雙色紅外測(cè)溫儀工作原理解說(shuō)
雙色紅外測(cè)溫儀是紅外輻射能量由鏡頭接收,聚焦雙頻濾波器紅外探測(cè)器,濾波器將紅外輻射能量設(shè)為范圍為1.5...1.6
μm和
2.0...2.5 μm.。通過(guò)每個(gè)濾波器的紅外輻射由兩個(gè)獨(dú)立的紅外探測(cè)器接收,轉(zhuǎn)換為電信號(hào),雙色紅外測(cè)溫儀然后通過(guò)信號(hào)處理器計(jì)算兩個(gè)信號(hào)的比例和環(huán)境溫度校正,再提供溫度測(cè)量數(shù)據(jù)并顯示輸出。
雙色紅外測(cè)溫儀是測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同光譜范圍內(nèi)物體發(fā)出的輻射亮度,并將這兩種輻射的亮度比率轉(zhuǎn)換成物體的溫度。因此,原則上與單色溫度計(jì)完全不同。雙色測(cè)溫儀的核心在于兩個(gè)波段的選擇。選擇原則為:的兩個(gè)波段的信號(hào)比率對(duì)溫度變化敏感,溫度有比較小的變化時(shí),兩個(gè)波段內(nèi)的信號(hào)比率仍然較大,因此儀器的溫度分辨率更大。
雙色紅外測(cè)溫儀特性和性能:
雙色測(cè)溫儀的特點(diǎn)是在惡劣的條件下提供準(zhǔn)確的溫度。雙色測(cè)溫儀使用兩個(gè)波段信號(hào)的比率來(lái)計(jì)算目標(biāo)的溫度,雙色測(cè)溫儀的基本方程是:
雙色紅外測(cè)溫儀
式中,
T: 目標(biāo)的溫度
e1:第1波段內(nèi)目標(biāo)的發(fā)射率
e2:第二波段內(nèi)目標(biāo)的發(fā)射率
E1:第1波段內(nèi)目標(biāo)的能量
E2:第二波段內(nèi)目標(biāo)的能量
A、B:標(biāo)定常數(shù)
雙色紅外測(cè)溫儀在上述方程中,兩個(gè)比率e1/e2和E1/E2對(duì)理解雙色測(cè)溫儀的優(yōu)越性至關(guān)重要。
E1/e2是兩個(gè)波段內(nèi)目標(biāo)發(fā)射率的比率,稱為雙色紅外測(cè)溫儀的發(fā)射斜率。雙色紅外測(cè)溫儀發(fā)射率不隨波長(zhǎng)變化的目標(biāo)稱為灰體,對(duì)這些目標(biāo)的發(fā)射率比率為1,對(duì)比度值為0。這表明,在不調(diào)整發(fā)射傾斜的情況下,可以準(zhǔn)確測(cè)量灰的溫度。雙色紅外測(cè)溫儀部分對(duì)象的發(fā)射率會(huì)隨著波長(zhǎng)的變化而變化,這被稱為非衍射體,發(fā)射率比率偏離L。測(cè)量這種非衍射體時(shí),雙色紅外測(cè)溫儀正確設(shè)置雙色測(cè)溫儀的輻射斜率可以保證準(zhǔn)確性。雙色紅外測(cè)溫儀另一個(gè)目標(biāo)發(fā)射率取決于波長(zhǎng)和溫度。也稱為非會(huì)體。這時(shí),雙色紅外測(cè)溫儀的發(fā)射率比率會(huì)隨著溫度的變化而變化,雙色測(cè)溫儀選擇的兩個(gè)波長(zhǎng)非常接近,因此,適當(dāng)設(shè)置坡度值可以達(dá)到良好的溫度測(cè)量效果。
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