隨著溫度的升高,輻射峰值沿短波方向向左移動,滿足Wien位移定理。峰值波長與絕對溫度T成反比。這個公式告訴我們為什么高溫溫度計在短波中工作,而低溫溫度計在長波中工作。當物體溫度高于絕對零時,由于其內部熱運動的存在,電磁波將繼續向周圍輻射,其中含有0.75μm~100μm的紅外光。他最大的特點是在給定的溫度和波長下,物體發射的輻射能量具有最大值。這種材料稱為黑體(亞克力光學窗片),其反射系數設為1。其他材料的反射系數小于1,稱為灰體。因為黑體的光譜輻射功率P(λT)和絕對溫度T滿足普朗克的測定。結果表明,在絕對溫度T下,黑體單位面積在波長λ處的輻射功率為P(λT)。
溫度越高,物體的輻射能就越強,這是紅外輻射理論的出發點,也是單波段紅外測溫儀的設計依據。
短波輻射能隨溫度的變化率大于長波輻射能,即短波工作的溫度計具有較高的信噪比(較高的靈敏度)和較強的抗干擾能力。溫度計應盡可能在峰值波長工作,特別是在低溫小目標的情況下,這一點尤為重要。
紅外測溫儀的特點
1、非接觸式測量:它不需要接觸被測溫度場的表面或者內部,因此不會干擾被測溫度場。
2、測量范圍廣:由于是非接觸式溫度測量,溫度計不處于較高或較低的溫度場,而是在常溫或溫度計允許的條件下工作。一般來說,負幾十度可以測量到超過3000度。
3、快速溫度測量:快速響應時間。
4、高精度:紅外測溫作為接觸式測溫,不會破壞物體本身的溫度分布,測量精度高。
5、高靈敏度:只要物體的溫度變化很小,輻射能量就會有很大的變化,便于測量。它可以測量微溫度場的溫度。
6、以及運動物體或旋轉物體的溫度測量以及溫度分布測量,使用安全,使用壽命長。
紅外線測溫儀的原理:
紅外濾光片式溫度計由光電探測器、光學系統、信號處理、信號放大器、顯示輸出等組成,反饋源和被測物體的輻射線經調制器調制后輸入紅外探測器,反放大器放大兩個信號的差,控制反饋源的溫度,使反饋源的光譜輻射與目標的光譜輻射相同。