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红外热成像原理及如何选红外热成像仪红外热像仪原理-Telops红外专家教你如何选择红外热像仪之一红外热像仪原理是红外热像仪利用红外探测器读取被测物表面红外辐射率分布,通过普朗克定律将辐射率换算成温度数值,并根据被测物的温度分部规律,将温度数值并转换***眼可识别的图像,并以不同颜色显示物体表面温度分布的一套科学方法。测温原理红外线热成像技术的测温原理来自于普朗克定律成像原理红外热像仪成像原理是利用光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量,并按照原有的空间顺序分布反映到红外焦平面探测器的光敏元上,红外探测器会将红外辐射能转换成电信号,经放大处理、转换或标准视频信号通过显示器显示出红外热像图。这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通过软件设置,红外热像仪会自动给热图像的上面的不同温度标定不同的颜色。红外热成像步骤被探测目标发出红外辐射加背景反射到目标的红外辐射==》==》==》==》原理适用范围本原理适用于所有红外测温跟成像仪器,其它类似产品的原理,比如红外线热成像夜视仪成像原理,红外夜视望远镜原理,红外热成像摄像机成像原理,红外线摄像头原理也都跟跟红外热像仪使用相同的原理。红外热像仪原理使人类超越了视觉的只能看到可见光的限制,通过热像仪我们能够看到物体表面的温度分布状况。它的利用为人们进行测温增加了新的方法,这种方法被称为遥感测温。红外测温原理-Telops红外专家教你如何选择红外热像仪之二理论基础红外测温原理的理论基础是普朗克定律。对于理想的辐射源———黑体而言,辐射能量(輻射强度)与温度的关系符合普朗克定律,即:Mλ=C1/λ5・1/eC2/λT-1如右图表示:普朗克定律揭示了辐射强度与黑体温度和响应波长的相互依赖关系,其中Mλ是T温度下、λ波长处、单位面积黑体的辐射功率,C1、C2为常数,e为自然对数的底,,T为热力学温度。温度与辐射强度的关系辐射能量随着温度升高而增加,这是红外辐射理论的出发点,也是红外热像仪的设计的理论依据。波长与辐射强度的关系根据维恩位移定律,即:T・λm=(μm・K),其中T为热力学温度,λm为峰值响应波长。根据公式,我们能够发现辐射峰值波长随着温度升高而变短,即从长波向短波方向移动。这个公式也说明了为什么测高温必须要用中波红外热像仪,低温则需要长波红外热像仪。峰值与测温准确性的关系通过上图我们发现辐射强度随温度的变化率,短波和中波处比长波处大,即短波和中波红外热像仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强。因此我们需要根据被测目标的峰值波长来选择红外热像仪的波段。如何提高测温精度理论上,C1、C2为常数,他们和e都是恒定值。λ也很容易被测到准确数值,,我们就能够得到绝对准确的热力学温度。但是,测温的准确性受到以下4点挑战:,我们所有的被测目标都被看做是灰体,灰体的辐射率是小于1的,同时大气本身的温度也会带来红外辐射,同时镜头本身的温度也会带来红外辐射这四点问题以及如何最小化他们的影响,我们会在后面的4个章节为大家正对性讲解,并向大家介绍Telops的红外科学家为提高准确测温所做的努力。通过这些基本的红外测温原理的介绍,我们相信您能够对红外热像仪如何工作有了进一步的认识。被测物发射率对红外热像仪测温精度的影响-Telops红外专家教你如何选择红外热像仪之三本文通过实验探索被测目标发射率与测温精度的关系。测温实验本实验使用近距离探测,因而能够忽略大气衰减,把被测物表面看做满足灰体模型,抵达红外探测器的辐射总能量应为被测物红外辐射的能量与目标反射的环境辐射能量之和,以此我们立式1:Lm=εLt+(1-ε)Lb式中Lm为到达镜头前的总辐射亮度,Lt为目标的辐射亮度,Lb为环境的辐射亮度,ε为目标表面发射率。因为灰体的反射和发射均是漫反射,所以辐射亮度L与辐射出射度M存在如下关系,式2:L=Mπ,由普朗克辐射定律,立式:Mt=∫ 14 8 dλ(c1λ-5)/(ec2/λTt -1),(3)Mb=∫ 14 8 dλ(c1λ-5) /(ec2/λTt -1),(4)式中Mt为目标的辐射出射度,Mb为环境的辐射出射度,Tt为目标绝对温度,Tb为环境绝对温度,λ为波长,c1为第一辐射常数(37418×10-16W·m2),c2为第二辐射常数(14388×10-2m·K)。将式(2)、(3)、(4)代入式(1)得:Lm=ε/π∫ 14 8 dλ(c1λ-5 )/(ec2/λTt -1)+1-επ∫ 14 8 dλ(c1λ-5 )/(ec2/λTb -1).(5)红外热像仪根据设置的目标表面发射率和采集的环境温度,结合测得的辐射亮度,由式(5)得出目标的温度。被测物发射率对