红外成像
红外测温是一种基于物体会辐射电磁波的光学测量。红外测温仪器(高温计或热成像仪)通过测量辐射能量确定温度。红外热像仪的光谱响应主要集中在近、中、远红外波段。正确选择波长须考虑对象的不同特性,如温度、材料和尺寸。
目标对象使用的材料(例如铸铁,铝,钢等)
材料成分(如合金,20ni 24cr 55 或黄铜,73% Cr 27% Zn等)
光滑或粗糙表面
深色或浅色表面
氧化与否
抛光或钝化表面
生锈的,有涂层的或油漆过的表面
多孔或不透水表面
镀锌与否
电磁辐射
能量以电磁辐射形式在整个宇宙中以光速传播。根据能级高低,这些辐射被分为伽马射线,X射线,紫外线,可见光,红外线,微波和无线电波。所有这些类型的辐射共同组成一个长的连续光谱,称为“电磁波谱”。
电磁辐射的能级用测定的波长(λ)表示。有时,电磁波谱段可用频率(f). 来描述。波长和频率之间的关系为
f = 1/ λ
红外辐射
电磁波谱上介于 0.75 µm 到 之间的能级为红外辐射。由于原子的振动,所有高于0°K的物体都会以电磁波的形式从其表面发射红外线(能量)。发出的能量取决于表面温度和表面特性。
温度范围:
我们热像仪测量的温度从 -40 to 3000 °C. 这些仪器可在不同的温度范围内使用。温度范围的选择取决于应用;
发射率
发射率高度依赖材料及其成分。为了准确地测量目标物体的温度,需要知道:
除了材料和和组份之外,了解目标对象的表面状况也非常重要。表面状况可能是:
了解表面状况并在确定发射率时加以考虑,可以减少测量的不确定性。
波长
材料的发射率随波长变化而变化。金属尤其如此。金属发出热辐射的能力在短波时更强。因此,对于金属应用,最好选择测量短波的温度计。透明物体如玻璃、塑料薄膜或气体具有特征波段在这些波段辐射特性良好。为了准确地测量这些物体的温度,须选择对特定波长敏感的带有特殊传感器和滤光片的辐射温度计。
材料 | 波长 (µm) |
玻璃 | 4.8 |
PE, PP, PS 塑料薄膜 | 3.43 |
PET, PA , PUR 塑料薄膜 | 7.9 |
冷烟气 | 4.27 |
热烟气 | 4.5 |