一、紅外測(cè)溫儀的工作原理
紅外測(cè)溫儀是一種基于物體表面輻射的溫度測(cè)量工具。所有物體都會(huì)根據(jù)其溫度發(fā)出一定量的紅外輻射,物體的溫度越高,其輻射量越大。紅外測(cè)溫儀通過(guò)接收物體表面發(fā)出的紅外輻射,將這些輻射轉(zhuǎn)換為溫度值。紅外測(cè)溫儀的核心原理基于斯圖爾特-波爾茲曼定律,即物體的輻射強(qiáng)度與其溫度的四次方成正比。
紅外測(cè)溫儀的探測(cè)器可以捕捉到物體表面發(fā)出的紅外輻射,然后將輻射能量轉(zhuǎn)化為電信號(hào),最后經(jīng)過(guò)內(nèi)置的處理芯片計(jì)算得出溫度。該測(cè)量過(guò)程不需要與物體接觸,因此能避免傳統(tǒng)測(cè)溫方法中可能發(fā)生的接觸引起的誤差或損害,具有高效、精確的特點(diǎn)。
二、非接觸式測(cè)溫的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
紅外測(cè)溫儀實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)溫的關(guān)鍵在于其紅外探測(cè)原理。通過(guò)內(nèi)置的紅外傳感器,測(cè)溫儀能夠捕捉到目標(biāo)物體表面發(fā)射的紅外輻射。這一過(guò)程分為以下幾個(gè)步驟:
1、紅外輻射的發(fā)射
所有物體都根據(jù)其溫度發(fā)出紅外輻射。溫度較高的物體輻射出的紅外線較強(qiáng),而溫度較低的物體輻射則較弱。通過(guò)測(cè)量輻射的強(qiáng)度,紅外測(cè)溫儀可以推算出物體的溫度。
2、紅外輻射的捕捉
紅外測(cè)溫儀配備了紅外傳感器或探測(cè)器,據(jù)CNPP小編了解,這些傳感器能夠接收從物體表面發(fā)射的紅外輻射。不同材質(zhì)的物體輻射的紅外能量不同,因此,紅外測(cè)溫儀通常會(huì)設(shè)有調(diào)節(jié)輻射率的功能,以適應(yīng)不同物體表面的特性。
3、信號(hào)轉(zhuǎn)換與溫度計(jì)算
捕捉到的紅外輻射通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理單元的處理后,將輻射強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)值,顯示在儀器的屏幕上。由于紅外測(cè)溫儀依賴于表面發(fā)射的輻射,因此測(cè)量時(shí)不需要與物體接觸,避免了傳統(tǒng)接觸式測(cè)量?jī)x器存在的潛在誤差。

三、紅外測(cè)溫儀的精度與影響因素
紅外測(cè)溫儀的測(cè)量精度受多種因素的影響。首先,物體的輻射率會(huì)直接影響測(cè)量結(jié)果。輻射率是指物體表面對(duì)紅外輻射的吸收和發(fā)射能力。黑色或粗糙表面通常輻射率較高,而光滑的金屬或鏡面表面輻射率較低。為確保測(cè)量精度,許多紅外測(cè)溫儀都提供了調(diào)節(jié)輻射率的功能。
其次,測(cè)量的距離也會(huì)影響結(jié)果。紅外測(cè)溫儀的測(cè)量準(zhǔn)確性通常取決于測(cè)量距離與光圈的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),測(cè)量距離越遠(yuǎn),儀器的光圈越大,影響的區(qū)域也就越大。因此,在進(jìn)行精確測(cè)量時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整適當(dāng)?shù)臏y(cè)量距離。
此外,環(huán)境溫度和濕度等外部條件也可能對(duì)紅外測(cè)溫儀的測(cè)量精度產(chǎn)生影響。極端的環(huán)境條件可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確,因此在特殊環(huán)境下使用時(shí)要特別小心。
四、紅外測(cè)溫儀的應(yīng)用領(lǐng)域
紅外測(cè)溫儀因其非接觸式的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,尤其是在需要快速和安全測(cè)量溫度的場(chǎng)所。
1、工業(yè)領(lǐng)域
在工業(yè)生產(chǎn)中,紅外測(cè)溫儀常用于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與故障診斷。例如,電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè),有助于防止設(shè)備過(guò)熱,減少故障發(fā)生。
2、醫(yī)療行業(yè)
紅外測(cè)溫儀在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于體溫測(cè)量,尤其是在流感疫情期間,能夠快速、無(wú)接觸地對(duì)患者進(jìn)行體溫監(jiān)測(cè),避免了交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。
3、建筑與能源領(lǐng)域
在建筑檢查和能源管理中,紅外測(cè)溫儀用于檢查建筑物的熱損失,幫助發(fā)現(xiàn)墻體、窗戶等處的熱橋問(wèn)題,以及熱量泄漏區(qū)域。
4、汽車(chē)維修
汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、剎車(chē)系統(tǒng)等部件的溫度監(jiān)測(cè)也常使用紅外測(cè)溫儀,確保汽車(chē)運(yùn)行的安全性與可靠性。
五、紅外測(cè)溫儀的優(yōu)缺點(diǎn)
(一)優(yōu)點(diǎn):
1、非接觸式測(cè)量:避免接觸式測(cè)溫可能帶來(lái)的誤差,適用于無(wú)法接觸的物體。
2、快速高效:幾乎可以瞬時(shí)測(cè)量出溫度,特別適用于需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合。
3、適用廣泛:CNPP小編了解到,無(wú)論是高溫、低溫、流動(dòng)物體或危險(xiǎn)物體,紅外測(cè)溫儀均可有效應(yīng)用。
(二)缺點(diǎn):
1、表面性質(zhì)影響測(cè)量結(jié)果:反射性表面、透明物體等可能會(huì)干擾測(cè)量,需要額外的技術(shù)手段進(jìn)行補(bǔ)償。
2、精度較低:與接觸式溫度計(jì)相比,紅外測(cè)溫儀的精度通常較低,適合用于大致溫度測(cè)量,而非精密測(cè)量。