文档介绍:. . . .
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波长的分布与它的外表温度有着十分密切的联系,物体的温度越高,所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定,即:
以下图1-1是不同温度下的黑体光谱辐射度图:
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从上图中曲线可以看出黑体辐射具有几个特征:
① 在任何温度下,黑体的光谱辐射度都随着波长连续变化,每条曲线只有一个极大值;
② 随着温度的升高,与光谱辐射度极大值对应的波长减小。这说明随着温度的升高,黑体辐射中的短波长辐射所占比例增加;
③ 随着温度的升高,黑体辐射曲线全面提高,即在任一指定波长处,与较高温度相应的光谱辐射度也较大,反之亦然。
依据测温原理的不同,红外测温仪的设计有五种方法:
:它是根据测量波长从零到无限大整个光谱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。
:它是根据测量给定波长K0附近一窄光谱围的辐射用黑体定标的仪器来确定物体的温度, 适用于高温测量。
:它是根据测量两个给定波长K1和K2 的辐射功率之比, 用黑体定标的仪器来确定物体的温度, 适合测量发射率变化或未知的物体, 但只适合于测量辐射能量密度大的高温物体。这3种方法均由普朗克定律来描述。
:依次取多个波段, 通过计算这些波段辐射功率之间的复杂关系来确定物体的温度。
:由维恩位移定律,黑体辐射峰值波长Kmax与绝对温度T 之积为一常数, 通过测量峰值波长Kmax来计算温度T。此法常用测量极高温(大于2000 °C)。由此可见, 非接触红外测温有以下的缺点:测得的温度值是测量对象的外表温度, 且必须用发射率进展修正, 增加了测量的复杂性; 周围介质的影响引起测量误差。
亮度测温法无需环境温度补偿,发射率误差较小,测温精度高,但工作于短波区,只适于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮挡,受烟雾灰尘影响小,测温误差小,但必须选择适当波段,使波段的发射率相差不大。本文选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度,全辐射测温法是根据所有波长围的总辐射而定温,得到的是物体的辐射温度。选用这种