红外测温仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达最后读数的95能量所需要时间,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。如果目标的运动速度很快或者测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外测温仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。但并不是所有应用都要求快速响应的红外测温仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时,测温仪的响应时间可放宽要求。因此,红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。
5、环境因素
被测物体所处的环境条件对测量的结果有很大的影响,它主要体现在两个方面,即环境的温度和精晰度。1环境温度的影响
设被测目标的温度为T1,环境温度为T2时,该目标单位面积表面发射的辐射能为
AT14,而相应地被它所吸收辐射能为AT24,则该物体发出的净辐射能Q为
QAT14AT24
(5)
式中,A单位面积;ε物体的辐射率;α吸收率。设被测物体的ε和α两者相等,由式5可得:
QAT14T24
6
表3提供了感受波长在912μm的测温仪在环境温度为270K330K范围,对从300K1000K目标温度进行测量时产生的能量误差。由表中可以看出,随着环境温度的升高,产生的附加辐射影响就越大,测温的误差也就越大。
f表3能量误差随目标温度计环境温度的变化曲线
目标温度
环境温度T2K
T1K
270
280
290
300
310
320
330
300
2037
2350
2674
3000
3323
3645
3959
400
729
863
1009
1165
1328
1500
1677
500
364
435
512
595
686
782
883
600
223
2.66
315
368
425
486
552
700
153
184
2.17
254
294
337
384
800
114
137
162
190
220
253
288
900
093
112
133
155
180
207
235
1000
075
090
107
125
145
166
190
2大气吸收的影响
红外线在辐射的传输过程中,由于大气的吸收作用,能量总要受到一定的衰减。大气吸
收是指在传输过程中使一部分红外线辐射能量变成其它形式的能量,或以另一种光谱分布。
大气吸收程度随空气温温变化而变化,被测物体距离越远,大气透射对温度测量的影响就越
大。所以,在室外进行红外测温时,应尽量在无雨、无雾、空气比较清晰的环境下进行。在
室内进行红外测温时,应在没有水蒸气的环境下进行,这样就可以在误差最小的情况下测得
较准确的数值。
4红外测温的几种方法
4.1全辐射测温法它是根据测量波长从零到无限大整个光谱范围物体的总辐射功率用黑体定标的仪器来
确定物体的温度。其总辐射功率的大小与被测对象温度之间的关系是由斯蒂芬玻尔兹曼定律来描述。图6是一种典型的全辐射测温r