成彩色光带。在试验中, 他突然发现一个奇怪的现象:放在光带红光外的温度计,比室内其它温度计的指示值都要高。经过多次试验,这个所谓含热量zui多的高温区,总是位于光带zui边缘处 红光的外面。于是赫胥尔宣布,太阳发出的光线中除可见光外,还有一种人眼看不见的,这种看不见的位于红色光外侧,因而叫做红外线。   

 

红外线测温仪如何被人们发现的?红外线测温仪其实也是一种电磁波,其波长范围从0.78μm1000μm。为了研究上的方便,红外测温仪被科学家划分为三个波段,近红外:波长为0.78μm3.0μm,中红外:波长为3.0μm20μm,远红外:波长为20μm1000μm。 红外线测温仪如何被人们发现的?红外线的发现标志着人类认识自然的又一次飞跃。

 

 


    一切温度高于零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性——辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 黑体辐射定律:黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。

   物体发射率对辐射测温的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。

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