红外测温仪hongwai cewenyiinfrared thermograph

通过测定物体发出的红外辐射来测定物体表面温度的仪器。其优点是能在不破坏被测物体温度场的情况下，对物体进行遥感式非接触测量。广泛用于测量植物表面、牲畜表皮和土壤、水体以及其它物体表面的温度。20世纪50年代以来，出现了不同类型的红外测温仪器：以测温范围分，有测100℃以下直至零下几十摄氏度的低温测温仪； 100～700℃的中温测温仪和700℃ 以上的高温测温仪； 以波段范围分， 有全辐射测温仪、单色测温仪、双色测温仪和三色测温仪等。这些仪器的测温精度多在±0.5～±1.5℃, 视场角约2°～3°。
测温原理 任何温度高于绝对零度的物体都向外发射红外辐射， 其能量E大小与物体表面的绝对温度T的四次方成正比： E=εбT4, 式中： σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数， ε为物体的相对辐射率。只要测知E便可求出物体的表面温度T。为了避免CO2和水汽等的干扰， 多选用某个大气窗口的相应波段进行测量。各国的红外测温仪多选用8～14微米作为测量波段。

红外测温仪结构示意图

结构和工作原理 以中国HD型红外测温仪为例， 上图所表示的是仪器的结构示意图。单晶锗透镜有两个作用， 一是聚焦， 二是滤光， 它只允许8～14微米的红外辐射通过。接收器是一个交流热释电敏感元件， 频谱响应均匀。调制片是一个用电动机驱动的叶轮， 受脉冲发生器控制， 它的温度就是仪器所处的环境温度， 由放在它附近的环境温度敏感器测量。仪器上还附有瞄准被测物的望远镜。当望远镜对准被测物时， 目标物发出的红外辐射被单晶锗滤光并聚焦， 经过调制片时受到控制： 受阻挡时， 接收器接收的是调制片发射的相当于环境温度的红外辐射； 不受阻挡时， 才是目标物的红外辐射。因此， 接收器所输出的脉冲信号反映出目标物的温度和环境温度之差， 经放大和检波后转变成直流电平△V。△V与两个温度的四次方之差成正比。环境温度敏感器所测温度经放大和四次方校正网络电路就变成电平△P, 与△V共同输入相加电路并经线性化网络处理后输出到电表或数字显示器，显示器所显示的就是被测物的实际温度。仪器体积小，便于携带。测量时必须使被测物充满仪器视场， 避免其它目标干扰， 影响精度； 测量面积较小的麦类、水稻叶片时， 镜头应与地面成45°交角，防止下面土壤红外辐射的干扰。室外测量应避免直接照射仪器， 以免影响精度。禁止将仪器镜头直接对准太阳或其它高温源以免损坏热敏元件。雾对红外线不透射， 故雾天应停止使用。因被测物的ε小于1，所以指示温度比物体的实际温度偏低， 应考虑相对辐射率ε不同所引起的误差。