贵州长波测温温度补偿算法

‘壹’ 红外测温传感器的红外测温原理及方法

红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律，众所周知，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。黑体的光谱辐射出射度由普朗克公式确定，即：
下图1-1是不同温度下的黑体光谱辐射度图： 图1-1 不同温度下的黑体光谱辐射度
从上图中曲线可以看出黑体辐射具有几个特征:
① 在任何温度下，黑体的光谱辐射度都随着波长连续变化，每条曲线只有一个极大值；
② 随着温度的升高，与光谱辐射度极大值对应的波长减小。这表明随着温度的升高，黑体辐射中的短波长辐射所占比例增加；
③ 随着温度的升高，黑体辐射曲线全面提高，即在任一指定波长处，与较高温度相应的光谱辐射度也较大，反之亦然。 依据测温原理的不同，红外测温仪的设计有三种方法，通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的称为全辐射测温法；通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法；如果是通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化来定温的称为比色测温法。
亮度测温法无需环境温度补偿，发射率误差较小，测温精度高，但工作于短波区，只适于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮挡，受烟雾灰尘影响小，测温误差小，但必须选择适当波段，使波段的发射率相差不大。本文选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度，全辐射测温法是根据所有波长范围内的总辐射而定温，得到的是物体的辐射温度。选用这种方法是因为中低温物体的波长较大，辐射信号很弱，而且结构简单，成本较低，但它的测温精度稍差，受物体辐射率影响大。下面是全辐射测温法的相关方法介绍：
由普朗克公式可推导出辐射体温度与检测电压之间的关系式：
V=RaεσT4=KT4
式中K=Raεσ，由实验确定，定标时ε取1
T—被测物体的绝对温度
R——探测器的灵敏度
a——与大气衰减距离有关的常数
ε——辐射率
σ——斯蒂芬—玻耳兹曼常数
因此，可以通过检测电压而确定被测物体的温度，上式表明探测器输出信号与目标温度呈非线性关系，V与T的四次方成正比，所以要进行线性化处理。线性化处理后得到物体的表观温度，需进行辐射率修正为真实温度，
其校正式为：
式中Tr——辐射温度(表观温度)
ε(T)——辐射率，取0.1～0.9
由于调制片辐射信号的影响，辐射率修正后的真实温度为高于环境的温度，还必须作环温补偿，即真实温度加上环温才能最终得到被测物体的实际温度。

‘贰’ 热像仪测温不准怎么回事

从原理上讲，测温是根据人体温度辐射出的热量而测温的，因此被测温人员距离测温仪越近，测温精度越高；不同距离的安装，可以通过相应的温度校正来补偿。测温仪所用的红外热像也根据镜头焦距大小来确定测温距离，测温的前提是被测温人员一定在热像的视场内；根据现场的使用场景，1-3米范围，宜使用9mm测温仪；3-5米，宜使用13mm测温仪; 5-10米范围，宜使用19mm测温仪。
根据不同的场景选择不同焦距的测温仪来满足测温应用，在实际安装时，还应注意测温仪应与被测温人员的额头保持水平直视，或应保证不大于15度的水平、垂直角度的差异，最佳温度应取被测温人员在红外图像中占屏幕1/4--1/2为适宜。

测温仪在不做温度校正补偿情况下，检测出的温度会比手持测温枪的温度低2-3.5度不等；原因是人体额头头发稀疏散热快、带帽捂热等原因，实际温度就是在31-34度之间，公众熟知的人体体温是在36-37度之间，因此，不同品牌的手持测温枪在测人体额头时，适当的加了2.5-3.5度做最终显示而已。因此，双光谱测温仪工作使用时，为了更加贴近公众熟知的人体体温；也会适当进行温度校正。

‘叁’ 红外线测温仪的工作原理是什么

红外线测温仪是利用波长在0.76～100μm之间的红外线，对物体进行扫描成像，来进行对物体的设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等，因此，红外线测温仪一直以来都是国家研究的重要项目，包括在日常生活中，甚至在医学领域中，都是充当着一个重要的角色，为我们检测出许许多多存在却看不见的问题，但是他的工作原理是什么?小编为你们解释。

红外测温的理论原理

在自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断的向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的红外线。他最大的特点是在给定的温度和波长下，物体发射的辐射能有一个最大值，这种物质称为黑体，并设定他的反射系数为1，其他的物质反射系数小于1，称为灰体，由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。说明在绝对温度T下，波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。根据这个关系可以得到相应的的关系曲线，即可的出：

(1)随着温度的升高，物体的辐射能量越强。这是红外辐射理论的出发点，也是单波段红外测温仪的设计依据。

(2)随着温度升高，辐射峰值向短波方向移动(向左)，并且满足维恩位移定理，峰值处的波长与绝对温度T成反比，虚线为处峰值连线。这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处，低温测温仪多工作在长波处。

(3)辐射能量随温度的变化率，短波处比长波处大，即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高)，抗干扰性强，测温仪应尽量选择工作在峰值波长处，特别是低温小目标的情况下，这一点显得尤为重要。

红外线测温仪的原理

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度，使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。显示器指出被测物体的亮度温度。

这是小编总结的红外线测温仪的原理，大家是否清楚知道了?就是测量温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出的红外线。它在检查、维修和标定的温度方面能够大大提高工作效率，节约时间，提高设备和系统的可用率。红外线测温仪现在已经用于电力、冶金、石化等多个方面了，甚至连航空运输方面也是红外线测温仪的领域。

‘肆’ 红外测温仪使用方法

手持式的红外测温仪的话，只需要将测温仪靠近并且对准被测物体，按下测温键即可，液晶屏上会显示响应的温度。如果是非接触式的测温仪的话，正确安装之后，工作人员只需要观察后台显示的测温数据即可，不需要人工操作测温。

从原理上讲，测温是根据人体温度辐射出的热量而测温的，因此被测温人员距离测温仪越近，测温精度越高；不同距离的安装，可以通过相应的温度校正来补偿。

测温仪所用的红外热像也根据镜头焦距大小来确定测温距离，测温的前提是被测温人员一定在热像的视场内；根据现场的使用场景，1-3米范围，宜使用9mm测温仪；3-5米，宜使用13mm测温仪; 5-10米范围，宜使用19mm测温仪。

红外测温枪使用注意事项：

1、只测量表面温度。红外测温枪不能测量内部温度。

2、不要透过玻璃进行温度测量。玻璃的反射和透射性能不同于其它材料，因而得出的红外温度读数受到影响。

3、建议不要用红外测温枪测量光亮或抛光金属表面（不锈钢、铝等）。

4、注意环境条件。蒸汽、灰尘、烟雾等遮住镜头，妨碍精确测量。

5、注意环境温度。如果红外测温枪遇到10度以上的突变环境温差，让仪器适应新的环境温度至少二十分钟。

6、不同的物体用调不同的发射率。

红外线测温仪的工作原理是当人体的红外热辐射聚焦到检测器上，检测器把辐射功率转换为电信号，这个电信号在被补偿环境温度之后以温度为单位来显示，所以红外线测温仪并不是对人体发射红外线，而是接收我们身体发出的红外线热辐射，对我们的眼睛和身体都是没有伤害的。

‘伍’ 红外测温仪如何工作它的工作原理是什么

了解红外测温仪的工作原理，技术规格，工作条件，操作和维护，是用户正确选择或使用红外测温仪的基础。

绝对零以上的所有物体都向周围空间辐射红外能量。物体的红外辐射能量及其波长分布与其表面温度密切相关。因此，可以通过测量物体的红外能量来精确地检测物体的表面温度，这是红外辐射温度测量的客观基础。0

此外，它必须参考黑体辐射定律。黑体是理想的散热器。它吸收所有波长的辐射能，但不反射或不穿透任何能量。其表面的发射率是1。应该注意，自然界中没有真正的黑体。但是，为了理解和获得红外辐射的分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这是普朗克设计的体腔辐射的量化振荡器模型。在此基础上，推导了黑体辐射的普朗克定律，即黑体的光谱辐射度用波长表示。这是所有称为黑体辐射定律的红外辐射理论的基础。

自然界中几乎所有实际物体都不是黑体。实际物体的辐射量不仅取决于辐射波长和物体的温度，还与物体的材料，制备方法，热处理，表面状态和环境条件有关。因此，为确保黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入与材料特性和表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射之间的接近程度，该值通常在0和1之间。根据辐射定律，只要知道材料的发射率，任何物体的红外辐射特性可以获得。影响发射率的主要因素是什么？有材料类型，表面粗糙度，理化结构，材料厚度等。

一个红外温度计所构成的光学系统，光电检测器，信号放大器，信号处理和显示输出的。红外温度计的光学系统在其视场中累积目标红外能量。视场的大小取决于红外测温仪的光学组件和位置。红外能量聚焦在光电探测器上，并转换为相应的电信号。信号由放大器和信号处理电路根据仪器内部的算法和目标发射率进行校正，然后转换为被测目标的温度值。

回复者：华天电力

‘陆’ 如何对红外线测温仪校验

1、首先第一步就是要进行长按按键中间的红色按键，注意的是需要长达10秒才可以，这时候红外线测温仪就会进行自动恢复出厂设置。
2、接着就是进行设置校准，然后就是要进行转到红外测温仪侧面，这时候注意的是可以看到这里有个凹槽，如下图所示。
3、然后就是要进行用手或者螺丝刀往右侧用力推一下即可打开即可。
4、接着打开之后这时候就可以在里面看到电池仓上面看到有个温度选择的开关，默认位置在：℃（摄氏度）
5、然后就是要进行将开关拨动到“℉”的位置即可将温度显示单位注意的是设置为华氏度℉。
6、最后一步就是进行关上电池盖之后，这时候就可以看到显示屏上已经切换到华氏度温度的显示了，校准就完成了。
红外线测温仪的原理是自然界中除了人眼看得见的光（通常称为可见光），还有紫外线、 红外线等非可见光。自然界中温度高于绝对零度(-273℃)的任何物体，随时都向外辐射出电磁波（红外线），因此红外线是自然界中存在最广泛的电磁波，并且热红外线不会被大气烟云所吸收。随着科技的日新月异，利用红外线这一特性，采用应用电子技术和计算机软件与红外线技术的结合，用来检测和测量热辐射。物体表面对外辐射热量的大小，热敏感传感器获取不同热量差，通过电子技术和软件技术的处理，呈现出明暗或色差各不相同的图像，也就是我们通常说的红外线热成像；将辐射源表面热量通过热辐射算法运算转换后，实现了热像与温度之间的换算。

‘柒’ 什么是温湿度补偿及交叉干扰气体补偿算法

流量积算仪都是为测量气体和蒸汽设置的。因为气体、蒸汽随温度和压力的改变而密度会产生很大的变化，进而影响质量流量的大小。
所以，在温度压力变化大的测量过程中需要使用温压补偿功能。
温压补偿的意义
温压补偿通常指仪表测量的数据是在温度25度，压力为一个标准大气压为条件下的结果，通常测量现场的温度和压力与标准有区别，所以一般仪表都能测量现场温度与压力，然后通过计算公式对测量结果进行自动补偿。 比如空气流量的测量，一般流量计比如孔板流量计、双D巴、阿牛巴等流量计测量的都是当前温度压力下的体积流量，但是空气的体积一定时其质量受温度压力影响较大，计算公式为： PV=NRT=>m=MPV/RT 理想气体状态方程，其中R是常数，约为8.314J/(mol·K);P为气体压强，单位Pa;M是该物质的摩尔质量(或者混合气体的平均摩尔质量);V为气体体积，单位m3;T为体系温度，单位K。 为了近似计算，温度看成常温20℃(293K)，该气体近似理想气体。
空气质量m=29g/mol×101325Pa×1m³÷8.314J/(mol·K)÷293.15K=1205.63g=1.2kg 从公式中可以看出空气质量与温度压力关系很大，所以仪表测量时要先测量出现场的温度和压力然后进行自动补偿。

‘捌’ 红外线的测温器工作原理是什么

什么是红外辐射？
红外测温仪是通过红外辐射运行的。红外线是占据在可见光之间电磁波谱的一部分。电磁波谱是一组不同类型的辐射。它包括伽马射线、X射线、紫外线、可见红外辐射、微波、和无线电波。红外线的波长大于可见光的波长。因此红外线是一种不可见光。“红外”的意思就是“在红线以下”，表明这种光只有在电磁波谱的红光以下才能被看到。
特点
非接触温度感测器可以测量所有目标物体释放的红外能量，具有响应快的特点。通常被用于测量移动和间歇性目标，真空状态下的目标，由于恶劣环境空间限制以及安全威胁无法由人接触的目标。尽管在有些情况下使用其它设备也可以完成，但成本相对较高。
接触和无接触温度测量
接触温度检测器必须和目标材料温度相称。例如，在一个玻璃测温仪中的汞接受了空气中的温度，因此而热胀或者冷缩。当一个接触检测器被置于一个不同的环境中时，它就需要一段时间去适应新的环境。这也被称作检测器的响应时间。在某些应用现场，检测器要接触被测物是不实际或者是不可能的。而红外检测器可以在短时间内远距离测量温度，因此在某些情况下它是非常实用的。
温度测量原理
红外检测器将吸收的辐射转化为热能，因此提高检测器的温度。并把温度变化数据转化成电子信号，放大显示出来。
辐射原理
所有的物体都是由不断震动的原子构成的，高能量的原子震动频率越高。所有微粒的震动，包括这些原子，生成电磁波谱。物体的温度越高，它的震动就越快，因此光谱的辐射能量就越高。结果，所有物体都不停的以自身的波长频率向外辐射，而其波长和频率又取决于物体自身的温度和它的光谱比辐射率。
视觉范围比率和到直径距离的比率
视觉范围是指仪器操作的角度，它是由该个体的视度所决定的。视觉范围是仪器和目标物距离与目标物直径的比率。目标物越小，你就应该靠它更近一些。当目标物的直径很小时，那么将温度计靠目标物近一些就显得很重要，这样可以确保只是在测量该目标物，而不包括周围环境。
激光可视
激光点是用来显示测量区域的点，而不是散发出某种东西要测量。这是一个误区。传感器被放在激光模块的旁边，被直射的物体。和激光形成了同样的光线路径。
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‘玖’ 红外热像仪工作原理是怎样的为什么需要进行背景温度补偿

• 红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

• 红外热像仪是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能（电磁波）在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。

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  红外热像仪的光路图

• 背景温度补偿：发射率较低的被测物体会反射来自附近的物体的能量，这部分额外的反射能量会被添加到被测物体自身辐射的能量中，这部分能量如果不被剔除，将使测量读数不准确。因此我们需要根据现场环境温度情况修正“背景温度补偿”等参数来消除这部分干扰。
  
  

‘拾’ 请问红外测温仪测温原理是什么

通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像,可以观察到被测目标的整体温度分布状况,研究目标的发热情况,为工作和研究提供判断依据。我们常用的热像仪属于被动热像测试，很安全。红外线根据大气窗口，分为近红外、短波红外、中波红外、长波红外。长波红外可以透过空气观测，不能透过墙壁和玻璃观测，并且具有全天候成像、非接触测温、透烟雾观测的优势。
如果想要了解更多红外热像仪相关的原理、产品和案例介绍，或者想要工程师免费上门演示，可以找上海热像科技股份有限公司，旗下品牌“FOTRIC 飞础科”。
FOTRIC十年专注于红外热成像专业测温领域并持续创新，手持式、在线式、体温筛查型等产品线一应俱全，100+丰富产品型号供选择，具有1000+各种细分行业的丰富应用案例。
该公司是一家高新技术企业，总部位于中国上海，同时在北京、无锡、南京、济南、西安设有办事处，在北美、欧洲、韩国、新加坡、澳大利亚等三十多个国家和地区设有分销商，已通过了国际ISO:9001质量体系认证、美国FCC认证、欧洲CE认证。同时公司致力于热像技术的智能化创新，产品被广泛应用在电力、工业、钢铁、石化、电子、科研等行业，得到国家电网、中石化、宝钢、华能、华电、上汽等10000+工业客户的认可，实力厂家值得信赖。