红外测温仪的选择方法探讨 测温仪技术指标

红外测温技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了重要作用。近年来，非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断提高，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。

红外测温仪

工作原理

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性——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关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的基础。

当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例；双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。

红外系统

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。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

选择红外测温仪可分为三个方面：

（1）性能指标方面 如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等；环境和工作条件方面，如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等；其他选择方面，如使用方便、维修和校准性能以及价格等，也对测温仪的选择产生一定的影响。

（2）确定测温范围 测温范围是测温仪较为重要的一个性能指标。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。因此，用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全，既不要过窄，也不要过宽。根据黑体辐射定律，在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化，因此，测温时应尽量选用短波较好。

（3）确定目标尺寸 红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪（辐射比色测温仪）。对于单色测温仪，在进行测温时，被测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场，背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数，造成误差。相反，如果目标大于测温仪的视场，测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。

确定光学分辨率（距离系灵敏）

光学分辨率由D与S之比确定，是测温仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处，而又要测量小的目标，就应选择高光学分辨率的测温仪。光学分辨率越高，即增大D：S比值，测温仪的成本也越高。

确定波长范围

目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料，有低的或变化的发射率。在高温区，测量金属材料的较佳波长是近红外，可选用0.18～1.0mm波长。其他温区可选用1.6mm、2.2mm和3.9mm波长。由于有些材料在一定波长是透明的，红外能量会穿透这些材料，对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1.0mm、2.2mm和3.9mm（被测玻璃要很厚，否则会透过）波长；测量玻璃内部温度选用5.0mm波长；测低区区选用8～14mm波长为宜；再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43mm波长，聚酯类选用4.3mm或7.9mm波长。厚度超过0.4mm选用8～14mm波长；又如测火焰中的CO2用窄带4.24～4.3mm波长，测火焰中的CO用窄带4.64mm波长，测量火焰中的NO2用4.47mm波长。

确定响应时间

响应时间表示红外测温仪对被测温度变化的反应速度，定义为到达最后读数的95%能量所需要时间，它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时，要选用快速响应红外测温仪，否则达不到足够的信号响应，会降低测量精度。但并不是所有应用都要求快速响应的红外测温仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时，测温仪的响应时间就可以放宽要求了。因此，红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。

环境条件考虑

测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应加以考虑并适当解决，否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，实现准确测温。在确定附件时，应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。当烟雾、灰尘或其他颗粒降低测量能量信呈悍，双色测温仪是较佳选择。在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下，或其他恶劣条件下，光纤双色测温仪是较佳选择。

在环境条件恶劣复杂的情况下，可以选择测温头和显示器分开的系统，以便于安装和配置。可选择与现行控制设备相匹配的信号输出形式。

红外辐射测温仪的标定

红外测温仪必须经过标定才能使它正确地显示出被测目标的温度。如果所用的测温仪在使用中出现测温超差，则需退回厂家或维修中心重新标定。

人体测温仪是测量人体额头的表面温度，然后根据人体额头的温度与体温的关系得到人体的实际体温的仪器。
工作原理
检测仪的光学组件将额头发射和反射的能量汇集到传感器上，通过电子组件将此信息转化成温度读数并显示在显示面板上，当温度读数超过高温报警值时，仪器会发出报警声，同时红色报警灯点亮。是现代医学中的非常重要的仪器。
主要用途
主要用于于出入境口岸、机场、车站、码头、医院、机关、工厂、学校、宾馆和写字楼等公共场所人体温度的检测，便于筛检具有发热症状的病人以减少传染和疫情蔓延。
主要特点
专为测量人体额头温度设计，环境温度、额头温度动态补偿;

背光型液晶(LED)数字显示;

华氏、摄氏两种模式选择;

具自动关机节电功能;

体积小巧、结构合理、操作方便。

测量额温模式可以用来测量100°范围内发射率0.95的物体温度。
使用注意事项
一:尽量要求被测量人在测量环境中停留足够长时间，使得被测量人的表面换热条件相同或相近。比如在机场，要在旅客到达机场候机楼10分钟后进行测量。这时候机楼通风和温度条件基本稳定，旅客前额的外部换热条件基本达到相近 。

二:测量场所应尽量选择在室内，且避免阳光直照红外辐射温度计和被测量人的额头。

三:要对被测量人的距离准确估计。

四:人的额头温度一般低于腋下温度1到3摄氏度，这时应将发烧的腋下温度判据转换到额头温度。

五:红外耳温计是测量耳温的，1秒钟以内可测量完毕，由于人的耳膜和耳道受外界环境条件影响较小，因此，红外耳温计能准确地测量体温。人的耳温一般高于腋下温度0.4摄氏度。这时红外耳温计示值应将发烧的腋下温度判据转换到耳温的判据。

六:为确保红外辐射温度计的准确和稳定性，应定期与标准的校准装置进行校准比对。

七:非接触红外辐射温度计分工业用和医用两种，测量体温时应选用医用红外辐射温度计，因为工业用的范围宽、分辨率低、误差大。