红外测温仪介绍

医用红外测温仪组员：生物医学工程201103班

医学红外测温技术在医学红外测温仪器的设计当中，常采用非接触式红外测温（又称辐射测温），即检测元件不直接与被测物接触，通过采集被测物发射或反射出的光热信号来评估其表面温度特征。2红外测温仪分类红外热像仪红外热电视红外测温仪医学红外测温仪

自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定

非接触式红外测温仪原理*

*为黑体辐射出射度*

*

4非接触式红外测温仪原理图黑体辐射强度与波长及温度之间的关系1.在任何温度下，黑体的光谱辐射度都随着波长连续变化，每条曲线只有一个极大值；2.随着温度的升高，与光谱辐射度极大值对应的波长减小。这表明随着温度的升高，黑体辐射中的短波长辐射所占比例增加；3.随着温度的升高，黑体辐射曲线全面提高，即在任一指定波长处，与较高温度相应的光谱辐射度也较大，反之亦然。4.辐射强度最大处对应波长和温度有如下关系：

5非接触式红外测温仪原理如果某一物体的辐射光谱是连续的，而且它的曲线和同温度下的绝对黑体的相应曲线类似，即为常数，我们就把它称之为灰体，这个比值ε称之为“相对辐射能力”或者“相对黑度”，其中ε是个小于1的常数6非接触式红外测温仪原理根据斯特藩—玻耳兹曼定理黑体的辐出度

(Τ)与温度Τ的四次方成正比，即：对于灰体则：所以：红外测温仪的系统热辐射系统光学系统红外探测器显示器调制器电子放大器8系统分析1.跟据物体的红外辐射特性，依靠内部光学系统将物体的辐射能量汇集到探测器。调制盘的作用是把红外辐射调制成交变辐射。2.探测器把辐射转变为相应的电信号，其中，探测器有石英温度计、光纤传感温度计、热敏电阻温度计等几种3.电子放大器把信号线性放大，并配有相应的补偿电路，以减少误差4.根据仪器内设定的算法把温度在终端显示出来，其中涉及的有数模转换、led显示、外部控制等部分相应指标——测温范围测温方法温度传感器测温范围（°C）精度（%）接触式热电偶-200~18000.2～1.0热电阻-50~3000.1～0.5非接触式红外测温-50~33001其它示温材料-35～2000<1——选择适当的发射率红外测温仪一般都是按黑体（发射率ε=1.00）分度的，而实际上，物质的发射率都小于1.00。因此，在需要测量目标的真实温度时，须设置发射率值。物质发射率可从《辐射测温中有关物体发射率的数据》中查得。备注：一般对于测量固定对象的测温仪，发射率是内部设定好的，如测人体温的红外测温仪目标尺寸应大于测试视场被测目标小于测试视场时，背景辐射能量就会进入测温仪的视场干扰测温读数，造成误差。被测目标等于测试视场时，背景温度已受到影响，但还比较小，测试效果一般。当被测目标大于测试视场时，测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响，就能显示被测物体位于光学目标内确定面积的真实温度，这时的测试效果最好。因此建议在实际测温时，被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。参考文献：[1]杨桢，张士成，杨立，《非朗伯体红外测温计算研究》，2010.8,[2]德图公司，《r热成像技术》，2008.9,[3]杨桢，张士成，杨立，《反射温度补偿法及其实验验证》，2010.9[4]北京化工