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简单介绍红外线测温仪的“黑体辐射定律”
点击次数:450 发布时间:2016-09-26
红外线测温仪是电力变压器内部结构故障检测的必备工具,也是产品质量控制和监测的重要手段,它主要由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成,其工作原理介绍如下:
在自然界中,任何物体的温度高于零度时,都会不停地向周围空间发出红外辐射能量,而辐射能量的大小及其分布又与物体的表面温度有关,所以,我们可以通过测量物体辐射的红外能量来确定它表面的温度。这也就是红外辐射测温所依据的客观基础。
我们再来看一条关于红外线测温仪的定律。
黑体辐射定律:黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。
物体发射率对辐射测温的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主因素有:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
当用红外线测温仪测量目标的温度时,首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
 
 

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