红外测温法：非接触式高精度温度测量

红外测温法是通过对物体红外辐射的测量来确定物体的温度。红外线是波长在0.76～1000μm之间的一种电磁波，按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类。任何物体只要它的温度不是绝对零度，都不断地发射红外线，其辐射功率由物体的温度决定。物体的红外辐射功率与物体表面热力学温度的4次方成正比，与物体表面的发射率成正比。根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律有

W＝εσT⁴（2-72）

式中W——物体红外辐射的功率［J／（s·m²）］；

T——物体的热力学温度（K）；

σ——斯蒂芬—玻尔兹曼常数［J／（s·m²·K⁴）］；(www.xing528.com)

ε——辐射系数，ε为1的物体叫做黑体，一般物体的ε在0与1之间。

式（2-72）表明，物体的温度愈高，辐射功率就愈大。只要知道物体的温度和它的辐射系数，就可算出它所发射的辐射功率。反之，如果测出物体所发射的辐射功率，就可以确定它的温度。这就是红外测温技术的依据。

红外测温法有许多优点。首先，红外测温法是一种非接触式测温方法，也就是不必接触被测物体，因此不会影响被测目标的温度分布。对于远距离、高速运动、带电以及其他不可接触的目标都可以用红外技术非接触测温。其次，红外测温法反应速度快，灵敏度高。红外测温法不像一般热电偶、点温计那样需要与被测物达到热平衡，它只要接收到目标的辐射即可测温。红外测温法的速度取决于测温仪表自身的响应时间，这个时间一般可以在1s以内，只要目标有微小的温度差异就能立即在红外测温仪上反映出来。此外，红外测温法的测温范围很宽，可以测量从负几十摄氏度直到1000摄氏度以上的温度范围。

要得到物体的真实温度，还必须对辐射强度进行校正。各种物体的辐射强度都各不相同。影响它的因素除了物体材料性质之外，还有物体的表面形状、温度等。在进行红外测温时就必须根据目标的具体情况进行辐射强度的校正。