1.红外辐射 红外辐射俗称红外线,它是一种人眼看不见的光线。但实际上它和其他任何光线一样,也是一种客观存在的物质。任何物体,只要它的温度高于绝对零度,就有红外线向周围空间辐射。红外线是位于可见光中红光以外的光线,故称为红外线。它的波长范围大致在0.75~1000μm的频谱范围之内。相对应的频率大致在4×1014~3×1011Hz之间,红外线与可见光、紫外线、X射线、γ射线和微波、无线电波一起构成了整个无限连续的电磁波谱。 红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。研究发现,太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。 除了上述两类辐射温度计外,还有其他一些利用光电管、光电池、光敏电阻、热电元件等作为光敏元件的辐射式温度计。这些辐射温度计对光谱具有一定的选择性。仅对部分光谱能量进行测量,故亦称部分辐射温度计。它们的特点是灵敏度高,测温下限低和响应速度较快。下面重点介绍一下目前工业上应用较广的红外部分辐射温度计,简称红外温度计。在温度低于1 600℃时,L0λ最大值所对应的波长范围已明显超出可见光区而进入红外光谱区,这时人眼无法看到,只能借助各种红外敏感元件,即红外检测器来进行。 2.红外测温的特点 红外测温是比较先进的测温方法。其特点如下: ①红外测温是非接触测温,特别适合用于较远距离的高速运动物体、带电体、高温及高压物体的温度测量; ②红外测温反应速度快,它不需要与物体达到热平衡的过程,只要接收到目标的红外辐射即可测定温度,反映时间一般都在毫秒级甚至微秒级; ③红外测温灵敏度高,由于物体的辐射能量与温度的四次方成正比,因此物体温度微小的变化,就会引起辐射能量较大的变化,红外传感器即可迅速地检测出来; ④红外测温准确度较高,由于是非接触测量,不会破坏物体原来温度分布状况,因此测出的温度比较真实,其测量精度较高,甚至更小; ⑤红外测温范围广泛,可测零下几十摄氏度到零上几千摄氏度的温度范围; ⑥红外测温方法,几乎可在所有温度测量场合使用。例如,各种工业窑炉、热处理炉温度测量,感应加热过程中的温度测量,尤其是钢铁工业中的高速线材、无缝钢管轧制,有色金属连铸、热轧等过程的温度测量等;军事方面的应用如各种运载工具发动机内部温度测量,导弹红外(测温)制导,夜视仪等;在一般社会生活方面如快速非接触人体温度测量,防火监测等等。 |