紅外測(cè)溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷、安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了正在發(fā)揮著重要作用。近二十年來(lái)非接觸紅外測(cè)溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展性能不斷提高適用范圍也不斷擴(kuò)大市場(chǎng)占有率逐年增長(zhǎng)。比起接觸式測(cè)溫方法，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 
    Raytek（雷泰）公司非接觸紅外輻射測(cè)溫產(chǎn)品包括便攜式、在線式和掃描式三大系列并備有各種選配件和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件每一系列中又有各種型號(hào)及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號(hào)測(cè)溫儀中正確地選擇紅外測(cè)溫儀型號(hào)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是十分重要的。這里僅提出如何正確選擇測(cè)溫儀型號(hào)的思考步驟供購(gòu)買(mǎi)者參考。 
    紅外測(cè)溫儀工作原理 
    了解紅外測(cè)溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件及操作和維修等是為了幫助用戶(hù)正確地選擇和使用紅外測(cè)溫儀。 
    一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都在不停地向周?chē)�空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射特性——輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。 
    黑體輻射定律：黑體是一種理想化的輻射體它吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量沒(méi)有能量的反射和透過(guò)其表面的發(fā)射率為1。應(yīng)該指出自然界中并不存在真正的黑體但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律在理論研究中必須選擇合適的模型這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律即以波長(zhǎng)表示的黑體光譜輻射度，友聯(lián)超聲波探傷議這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)故稱(chēng)黑體輻射定律。 
    物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響：自然界中存在的實(shí)際物體幾乎都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴(lài)于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度之外還與構(gòu)成物體的材料種類(lèi)、制備方法、熱過(guò)程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律只要知道了材料的發(fā)射率就知道了任何物體的紅外輻射特性。 
    影響發(fā)射率的主要因紗在：材料種類(lèi)、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。 
    當(dāng)用紅外輻射測(cè)溫儀測(cè)量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測(cè)量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量然后由測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。單色測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例；雙色測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。 
    紅外系統(tǒng)：紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。 
    選擇紅外測(cè)溫儀可分為三個(gè)方面：性能指標(biāo)方面如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長(zhǎng)、測(cè)量精度、響應(yīng)時(shí)間等；環(huán)境和工作條件方面如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護(hù)附件等；其他選擇方面如使用方便、維修和校準(zhǔn)性能以及價(jià)格等也對(duì)測(cè)溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響。隨著技術(shù)和不斷發(fā)展紅外測(cè)溫儀最佳設(shè)計(jì)和新進(jìn)展為用戶(hù)提供了各種功能和多用途的儀器擴(kuò)大了選擇余地。 
    確定測(cè)溫范圍：測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀最重要的一個(gè)性能指標(biāo)。如Raytek（雷泰）產(chǎn)品覆蓋范圍為-50℃- +3000℃但這不能由一種型號(hào)的紅外測(cè)溫儀來(lái)完成。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。因此用戶(hù)的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全既不要過(guò)窄也不要過(guò)寬。根據(jù)黑體輻射定律在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化因此測(cè)溫時(shí)應(yīng)盡量選用短波較好。 
    確定目標(biāo)尺寸：紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀（輻射比色測(cè)溫儀）。對(duì)于單色測(cè)溫儀在進(jìn)行測(cè)溫時(shí)被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿(mǎn)測(cè)溫儀視場(chǎng)。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小的50%為好。如果目標(biāo)尺寸小于視場(chǎng)背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀數(shù)造成誤差。相反如果目標(biāo)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng)測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響。 
    對(duì)于Raytek（雷泰）雙色測(cè)溫儀其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來(lái)確定的。因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小沒(méi)有充滿(mǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對(duì)輻射能量有衰減時(shí)都不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下仍能保證要求的測(cè)溫精度。對(duì)于目標(biāo)細(xì)小又處于運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)之中的目標(biāo)；有時(shí)在視場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)或可能部分移出視場(chǎng)的目標(biāo)在此條件下使用雙色測(cè)溫儀是最佳選擇。如果測(cè)溫儀和目標(biāo)之間不可能直接瞄準(zhǔn)測(cè)量通道彎曲、狹小、受阻等情況下雙色光纖測(cè)溫儀是最佳選擇。這是由于其直徑小有柔性可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量因此可以測(cè)量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場(chǎng)的目標(biāo)。 
    確定光學(xué)分辨率（距離系靈敏） 
    光學(xué)分辨率由D與S之比確定是測(cè)溫儀到目標(biāo)之間的距離D與測(cè)量光斑直徑S之比。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處而又要測(cè)量小的目標(biāo)就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。光學(xué)分辨率越高即增大D：S比值測(cè)溫儀的成本也越高。 
    確定波長(zhǎng)范圍：目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜響應(yīng)或波長(zhǎng)。對(duì)于高反射率合金材料有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū)測(cè)量金屬材料的最佳波長(zhǎng)是近紅外可選用0.18-1.0μm波長(zhǎng)。其他溫區(qū)可選用1.6μm、2.2μm和3.9μm波長(zhǎng)。由于有些材料在一定波長(zhǎng)是透明的紅外能量會(huì)穿透這些材料對(duì)這種材料應(yīng)選擇特殊的波長(zhǎng)。如測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用1.0μm、2.2μm和3.9μm（被測(cè)玻璃要很厚否則會(huì)透過(guò)）波長(zhǎng)；測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用5.0μm波長(zhǎng)；測(cè)低區(qū)區(qū)選用8-14μm波長(zhǎng)為宜；再如測(cè)量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm波長(zhǎng)聚酯類(lèi)選用4.3μm或7.9μm波長(zhǎng)。厚度超過(guò)0.4mm選用8-14μm波長(zhǎng)；又如測(cè)火焰中的CO2用窄帶4.24-4.3μm波長(zhǎng)測(cè)火焰中的CO用窄帶4.64μm波長(zhǎng)測(cè)量火焰中的NO2用4.47μm波長(zhǎng)。 
    確定響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間表示紅外測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度定義為到達(dá)最后讀數(shù)的95%能量所需要時(shí)間它與光電探測(cè)器、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。Raytek（雷泰）新型紅外測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間可達(dá)1ms。這要比接觸式測(cè)溫方法快得多。如果目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)時(shí)要選用快速響應(yīng)紅外測(cè)溫儀否則達(dá)不到足夠的信號(hào)響應(yīng)會(huì)降低測(cè)量精度。然而并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外測(cè)溫儀。對(duì)于靜止的或目標(biāo)熱過(guò)程存在熱慣性時(shí)測(cè)溫儀的響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了。因此紅外測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間的選擇要和被測(cè)目標(biāo)的情況相適應(yīng)。 
    信號(hào)處理功能：測(cè)量離散過(guò)程（如零件生產(chǎn)）和連續(xù)過(guò)程不同要求紅外測(cè)溫儀有信號(hào)處理功能（如峰值 保持、谷值保持、平均值）。如測(cè)溫傳送帶上的玻璃時(shí)就要用峰值保持其溫度的輸出信號(hào)傳送至控制器內(nèi)。 
    環(huán)境條件考慮：測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響應(yīng)加以考慮并適當(dāng)解決否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起測(cè)溫儀的損壞。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高、存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測(cè)溫儀實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。在確定附件時(shí)應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)以降低安裝成本。當(dāng)煙霧、灰塵或其他顆粒降低測(cè)量能量信呈悍雙色測(cè)溫儀是最佳選擇。在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)或難以接近環(huán)境條件下或其他惡劣條件下光纖雙色測(cè)溫儀是最佳選擇。 
    在密封的或危險(xiǎn)的材料應(yīng)用中（如容器或真空箱）測(cè)溫儀通過(guò)窗口進(jìn)行觀測(cè)。材料必須有足夠的強(qiáng)度并能通過(guò)所用測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)范圍。還要確定操作工是否也需要通過(guò)窗口進(jìn)行觀察因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料避免相互影響。在低溫測(cè)量應(yīng)用中通常用Ge或Si材料作為窗口不透可見(jiàn)光人眼不能通過(guò)窗口觀察目標(biāo)。如操作員需要通過(guò)窗口目標(biāo)應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料如應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料，如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。 
    操作簡(jiǎn)單使用方便：紅外測(cè)溫儀應(yīng)該是直觀的操作簡(jiǎn)單易于被操作人員使用其中便攜式紅外測(cè)溫儀是一種集測(cè)溫和顯示輸出為一體的小型、輕便、由人攜帶進(jìn)行測(cè)溫的儀器在顯示面板上可顯示溫度和輸出各種溫度信息有的可通過(guò)遙控或通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件程序操作。 
    在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況下可以選擇測(cè)溫頭和顯示器分開(kāi)的系統(tǒng)以便于安裝和配置�？蛇x擇與現(xiàn)行控制設(shè)備相匹配的信號(hào)輸出形式。 
    紅外輻射測(cè)溫儀的標(biāo)定：紅外測(cè)溫儀必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度。如果所用的測(cè)溫儀在使用中出現(xiàn)測(cè)溫超差則需退回廠家或維修中心重新標(biāo)定。