【材制 | 视角】生活中的红外测温仪

2022-05-10 21:04 作者:青春材制 0人读过 | 我要投稿

初原载于爱学习的青春材制

2022-05-06

未经授权禁止转载

引子

　　今天我们要介绍的朋友大家并不陌生，无论是进出公共场合或是日常测温，这两种测量体温的机器总是最为常见。对，今天的主角就是他——红外测温仪～

测温仪的基本构成

　　红外测温仪主要由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理器、显示输出，电源等部分组成。（除此之外光场变换器，自适应斩波器，光学除法器，波前校正稳模器，检波器等有辅助作用，可以帮助更准确的测出物体温度）

　　光学系统负责接收红外线，光电探测器则通过光电效应，挤出电子形成电流今儿使光信号变为电信号，之后通过信号放大器将电信号不断放大，再经过信号处理器的识别校正，得出物体的温度，最后在输出装置上显示。这样就可以通过红外线得到一个物体的温度啦。

基本原理

中学物理都学过红外线的波长在0.76～100微米之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。

　　凡是温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布啦，再经过电子系统处理，传至显示屏上，就可以得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，我们便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。

使用要求

　　为了测温，将仪器对准要测的物体，按触发器在仪器的LCD上读出温度数据，保证安排好距离和光斑尺寸之比，和视场。红外测温仪使用时应注意的问题：

1.只测量表面温度:因为红外线是从物体表面发射出来的，所以日常使用红外测温仪测的温度是表面的温度。

2.波长在5μm以上不能透过石英玻璃进行测温：玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测温仪不用于光亮的或抛光的金属表面（这是因为自然光中也有红外线，它会干扰红外测温仪的测量）的测温（不锈钢、铝等）。

3.定位热点：要发现热点，因为红外测温仪只能测表面温度所以要找到热点，像手心，脖子等。

4.注意环境条件：蒸汽、尘土、烟雾等（这些会吸收红外线，导致接收器接收到的红外线较实际较少）。它阻挡仪器的光学系统而影响测温。

5.环境温度：如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下，允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度（因为信号处理会受到外界环境的影响）。

现实应用

1.日常运用

　　红外测温仪在之前一般运用在气象部门和安全检查部门，用来检测城市的实时平均温度和城市热量分布。随着我们科学技术在红外测温仪上的高速发展，功能不断的增加，品种变得越来越多，应用的领域也就变得逐渐广泛了。现在红外测温仪的市场占有率在逐步的提升。逐步的走在家庭之中，在家庭中实时监测室外的温度，让用户能够及时的更换穿着的衣服，避免一些病症的出现，再就是能够实时的测绘出家庭温度的分布图，有利于我们能够及时的改变家中温度不平的问题。

2.工业运用

　　当然红外测温仪除了在日常测量体温外，在工业上也有极其重要的用途。

　　众所周知，温度、压力、电流、电压等都是人们所熟悉的基本物理量。在工业领域内对产品的质量、全工艺流程控制等影响很大，这些基本物理量中，对温度的测量和标定相比之下难度要大的多。这是因为温度系统本身的“绝热” 和“热量传输”的影响十分复杂，这就造成了温度测量标定统体积大，所需要的稳定时间长，精度很难提高等

　　而超小型温度校正仪，最大限度地克服了由于超小型化而带来的技术困难，使用户可以携带到每一个角落，对其需要检查、维修和标定的温度探头实施现场校验作业，免除将其拆卸取回实验室进行对比标定，又要重新装回原系统的麻烦，可以大大提高工作效率，节约时间，提高设备和系统的可用率，并且为现场自动控制工程师提供了优异的维修、校验手段。