下载文档原格式
红外辐射测量方法与测温技巧一、引言红外辐射测量是一种非接触式测温技术，具有测量范围广、测量速度快以及不受表面状态影响等优势。
本文将介绍红外辐射测量的基本原理、常用的测量方法以及准确使用红外测温仪的技巧。
二、基本原理1. 红外辐射特性物体在温度高于绝对零度时会发射红外辐射能量，这种辐射能量与物体的温度密切相关。
根据物体折射率差异，可以通过红外辐射测量来间接测量物体的温度。
2. 测温仪工作原理现代红外测温仪一般采用红外探测器来接收物体辐射出的红外辐射能量。
探测器转换这些红外信号为电信号后，再经过处理、放大和转换等步骤，最终通过显示器或记录仪器显示为温度值。
三、常用的红外辐射测量方法1. 点测法点测法是最简单、常用的测量方法。
测温仪将激光瞄准到待测物体的中心，通过记录激光瞄准点的温度值来得到物体的表面温度。
这种方法适用于小面积的目标测量。
2. 面测法面测法适用于面积较大的物体测量。
通过将红外测温仪对准物体表面的一个区域，计算该区域内的平均温度来代表整个物体表面的温度。
此方法要确保测量区域没有明显的温度梯度或变化。
3. 瞄准测温法瞄准测温法是指红外测温仪通过对目标进行连续瞄准，记录每个位置的温度值，并据此绘制出目标表面温度的热图。
这种方法适用于需要获取物体温度分布信息的场景。
四、红外测温技巧1. 确保测量距离合适测量距离过大或过近都会影响测量的准确性，一般来说，测量距离应在目标表面的2-15倍之间。
2. 避免测量干扰避免测量间接热辐射源、遮挡物或其他反射物体的影响，以保证目标温度测量的准确性。
3. 调整红外测温仪的参数根据实际情况，调整红外测温仪的参数，如反射率、红外辐射率等，以确保测量结果更加准确。
4. 考虑环境因素红外测温仪对环境温度和湿度等因素敏感，应尽可能在稳定的环境条件下进行测量。
五、结论红外辐射测量方法与测温技巧在工业、医疗、安防等领域有着广泛的应用。
掌握红外辐射测量的基本原理、常用的测量方法以及技巧，能够提高测量的准确性和可靠性，为相关行业提供更好的服务。
1红外辐射的基本特点：1）人眼不敏感，使用红外探测仪探测2）光量子能量小3）热效应比可见光强4）更易于吸收。
2红外系统的特点：1）尺寸小、重量轻2）能有效抗可见光伪装3）白天夜间都能工作4）比雷达更精确5）对辅助设备要求少。
3辐射能Q：以电磁波的形式发射、传输和接收的能量。
辐射功率P：发射、传输或接收辐射能的时间速率。
辐射强度I：描述点辐射源特性的辐射量。
辐射出射度M：辐射源单位表面积向半球空间内发射的辐射功率。
辐射亮度L：辐射源在某一方向上的单位投影面积向单位立体角中发射的辐射功率。
辐射照度E：被照表面的单位面积上接收到的辐射功率。
4朗伯小面源的I、L、M关系：I=Lcosθ∆A，M=πL。
5辐射度量的基本规律：距离平方反比定律：辐射强度为I的点源，在距离它ι处且与辐射线垂直的平面上产生的辐射照度与I成正比，E=Icosθ/ι2。
互易定理：两面元所传递的辐射功率之比等于两辐射面的辐射亮度之比。
6圆盘：Iθ=I0cosθP=πI0球面：I0=πLR2P=4πI0半球面：Iθ=1/2πLR2(1+ cosθ) P=2πI07发光的种类：化学发光、光致发光、电致发光、热辐射。
好的吸收体必是好的发射体。
8基尔霍夫定律：热平衡条件下，物体的辐射出射度与吸收率的壁纸等于空腔中的辐射照度，与物体的性质无关。
9黑体：任何温度下能够全部吸收任何波长入射辐射的物体。
反射率和透射率为零，吸收率为1，黑体为朗伯辐射体。
10黑体辐射特征：1）光谱辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个极大值2）曲线随温度的升高而整体升高3）曲线不相交，温度越高，光谱辐射出射度越大4）峰值波长随温度升高而减小5）黑体辐射只与黑体的绝对温度有关（维恩位移定律表明其成反比）11物体的发射率：在指定温度T时的辐射量与同温度黑体的相应辐射量的比值。
12发射率的一般规律：1）朗伯辐射体三种发射率相等2）金属的发射率较低，随温度升高而增高3）非金属的发射率较大随温度的升高而降低4）介质的光谱发射率随波长变化而变化。
红外线物理知识点总结高中导言红外线是一种电磁辐射，波长范围在780纳米到1毫米之间。
红外线在物理学、化学、生物学、医学和工程等领域有着广泛的应用。
红外线技术可以用于热成像、安防监控、遥感、红外光谱学等领域。
本文将从物理学角度对红外线进行深入分析和总结，包括其来源、特性、检测原理、应用等方面。
一、红外线的产生和特性1. 红外线的产生：红外线是在分子、原子或者晶格结构中，由于温度升高而引起的分子振动和转动所发射的电磁波。
当物体的温度高于绝对零度时，其原子或分子将做无规则的热运动，这会产生红外辐射。
2. 红外线的波长范围：红外线波长范围在780纳米到1毫米之间，相对于可见光的波长，红外线的波长更长，其频率较低。
3. 红外线的特性：红外线能穿透一些物质，如烟尘、雾气、水蒸气等，因此在大气中传播较好，也可以通过遮盖物来传输信息。
此外，红外线通过穿透生物细胞，并能够测量机体内部的温度变化，因此在医学领域有着广泛的应用。
二、红外线的检测原理1. 红外线的检测方法：红外线的检测方法一般可以分为两种，一种是热量辐射型，另一种是被动型。
热量辐射型：这种检测方法主要是通过检测物体发出的红外辐射热量来实现。
此法具有很高的灵敏度，检测距离远、反应快，通常应用于安防监控系统中。
被动型：这种检测方法则是通过检测物体吸收或者反射红外辐射能量的变化来实现。
因此，被动型红外线探测器通常用于检测物体的动静。
2. 红外线检测器的工作原理：红外线检测器一般由光源、滤光片、光电二极管、放大器和信号处理电路等部分组成。
当红外线照射到光电二极管上时，其产生的电子被放大器放大，经过信号处理电路后输出。
因此，光电二极管是红外线检测器中的关键部分，其性能将直接影响到整个检测系统的灵敏度和稳定性。
目前常用的光电二极管主要有PN型、MCT型和InSb型等三种。
三、红外线的应用1. 红外线热成像：红外线热成像技术是利用物体的红外辐射热量来获取物体的表面温度分布。
三、红外辐射源能量光谱分布测试（一）实验目的1. 了解测量红外辐射源能量光谱分布的意义2. 掌握测量红外辐射源能量光谱分布的方法3. 理解物体的温度与红外辐射能量的关系（二）实验原理红外辐射（俗称红外线）是波长在0.78～1000μm 的一段电磁波谱，是人眼看不见的光线，只有借助于仪器才能探测到并转换成人们可感受的信息，如数字、图像、曲线等。
凡温度在绝对零度以上的物体均能够发出红外辐射，其辐射的峰值波长与物体的温度有确定的关系：T b m =λ 式中 λm ——物体辐射的峰值波长T —— 物体的温度B —— 常数 （2898μm ·K ）此为辐射度学中的维恩位移定律，意为只要物体有温度，则一定有固定波长的辐射，自然界的物体温度如果在-40℃～3000℃（233K ～3273K ）范围，则根据上述公式，峰值辐射波长在0.88～12μm 之间，即人们通常所说的红外波段。
红外光谱仪器能将红外辐射源的辐射能量按波长的分布以曲线的形式给出。
我们可以清楚地看出一个红外辐射源在某个波长的相对辐射能量，进而可以验证维恩位移定律等红外辐射定律，并可以对红外辐射源进行深入的研究。
红外单色器的光学原理图如下图1 红外单色器光学原理图M1反射镜、M2准光镜、M3物镜，M4反射镜、M5 深椭球镜G 平面衍射光栅、S1入射狭缝、S2，S3出射狭缝、T 调制器入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0－2mm 连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝1S ，1S 位于反射式准光镜2M 的焦面上，通过1S 射入的光束经2M 反射成平行光束投向平面光栅G 上，衍射后的平行光束经物镜3M 成像在2S 上。
（三）、实验仪器红外光栅光谱仪及配套附件；红外光源及驱动电源；电子稳压器；计算机及处理软件；打印机（四）、实验步骤首先按原理图检查各部分连接和摆放位置是否正确，经教师同意后，按下述步骤进行实验：1、打开红外辐射源的电源开关进行预热；2、打开计算机并进入相关程序，选定测量参数（相对强度、能量等），设置扫描波长范围、扫描间隔、幅度范围等参数；3、红外辐射源经预热达到稳定时，开始进行扫描，得到相应曲线；4、储测试结果，打印测试曲线；5、行相关计算，完成实验报告。
红外辐射测量仪操作规程1. 引言本文档为使用红外辐射测量仪操作规程，旨在提供准确、安全、高效的操作指南。
红外辐射测量仪是一种用于测量物体表面温度的仪器，广泛应用于工业、医疗、环境等领域。
正确使用红外辐射测量仪能保证测量结果的准确性和可靠性，同时确保操作人员的安全。
2. 设备检查与准备在使用红外辐射测量仪之前，需要进行以下设备检查与准备步骤：•确保仪器的电源线已连接到可靠的电源插座上，并且电源开关处于关闭状态。
•检查仪器的外部是否有明显损坏或松动的部分，如有问题应及时修复或更换。
•根据使用要求，选择合适的红外辐射测量仪测温范围，并确保仪器已经预热至工作温度。
•若仪器配备有显示屏，检查显示屏是否正常运行，并且可以清晰显示测量结果。
3. 仪器操作步骤3.1 打开电源将红外辐射测量仪的电源开关从关闭状态切换到打开状态，待仪器启动后，显示屏将显示相关信息或进入待机模式。
3.2 设置测温模式根据实际测量需求，选择合适的测温模式。
通常有以下几种模式：•单点测温：仅测量物体表面的一个点温度。
•多点测温：测量物体表面的多个点温度，并计算平均温度。
•区域测温：选择感兴趣的区域，在该区域内测量平均温度。
3.3 瞄准测量目标将红外辐射测量仪对准需要测量的目标物体，确保距离合适，通常建议在1米范围内测量。
在照射目标物体时，保持仪器与目标垂直，并确保测量视场没有干扰物。
3.4 执行测温操作按下测温按钮或进行相应操作触发测温操作。
测量完成后，仪器会即时显示测得的温度值，并根据设定的模式计算和显示相应结果。
3.5 记录测量结果在每次完成测温操作后，及时记录测得的温度值。
可以使用纸笔或任何便捷的电子设备记录结果，以便后续分析与处理。
4. 注意事项为了确保操作的安全性和测量的准确性，请遵循以下注意事项：•在使用过程中，严禁将红外辐射测量仪直接对准人眼、动物和易燃物品等，以防潜在的危险。
•在测量高温物体时，应戴上适合的防护镜片和防热手套，避免烫伤和射线伤害。
