紅外檢測技術(shù)及應(yīng)用

1、紅外檢測技術(shù)及應(yīng)用 紅外檢測技術(shù)及應(yīng)用紅外基本概念 紅外基本概念紅外線：白色的太陽光被分成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色，位于可見光紅光外側(cè)，人眼看不見的光線叫紅外線。紅外線是電磁輻射頻譜的一部分，電磁頻譜中包括無線電波、微波、可見光、紫外線、伽馬射線和 X 光。紅外線是一種電磁波，它的電磁波譜圖見下：? 按波長紅外波段通常又分成四個較小的波段：近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外。? 紅外線波長通常以微米來表示。紅外頻譜范圍從 0.7 微

2、米至 1000 微米。? 實踐中，紅外溫度測量使用的波段范圍為 0.7 微米至 14 微米。? 紅外線遵循可見光所遵循的規(guī)律：直線傳播，反射、折射。任何大于絕對零度（-273C）的物體都會向外界輻射熱能。紅外測溫儀就是通過接受物體輻射的紅外能量而計算出物體的表面溫度。? 黑體：一個吸收所有碰撞它的任何波長紅外輻射的物體被定義為黑體。? 黑體輻射：實際上的黑體就是一個空腔，上面開有一個小孔，當(dāng)空腔達到某一溫度并處于熱平衡時，從小孔射出的紅

3、外輻射就具有穩(wěn)定的特性，稱為黑體輻射?；緹醾鲗?dǎo)理論： 基本熱傳導(dǎo)理論：? 輻射 輻射一個表面的輻射熱能取決于： 一個表面的輻射熱能取決于：? σ = S-B 常數(shù)? 發(fā)射率（ε）? 溫度（T）一個熱表面要比一個涼爽的表面放射更多熱輻射（如果兩個是同樣材料的話）發(fā)射率： 發(fā)射率：? 一種材料性質(zhì)? 一種“效率系數(shù)”? 校正值= 0-1.0? 黑體= 1.0? 實體= <1.0.高發(fā)射率表面 高發(fā)射率表面? 油漆（任何顏色），絕緣帶

4、或者強氧化物質(zhì)表面? 可靠的、可重復(fù)的溫度測定低發(fā)射率表面 低發(fā)射率表面? 低輻射? 高熱反射? 必須考慮到背景? 在0.6發(fā)射率以下輻射溫度難以正確地測定發(fā)射率可以根據(jù)以下而變化 發(fā)射率可以根據(jù)以下而變化:? 材料? 表面? 波長? 溫度紅外測溫原理： 紅外測溫原理：? 完全理解紅外技術(shù)及其原理是準(zhǔn)確測量溫度的基礎(chǔ)。? 使用非接觸式紅外儀器測量溫度時，從待測物體發(fā)出的紅外能量通過測溫儀或熱像儀的光學(xué)系統(tǒng)，被傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，該信號再

5、顯示為溫度讀數(shù)及（或）熱像。? 紅外熱像儀：紅外熱像儀能把物體輻射的紅外能量轉(zhuǎn)變成可見圖像---熱像圖。通過熱像圖的可直觀地觀察物體表面或近表面層的熱狀態(tài)。? 用于紅外測溫的波長段在大氣中傳導(dǎo)時，會受到各種干擾。水汽、二氧化碳、臭氧等氣體對紅外線不可忽略可吸收，再加上大氣中懸浮微粒對紅外線的吸收及散射作用，就形成了紅外輻射在大氣中的衰減。其衰減程度如圖所示。從圖中可清楚地看到有三個可透射過大氣的紅外波段，它們分別是 1---2.5um，