紅外測溫原理
在自然界中,,當(dāng)物體的溫度高于絕對零度時(shí),,由于它內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的存在,,就會(huì)不斷的向四周輻射電磁波,,其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的紅外線,。他最大的特點(diǎn)是在給定的溫度和波長下,,物體發(fā)射的輻射能有一個(gè)最大值,,這種物質(zhì)稱為黑體,,并設(shè)定它的反射系數(shù)為1,其他的物質(zhì)反射系數(shù)小于1,,稱為灰體,,由于黑體的光譜輻射功率P(λT)與絕對溫度T之間滿足普朗克定律。說明在絕對溫度T下,,波長λ處單位面積上黑體的輻射功率為P(λT),。根據(jù)這個(gè)關(guān)系可以得到如下結(jié)果:
(1)隨著溫度的升高,物體的輻射能量越強(qiáng),。這是紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn),,也是單波段紅外測溫儀的設(shè)計(jì)依據(jù)。
(2)隨著溫度升高,,輻射峰值向短波方向移動(dòng),,并且滿足維恩位移定理,峰值處的波長與絕對溫度T成反比,。這個(gè)公式告訴我們?yōu)槭裁锤邷販y溫儀多工作在短波處,,低溫測溫儀多工作在長波處。
(3)輻射能量隨溫度的變化率,,短波處比長波處大,,即短波處工作的測溫儀相對信噪比高(靈敏度高),抗干擾性強(qiáng),,測溫儀應(yīng)盡量選擇工作在峰值波長處,,特別是低溫小目標(biāo)的情況下,這一點(diǎn)顯得尤為重要,。
紅外線的波長范圍:
把能通過大氣的三個(gè)波段劃分為:
近紅外波段 1~3微米
中紅外波段 3~5微米
遠(yuǎn)紅外波段 8~14微米
根據(jù)紅外光譜劃分為:
近紅外波段 1~3微米
中紅外波段 3~40微米
遠(yuǎn)紅外波段 40~1000微米
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