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亞辰電子分析紅外熱像儀發(fā)射、反射和透射的基本原理
來(lái)源:亞辰電子    發(fā)布時(shí)間:2013年11月22日    查看次數:389

   每個(gè)物體和美中材料都以各自的方式進(jìn)行紅外輻射,熱像儀所記錄的輻射包括發(fā)射,反射和透射的輻射。亞辰電子(www.rbfmour.cn)所了解的這些特性有助于減少測量時(shí)的誤差,簡(jiǎn)化讀數并獲得更可靠的測量結果。性質(zhì)、溫度和材料種類(lèi)所決定。通常,用紅外熱像儀測同種物質(zhì),平的,光亮表面比粗糙,無(wú)光澤的表面的反射能力強.
   根據基爾霍夫輻射定律,所有溫度在絕對零度 (-273.15°C)以上的物體都會(huì )因自身的分子運動(dòng)而發(fā)射紅外輻射,并具備定量的熱量。根據物體輻射的特點(diǎn)而定義的完全吸收的“黑體”及完全反射的“白體”是絕對狀態(tài),一般是不存在的,在介于這兩種概念之間還存在著(zhù)灰色輻射體,稱(chēng)之為“灰體”;殷w在輻射及吸收的能力上小于黑體,且在8~14um的波段,其輻射及吸收能力受外界影響不大,因此我們將實(shí)際被測物體均看為近似“灰體”。通常物體的溫度與其輻射能力相關(guān),通過(guò)測量物體的輻射能即可得知其溫度值。
   發(fā)射率是指物體表面輻射出的能量與相同溫度的黑體輻射能量的比率。據亞辰電子了解,各種物質(zhì)的發(fā)射率是由物體的本身材質(zhì)所決定,相同的溫度下,物質(zhì)不同,向外輻射的能量也會(huì )不同。通常被測目標可分為金屬物質(zhì)與非金屬物質(zhì)兩大類(lèi),非金屬類(lèi)物質(zhì)一般發(fā)射率相近,可設為0.95,一些特殊的非金屬物質(zhì),如:瓷磚、玻璃等也可通過(guò)查詢(xún)發(fā)射率表后得知。金屬類(lèi)物質(zhì)則比較復雜,不僅與材質(zhì)有關(guān),還與其表面性質(zhì)相關(guān),如:表面光澤度,粗糙度及顏色等,由于這些性質(zhì)的干擾會(huì )影響到測量結果的精準性。因此,這些物質(zhì)的發(fā)射率不僅是從發(fā)射率表中查得,還需要注意非固定因素而引起的材料性質(zhì)變化,盡可能減少測量誤差。
   一般來(lái)說(shuō)即使是同種材質(zhì)其表面狀態(tài)也各異,通常平滑的,光澤的反射性較強,發(fā)射率較低;而粗糙的,風(fēng)化的或不光亮的表面則反射率略小些被測物體表面被雨雪或霜覆蓋,通常在這種狀態(tài)下進(jìn)行測量時(shí)必須注意被測物體的實(shí)際溫度已受到自然覆蓋物的影響,由于蒸發(fā)、潮濕等現象會(huì )使測量物體的表面溫度降低,且這些覆蓋物均無(wú)透射性,其發(fā)射率大約為0.85-0.96,因此在測量時(shí)也必須考慮到覆蓋物本身的發(fā)射率,這也是影響測量結果的重要因素。
   污染后的物體表面,如塵土,煙灰或潤滑油等,這些通常會(huì )減小物體表面的反射率,因此測量是沒(méi)有問(wèn)題的,但即使是粉塵也無(wú)透射性,所以請注意測量結果是表示塵垢的溫度而不是實(shí)際被測物體的表面溫度,如需要精準測量時(shí),必需注意此因素。
   太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣層時(shí),未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光輻射波段范圍稱(chēng)之為“大氣窗口”。有了這些大氣窗口,部分太陽(yáng)輻射能才能照射到地球上,地球上的生命才會(huì )存在。在紅外波長(cháng)段也存在大氣窗口,在8~14μm范圍的紅外波段有穩定的大氣透射率,因此在此波段使用紅外技術(shù)測量的效果也尤為明顯。
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