红外辐射特性测量中环境影响的修正研究

电气设备红外测温影响因数及温度修正【摘要】本文研究了影响红外测温的3个主要因素，即设备发射率、大气衰减、环境因素，并提出了解决方法.通过实验采用修正算法得出了准确的温度数据，同时利用两种比较法来对修正后的温度进行判断。

【关键词】红外测温；影响因数；温度修正对电力设备而言，检测其运行是否处于正常的状态的关键指标在于温度，这个参数在检测参数中具有着极为重要的意义。

目前，多数针对电力设备温度进行检测的常见方式包括了测温蜡片、数字温度计等，该方式具有着多方面的缺陷，例如检测结果误差较大，容易受到电磁的干扰，温度检测速度较慢等等。

红外测温在电气设备温度测量的应用日趋广泛，但是测温精度易受外界干扰。

在本文中主要探讨了电气设备红外测温影响因数和温度修正，从红外测温方式的三方面分析了影响红外测温的因素，分别是被测物体、仪器设备性能、测温环境，以此对实际工作具有借鉴作用。

1 被测物体的影响因数分析和温度修正在采用红外测温方式进行温度监测的过程中，被测物体的辐射能量是用来表征温度状态的主要途径，物体的辐射能量和物体所制作而成的材料性质与表面的状态具有着密切的相关性，表面状态指的是被测物体表面氧化的情况、所涂层的材料以及物体表面的粗糙程度等等。

即使被测物体的材料性质相同，但是也会因为表面状态的不同而有所不同，这种区别可以使用发射率e来表示。

以此为依据，在采用红外测温方式来进行温度检测的时候，可以通过对发射率进行调整，从而对检测结果进行修正。

按照能量守恒原理，某一特定物体的辐射吸收率、反射率、透射率之和为1，在能量守恒的条件下，特定物体所吸收的辐射必定会转变成为对外的发射能量。

因此，在温度同等的条件下，特定物体的吸收率和发射率相等。

反射和投射的性能与物体材料的性质具有密切的关系，因此不同材料的物体具有着不同的发射性能。

综上，可见被测物体的发射率在非黑体辐射问题的解决上发挥着关键的作用，通过对被测物体的发射率，可以提高红外测温数据的准确率。

红外光谱检测技术在环境监测中的应用研究摘要红外光谱技术是一种非常有潜力的环境监测工具，可以用于检测和分析环境中的有害物质。

本文将探讨红外光谱检测技术在环境监测中的应用，并介绍其工作原理、特点和优势。

同时，还将讨论目前红外光谱技术在环境监测中所面临的挑战和未来的发展方向。

1. 引言随着工业化进程的加快和人类活动的不断增加，环境中有害物质的排放和积累已成为一个严重问题。

这些有害物质对人类和动植物的健康产生了严重影响。

因此，开发一种高效、准确、快速的环境监测技术对于环境保护和人类健康至关重要。

2. 红外光谱检测技术2.1 工作原理红外光谱技术是一种基于物质分子振动和转动引起的能级变化的检测方法。

当物质受到红外光的照射时，分子会吸收特定波长的红外光，产生特征性的光谱图。

通过分析样品的红外光谱图，可以确定样品中存在的化学成分并定量分析其浓度。

2.2 特点和优势红外光谱检测技术具有以下特点和优势，使其在环境监测中得到广泛应用：2.2.1 快速性：红外光谱技术采用非接触式检测方法，无需样品处理和前处理步骤，可实现实时监测和快速分析。

2.2.2 高灵敏度：红外光谱技术可以快速检测到低浓度的有害物质，其灵敏度可以达到一定的ppb甚至ppt级别。

2.2.3 非破坏性：红外光谱检测技术不会破坏样品，可以对有害物质进行非破坏性检测，保持样品的完整性。

2.2.4 多组分分析：红外光谱技术可以同时分析多种有害物质，提供全面的检测结果。

2.2.5 简便易用：红外光谱检测设备小巧轻便，操作简单，适用于现场检测和移动监测。

3. 红外光谱检测技术在环境监测中的应用3.1 大气污染监测红外光谱技术可以用于监测大气中的有害气体，如二氧化硫、二氧化氮和臭氧等。

通过红外光谱仪，可以对这些有害气体进行实时监测和快速分析，为大气污染的防治提供重要参考。

3.2 水质监测红外光谱技术可用于水体中有害物质的检测和分析，如重金属、有机物和微生物等。

通过收集水样并对其进行红外光谱分析，可以准确判断水体中有害物质的浓度和污染程度，为水源保护和水质改善提供科学依据。

红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用引言：随着科技的不断进步和人类对环境的关注度不断提高，红外遥感技术在环境监测与测绘领域中的应用越来越受到重视。

红外遥感技术作为一种能够获取地球表面信息的无接触式观测手段，具有广阔的应用前景。

本文将深入探讨红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用，并对其优势和挑战进行分析和讨论。

一、红外遥感技术在环境监测中的应用1. 大气污染监测：红外遥感技术通过测量大气中的红外辐射，可以实时监测大气中的有害气体和颗粒物浓度。

这种技术不仅可以在空间上进行全面监测，还可以提供大范围的时间序列数据，以帮助环保部门进行空气质量评估和污染源的溯源分析。

2. 土地利用与覆盖监测：利用红外遥感技术，可以对土地的类型、覆盖和利用情况进行高精度的监测和测绘。

通过获取高分辨率的红外图像，可以实现对土地利用变化的动态监测，为城市规划、农业管理和生态保护等方面提供科学依据。

3. 水资源监测：红外遥感技术能够监测水体表面温度，从而获取水体的热动力学信息。

通过红外遥感技术获取的水体温度数据可以用于水质监测，预测水体中的藻类水华爆发，以及研究气候变化对水资源的影响等方面。

二、红外遥感技术在测绘中的应用1. 数字高程模型(DTM)的构建：红外遥感技术可以获取地面的温度信息，结合其他测绘数据，可以精确构建数字高程模型(DTM)。

通过DTM的构建，可以实现地形分析、地质灾害预警和土地开发与利用规划等。

2. 火山活动监测：红外遥感技术可通过测量火山口周围区域的热辐射，监测火山活动。

通过红外遥感技术获取的数据，可以帮助科学家研究火山喷发前兆，预警可能的火山灾害，保护人们的生命财产安全。

3. 森林资源管理：红外遥感技术可以获取森林覆盖的温度分布及变化信息。

通过红外遥感技术，可以实现对森林生长状况、病虫害分布和森林火灾等的监测和预警，为森林资源的保护和管理提供有效手段。

结论：红外遥感技术在环境监测与测绘中的应用具有巨大的潜力和优势。

第43卷第3期红外与激光工程2014年3月Vol.43No.3Infrared and Laser Engineering Mar.2014辐射特性测量大气传输修正研究：大气辐射传输模式和关键大气参数分析魏合理1,2，戴聪明1(1.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室，安徽合肥2300312.中国科学技术大学环境光学学院，安徽合肥230031)摘要：工作于大气中的光电测量(或遥感)设备接收的目标辐射信号受大气衰减和大气背景辐射影响。

大气传输修正是目标辐射特性测量的一个重要环节。

介绍了目前国际上实用的大气辐射传输计算模式及影响大气传输的重要大气光学参数的探测方法。

对影响红外波段大气传输的重要大气光学参数作了分析，论证了辐射测量大气传输修正系统必须测量的大气参数。

关键词：大气传输修正；大气辐射传输模式；大气参数；测量中图分类号：P407.6文献标志码：A文章编号：1007-2276(2014)03-0884-07Research of atmospheric transfer correction in radiancemeasurement:atmospheric radiative transfer model and theanalysis of key atmospheric parametersWei Heli1,2,Dai Congming1(1.Key Laboratory of Atmospheric Composition and Optical Radiation,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,ChineseAcademy of Sciences,Hefei230031,China;2.School of Environmental Sciences and Optoelectronic Techrology,University ofScience and Technology of China,Hefei230031,China)Abstract:The signal of a target measured by electro-optics detector is attenuated by the atmosphere and affected by atmospheric background radiance.Atmospheric transfer correction is important to the measurement of target′s radiation characteristic.The commonly-used atmospheric radiative transfer models and the detecting methods of important atmospheric optics parameters affecting atmospheric radiative transfer were introduced.The atmospheric parameters affecting infrared radiative transfer were analyzed, the analyzed results indict those key atmospheric optics parameters must be measured in the atmospheric transfer correction system.Key words:atmospheric transfer correction;atmospheric radiative transfer model;atmospheric parameter;measurement.收稿日期：2013-07-05；修订日期：2013-08-03基金项目：国家自然科学基金(61077081)；国家高技术项目作者简介：魏合理(1965-)，男，研究员，博士生导师，博士，现主要从事大气辐射传输研究、卷云辐射传输特性方面的研究。

利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度郭立红;郭汉洲;杨词银;李宁【摘要】提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法.建立了目标红外辐射特性测量模型,给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法.该方法将短距离大气透过率实测结果和MODT-RAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子,然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子,最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演,从而获得目标辐射特性.对中波红外摄像机进行了定标,利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验.实验结果表明,利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8％左右,高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20％的测量精度.得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2016(024)008【总页数】7页(P1871-1877)【关键词】大气修正因子;大气透过率;红外摄像机;红外辐射特性测量;测量精度【作者】郭立红;郭汉洲;杨词银;李宁【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP732.2;TN215目标红外辐射特性测量可以提供目标辐射温度、辐射亮度、辐射强度和辐射谱特征等重要参数，从而为设备的目标探测与识别能力分析提供依据，所以是设计、论证、武器系统研制的重要环节[1]。

无论是敌方目标的红外侦查和跟踪制导，还是我方目标的红外隐身和仿真，都需要目标红外辐射特性作为依据[2]，因此，测量和研究目标红外辐射特性是一项既基础又重要的工作[3-4]。

基于红外热传感器的室内热环境监测与评估技术研究室内热环境监测与评估技术在现代建筑中起着至关重要的作用。

随着人们对舒适度和能源消耗的关注不断增加，如何有效地监测和评估室内热环境就显得尤为重要。

红外热传感器作为一种常用的技术手段，具有快速、准确、非接触等优点，在室内热环境监测与评估中具有广泛应用前景。

研究表明，室内热环境对人们的健康和舒适度有着直接的影响。

一个舒适的室内热环境可以提高人们的工作效率和生活质量，而过热或过冷的室内环境则会导致人们感到不适，甚至影响他们的健康。

因此，监测和评估室内热环境的技术研究显得尤为紧迫。

红外热传感器是一种可以实现远距离、高精度测量的传感器，其测量原理是利用物体自身的热辐射发射的红外辐射来测量其温度。

通过将红外热传感器应用于室内热环境监测中，可以实现对室内温度分布的快速扫描和准确测量，为我们提供实时的热环境数据。

在实际的研究中，我们首先需要设计并搭建一个基于红外热传感器的室内热环境监测系统。

该系统需要包括红外热传感器、数据采集模块、数据处理模块等关键组件，通过这些组件的协同工作，我们可以实现对室内热环境的快速监测和数据采集。

在监测数据的采集完成后，我们需要进行数据的分析和评估。

通过对采集到的数据进行分析，我们可以得到室内热环境的温度分布、热通量变化等关键参数，进而对室内热环境的舒适度进行评估。

这些评估结果可以为我们提供优化室内热环境的建议，从而提高室内工作和生活的舒适度。

除了室内热环境的监测和评估，红外热传感器还可以应用于室内热环境控制系统中。

通过将红外热传感器与智能控制系统相结合，我们可以实现对室内热环境的智能化管理，根据实时监测到的数据调整室内温度、湿度等参数，从而实现对室内热环境的精准控制。

在未来的研究中，我们可以进一步深入挖掘红外热传感器在室内热环境监测与评估中的应用潜力。

通过不断优化监测系统的设计和数据处理算法，提高监测数据的准确性和实时性，进一步提升室内热环境监测与评估技术的水平和应用范围。

基于红外线测温技术的精确温度测量方法研究与实现近年来，随着人们对精确温度测量需求的不断增加，红外线测温技术逐渐受到广泛应用。

本文旨在研究和实现一种基于红外线测温技术的精确温度测量方法。

首先，我们需要了解红外线测温技术的原理。

红外线测温技术是利用物体热辐射的不可见波长进行测温的一种方法。

物体温度越高，辐射的红外线能量越强，因此可以通过测量物体辐射的红外线能量来推断其温度。

在实际应用中，我们需要考虑到一些因素，以确保温度测量的准确性。

首先是环境温度对红外线测温的影响。

环境温度会对红外线测温设备产生干扰，因此我们需要进行环境温度校准，以消除干扰。

其次是目标物体表面特性的影响。

不同物体对红外线的反射、吸收和发射有所不同，因此我们需要根据目标物体的特性进行修正，以提高测量精确性。

为了进一步提高测量精度，我们可以采取多种补偿方法。

一种常用的方法是与接触式温度传感器结合使用，通过比较红外线测温和接触式测温结果来进行校准。

另一种方法是使用多点校准，即在不同温度下对红外线测温设备进行校准，以建立起温度和红外线测量值之间的关系模型。

此外，还可以利用其他传感器，如湿度传感器、大气压力传感器等，对测量进行进一步修正。

在实际应用中，我们还需要考虑到测量目标物体的远近问题。

红外线测温技术的工作距离一般在几厘米至数米之间，超出范围无法准确测量。

因此，对于距离远的目标物体，我们需要使用红外线测温设备的变焦功能或选择更适合的设备。

除了上述内容，我们还可以进一步优化红外线测温技术。

例如，利用计算机视觉技术结合红外线测温技术，可以实现对多个目标物体的同时测温，并进行自动识别和跟踪。

另外，结合无线通信技术，可以实现远程监测和控制，提高测温的便捷性和实时性。

总结起来，基于红外线测温技术的精确温度测量方法可以通过环境温度校准、目标物体特性修正和多种补偿方法来提高测量精确性。

同时，结合其他传感器和技术，可以进一步优化红外线测温技术的应用效果。

红外辐射温度计的辐射源尺寸效应修正原遵东【摘要】红外辐射温度计在低温测量的辐射源尺寸效应(SSE)的规律不同于高温测量.基于以虚拟探测器温度消除背景辐射影响的SSE计算模型,推导了在不同源尺寸和不同背景条件下辐射温度计输出的SSE影响修正公式；得出不同源尺寸条件下辐射温度计温度示值的SSE影响修正的理论解析表达式.在源温度低于或接近背景温度时修正模型与高温测量SSE修正模型有显著差异.所得结果适用于任意温度下对单波段辐射温度计的SSE影响修正.【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】5页(P5-9)【关键词】计量学;辐射源尺寸效应;虚拟探测器温度;背景辐射;辐射温度计;温度修正【作者】原遵东【作者单位】中国计量科学研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TB942理想辐射温度计的测量结果只与其瞄准的目标的辐射亮度有关，而实际辐射温度计的输出还与目标以外的背景辐射的强弱有关，表现为输出信号与被测辐射源的大小及亮度有关，被称为辐射温度计的辐射源尺寸效应（size-of-source effect，SSE）。

SSE是辐射温度计光学元件和光学系统中灰尘引起的散射、透镜表面间的相互反射、光学系统的像差及衍射等效应的综合结果［1，2］。

SSE是影响辐射测温法温标复现、传递、比对和测温的主要不确定度因素之一［3，4］。

国际电工委员会IEC制定的辐射温度计标准将SSE列为温度计的重要性能参数，规定温度计的不确定度指标应说明与之相应的测量距离和源直径［5］，并将在后续标准中提供对SSE的测量方法。

SSE测量［1，6～8］可采用直接法、间接法和扫描法；低温测量中的SSE测量，应修正辐射源以外的背景辐射对测量的影响［6，9］。

合理的设计可减小辐射温度计的SSE［10］。

Bloembergen P根据实际辐射温度计特性总结了SSE函数的经验解析表达特性［11］，Saunders P分析了直接法、间接法测量SSE的定义的差异和测温中的修正方法［12］。