红外线高温计的应用

在选择红外线高温计时，应当针对我的应用考虑哪些因素？

有关任何红外线高温计的重要考虑因素均包括视场（目标的尺寸和距离）、待测量表面的类型（有关发射率的考虑因素）、光谱响应（对于大气效应或透射过表面）、温度范围和安装方式（手持式或固定安装式）。其它考虑因素包括响应时间、环境、安装限制、观察孔或观察窗使用以及需要的信号处理。

视场

视场有何意义？为何视场很重要？

视场指仪器工作的视场角，由仪器的光学器件决定。若要获得精确的温度读数，被测量目标应该占满仪器的视场。由于红外线器件确定视场内所有表面的平均温度，那么如果背景温度与物体温度不同，就会出现测量误差（图1）。

大多数通用指示器的焦距介于20" ~ 60"之间。焦距是最小测量光斑出现的点。例如，仪器的距离与光斑直径比为120:1，焦距为60"，则60"处的最小光斑直径为0.5"。短焦仪器的焦距通常为0.1 ~ 12"，而长焦仪器使用焦距可以达到大约50'。许多长距离或小光斑直径的仪器还带有瞄准镜，以便改善对焦。大多数

仪器都有视场图，可帮助估算特定距离处的光斑直径。

发射率

什么是发射率，发射率如何与红外线温度测量联系起来？

发射率定义为某个物体在给定温度下辐射的能量与理想辐射体或黑体在相同温度下辐射的能量之比率。黑体的发射率是1.0。或黑体在相同温度下辐射的能量之比率。黑体的发射率是1.0。 所有发射率值都在0.0 ~ 1.0范围内。

发射率(ε)是红外线温度测量中的一个主要却又不是无法控制发射率(ε)是红外线温度测量中的一个主要却又不是无法控制(T)。反射率衡量物体反射红外线能量的能力，而透射率衡量物体让红外线能量穿过或透射的能力。所有红外线能量必然被发射(E)（由于物体的温度）、透射(T)或者被反射(R)。总能量，即发射率、透射率与反射率之和等于1：

E + T + R = 1.0

红外线测量的理想表面是发射率为1.0的理想辐射体或黑体。然而，大多数物体并非理想辐射体，它们将反射和/或透射一部分能量。大部分仪器有能力对不同的发射率值以及对不同材料进行补偿。一般而言，物体的发射率越高，使用红外线获得精确温度测量就越容易。发射率极低的物体（低于0.2）测量起来会非常困难。一些经过抛光的闪亮金属表面（例如铝）在红外线中反射性很强，以致于不能总是进行精确的温度测量。

除了一些特殊应用（例如薄膜塑料）以外，通常反射率是比透射率更重要的考虑因素。大多数有机物质（木头、布料、塑料等）的反射率约为0.95。大部分粗糙表面或油漆表面也有比较            高的反射率值。

为了确保精确的温度测量，有以下五种方法可确定材料的发射率：

1. 使用精密的传感器，将材料试样加热到一个已知温度，然后使用红外线仪器测量温度。接着，调整发射率值，强行让指示器显示正确温度。

2. 对于相对较低的温度（最高500˚F），可以测量遮蔽胶带（发射率为0.95）。接着，调整发射率值，强行让指示器显示材料的正确温度。

3. 对于高温测量，可以在物体上钻出一个孔（其深度至少为直径的6倍）。该孔可以作为发射率为1.0的黑体。测量该孔内的温度，接着调整发射率，强行让指示器显示材料的正确温度。

4. 如果可以在材料或者材料的一部分喷涂，暗黑色漆的发射率约为1.0。测量漆的温度，接着调整发射率，强行让指示器显示正确温度。

5. 提供有大多数材料的标准发射率值（参见第90—91页）。可以把这些值输入仪器内，从而估算材料的发射率值。