雙色紅外測溫儀工作原理解說
雙色紅外測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器,濾波器將紅外輻射能量設為范圍為1.5...1.6
μm和
2.0...2.5 μm.。通過每個濾波器的紅外輻射由兩個獨立的紅外探測器接收,轉(zhuǎn)換為電信號,雙色紅外測溫儀然后通過信號處理器計算兩個信號的比例和環(huán)境溫度校正,再提供溫度測量數(shù)據(jù)并顯示輸出。
雙色紅外測溫儀是測量兩個不同光譜范圍內(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完全不同。雙色測溫儀的核心在于兩個波段的選擇。選擇原則為:的兩個波段的信號比率對溫度變化敏感,溫度有比較小的變化時,兩個波段內(nèi)的信號比率仍然較大,因此儀器的溫度分辨率更大。
雙色紅外測溫儀特性和性能:
雙色測溫儀的特點是在惡劣的條件下提供準確的溫度。雙色測溫儀使用兩個波段信號的比率來計算目標的溫度,雙色測溫儀的基本方程是:
雙色紅外測溫儀
式中,
T: 目標的溫度
e1:第1波段內(nèi)目標的發(fā)射率
e2:第二波段內(nèi)目標的發(fā)射率
E1:第1波段內(nèi)目標的能量
E2:第二波段內(nèi)目標的能量
A、B:標定常數(shù)
雙色紅外測溫儀在上述方程中,兩個比率e1/e2和E1/E2對理解雙色測溫儀的優(yōu)越性至關重要。
E1/e2是兩個波段內(nèi)目標發(fā)射率的比率,稱為雙色紅外測溫儀的發(fā)射斜率。雙色紅外測溫儀發(fā)射率不隨波長變化的目標稱為灰體,對這些目標的發(fā)射率比率為1,對比度值為0。這表明,在不調(diào)整發(fā)射傾斜的情況下,可以準確測量灰的溫度。雙色紅外測溫儀部分對象的發(fā)射率會隨著波長的變化而變化,這被稱為非衍射體,發(fā)射率比率偏離L。測量這種非衍射體時,雙色紅外測溫儀正確設置雙色測溫儀的輻射斜率可以保證準確性。雙色紅外測溫儀另一個目標發(fā)射率取決于波長和溫度。也稱為非會體。這時,雙色紅外測溫儀的發(fā)射率比率會隨著溫度的變化而變化,雙色測溫儀選擇的兩個波長非常接近,因此,適當設置坡度值可以達到良好的溫度測量效果。
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