，紅外技術(shù)資料

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發(fā)布日期： 2017年06月06日

如何確保紅外測(cè)溫儀測(cè)溫精度　[ 2006-03-28 17:27:40 ]
有關(guān)輻射術(shù)語的定義符號(hào)和單位　[ 2006-03-27 17:58:52 ]
常見非金屬材料輻射率　[ 2006-03-27 17:53:17 ]
常見金屬材料輻射率　[ 2006-03-27 17:51:48 ]
什么是紅外線　[ 2006-03-27 14:18:39 ]
紅外測(cè)溫技術(shù)說明　[ 2006-03-27 14:08:06 ]
紅外技術(shù) 　[ 2006-03-27 13:59:41 ]
紅外光的熱效應(yīng)

		紅外指南

?	紅外的歷史?

?	什么是紅外線

?	為什么我不能看見紅外線?

?	紅外線測(cè)溫儀應(yīng)用了什么理論和技術(shù)?

?	紅外測(cè)溫儀是如何工作的?

常見問題

只有同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件，才能部分或全部對(duì)本文件進(jìn)行再出版:
This notice is included in its entirety at the beginning.
There is no charge except to cover the costs of copying.

		紅外的歷史？

1800年皇家天文學(xué)家William Herschel 爵士發(fā)現(xiàn)了"黑熱"輻射。
1880年，“紅外“這個(gè)詞被發(fā)明。Samuel Langley明了測(cè)輻射熱儀，測(cè)量加熱時(shí)電阻的變化。
1901測(cè)輻射熱儀可檢測(cè)400米外的牛的輻射。
第二次世界大戰(zhàn)后，許多國家投入大量資金用于紅外線在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。
2002年，熱映光電公司采用其專有的基于存儲(chǔ)器的芯片系統(tǒng)和紅外技術(shù)，設(shè)計(jì)了最緊湊的，電池壽命最長的（連續(xù)使用70小時(shí)）和最廉價(jià)的紅外測(cè) 溫儀及先進(jìn)的熱傳感器。

		紅外線是什么 (IR)?

紅外線跟任何光射線一樣，是低頻（或波長較長）的電磁輻射。

任何在絕對(duì)零度(-273.15 ℃或開氏 0 度)以上的物體，都會(huì)輻射出紅外線。

		為什么我看不到紅外線?

你的眼睛是看太陽光的，兩種動(dòng)物能夠識(shí)別并檢測(cè)紅外線：一些響尾蛇及甲蟲。但是你的皮膚仍然可以感受到紅外線：在篝火旁邊，你能感受到紅外線的溫暖。
你的汽車受到太陽的烘烤時(shí)，你起動(dòng)汽車，打開空調(diào)，空氣就會(huì)涼下來，
但是你仍然感到酷熱難耐，這就是來自汽車內(nèi)部的紅外線，它到達(dá)你的傳感器即皮膚。
使用紅外測(cè)溫儀你會(huì)知道你車內(nèi)的輻射溫度可以達(dá)到80攝氏度！

		紅外測(cè)溫儀應(yīng)用了什么理論和技術(shù)?

無論你相信不相信，它的主要理論是量子物理學(xué)。
這是在經(jīng)典物理學(xué)衰落之后，物理學(xué)的大震蕩。量子物理學(xué)開始繁榮?？偟妮椛?能與絕對(duì)溫度的四次方成正比。(Stefan-Boltzmann 定律）
Wien位移定律：發(fā)現(xiàn)峰值波長的產(chǎn)物與溫度為常數(shù)。
Wien1911年獲諾貝爾物理獎(jiǎng)。

		紅外測(cè)溫儀是如何工作的?

紅外溫度計(jì) 傳感器從目標(biāo)收集到很小的能量（通常為0.0001）瓦），
通過精密放大器放大，轉(zhuǎn)換為電壓輸出。
CPU通過16位模－數(shù)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)數(shù)字化，
算術(shù)裝置通過上述的諾貝爾獎(jiǎng)定律解出溫度方程，
補(bǔ)償環(huán)境溫度及輻射效應(yīng)，按下開關(guān)，你會(huì)數(shù)秒鐘之內(nèi)得到目標(biāo)溫度值。

如果您想了解更多的信息，請(qǐng)參考佐治亞州立大學(xué)的超物理學(xué):
他們提供完善的指導(dǎo)、方程和例子。

		常見問題

據(jù)我所知，通常紅外溫度計(jì)要比此裝置大得多，精度有保證嗎？

外溫度計(jì)要大得多，但是SUNSTAR卻象 “大型紅外溫度計(jì)裝置的電池”一樣小。
精度沒有承諾，數(shù)據(jù)庫中有每個(gè)裝置的測(cè)試報(bào)告，可通過序列號(hào)去追蹤。
這些測(cè)試遵守“ASTM E 1256輻射溫度計(jì)的測(cè)試方法” （單波帶型）。

籌備中:
互聯(lián)網(wǎng)在線查詢
通過訪問網(wǎng)頁www.SUNSTAR.com.cn和輸入序列號(hào)，
你可親自查詢每一只紅外溫度計(jì)的精度測(cè)試報(bào)告。一些型號(hào)(TN1xx-tr)包裝中有硬拷貝測(cè)試報(bào)告。

I精度方面，尺寸無關(guān)緊要。

紅外溫度計(jì)能測(cè)量空氣溫度嗎？

能也不能。
不能，因?yàn)榭諝獠粫?huì)輻射紅外線，輻射率太低檢測(cè)不到.
能，因?yàn)槟憧梢园鸭t外溫度計(jì)指向與空氣溫度相同的任何物體。
室外：樹葉、樹、草（在樹蔭下）與空氣溫度相同。
室內(nèi)：你的課桌、一張紙，與空氣溫度相同。
得到“空氣溫度”的關(guān)鍵是測(cè)量與空氣溫度相同的任何物體。

我能否用紅外溫度計(jì)測(cè)量螞蟻身體的溫度？

你可以把溫度計(jì)指向書桌上的螞蟻，但是你得到的是螞蟻和書桌的平均溫度,
因?yàn)闇囟扔?jì)的視場(chǎng)比螞蟻大得多。
但是如果你的書桌上有10,000只螞蟻，就可以覆蓋紅外溫度計(jì)的全部視場(chǎng),
然后你就可以測(cè)量螞蟻的體溫。

視場(chǎng)問題，是紅外溫度計(jì)得到正確讀值的關(guān)鍵。
　

測(cè)量距離有多遠(yuǎn)？

我可以測(cè)量5米之外的墻的溫度嗎？可以測(cè)量1千米之外的山的溫度嗎？
我們正在使用8um 至 15um的紅外線，在此波段，大氣幾乎是完全透明的。
在沒有雨、沒有霧的100米距離，紅外溫度計(jì)是很精確的。
在1千米，你需要一些物理學(xué)背景來修正讀數(shù)。
參考D.P. DeWitt所著的輻射溫度計(jì)理論及實(shí)踐,第三章。

	紅外溫度計(jì)能在完全黑暗的環(huán)境中操作嗎？
	能，正是因?yàn)榇?，它才被用于國防及軍事? 事實(shí)上，最早的紅外技術(shù)是利用軍事基金來開發(fā)的。

	紅外溫度計(jì)能否穿透建筑物？測(cè)量里面的溫度？
	在現(xiàn)實(shí)生活中，不行。只能是電影中實(shí)現(xiàn)。

	但是我記得紅外線可以穿透什么東西？
	紅外線能夠穿透聚乙烯薄膜（例如：完全黑暗的垃圾袋），硅，鍺。你可以把暖的東西放在聚乙烯膜（你的手）的后面，紅外溫度計(jì)能夠檢測(cè)到物體的存在。

	現(xiàn)在我可以測(cè)魚缸中魚的體溫嗎？
	不能，水和玻璃只是對(duì)于可見光是透明的，但是對(duì)于紅外線來說，它完全是不透明的，來自魚的所有紅外線不能穿透水，所以你只能測(cè)玻璃的溫度。我的寵物的溫度呢？把溫度計(jì)指向狗，你得到的是皮毛的溫度，你看見的就是你得到的。

我怎樣知道，我的紅外溫度計(jì)仍然是準(zhǔn)確的？

紅外溫度計(jì)的校準(zhǔn)是極其復(fù)雜的，這就是它所以昂貴的原因。
商運(yùn)達(dá)開發(fā)了它專有的連續(xù)校準(zhǔn)設(shè)備CCE(Continuous Calibration Equipment), 它能以不同的溫度、連續(xù)地、以較高的產(chǎn)出能力同時(shí)校準(zhǔn)96臺(tái)紅外溫度計(jì)。
通過特殊的預(yù)測(cè)算法則可減少周期時(shí)間。
我們的制造商通過ISO9001認(rèn)證。
我們的紅外耳溫計(jì)符合ASTM E1965的嚴(yán)格要求：+/-0.2攝氏度
如果仍有疑問，你可以試著自己進(jìn)行校準(zhǔn)：
　

用碎冰裝入到大的聚苯乙烯（如聚苯乙烯泡沫）杯子（10盎司或更大）（或任何暖水瓶）一半滿，
加入冷的自來水直至到達(dá)杯子沿下面? 到 1英寸。提示：兩個(gè)杯子：一個(gè)套著一個(gè)通過試驗(yàn)將提供更好的保溫和更穩(wěn)定的溫度
　
將已經(jīng)過校準(zhǔn)的準(zhǔn)確校準(zhǔn)的接觸式探頭溫度計(jì)的尖端插入水中，用力用探頭攪動(dòng)水的表面一分鐘，或者直到接觸式探頭溫度計(jì)穩(wěn)定。
　
當(dāng)探頭溫度計(jì)穩(wěn)定下來時(shí)，連續(xù)攪動(dòng)水，同時(shí)用紅外溫度計(jì)測(cè)量溫度。
　
保持紅外溫度計(jì)在水面內(nèi)1英寸進(jìn)行最準(zhǔn)確的測(cè)量。 0℃ (32 ℉)時(shí)，紅外溫度測(cè)量應(yīng)在探頭讀數(shù)的范圍+/-1℃ (+2 ℉)內(nèi)。

警告：由于此種測(cè)試要求特殊的技術(shù)，并且由于以下原因，商運(yùn)達(dá)不擔(dān)保校正結(jié)果正確。

高級(jí)用戶可能使用自造的三態(tài)點(diǎn)(液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)共存) 來校準(zhǔn)您的接觸式溫度計(jì)，
見“科技美國，1999年1月13”“三態(tài)點(diǎn)的處理“，作者： Shawn Carlson。
該文提供了保持0.0001℃溫度標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新的方法，就在家里作，并且制造費(fèi)用低于50美元。
水的三態(tài)點(diǎn)是一種很精確的溫度方法，比冰水共存好得多。

我還能用紅外溫度計(jì)來測(cè)量什么？

你可以測(cè)量任何物體包括宇宙的溫度，來證明宇宙大爆炸理論。
1965年，宇宙大爆炸殘留的輻射被無線天文學(xué)家Arno Penzias 和 Robert Wilson發(fā)現(xiàn)。在宇宙的所有方向，都可找到這種峰值為3 K (-270℃)的輻射。此溫度就是宇宙大爆炸的證據(jù) （宇宙的來源）。
當(dāng)然，你必須把紅外溫度計(jì)帶到外太空才能得到正確的讀數(shù)。
當(dāng)然，你需要一些復(fù)雜的紅外溫度計(jì)和可能是宇宙飛船來進(jìn)行這種測(cè)量。
我們的紅外溫度計(jì)不能在外太空使用。

所以這種“瑞士軍用溫度計(jì)”可以測(cè)量任何東西嗎？

是的，我們稱為“ 瑞士軍用溫度計(jì)”。但它還是有一些不可量測(cè)的東西：
黃金, 發(fā)光金屬，或任何低發(fā)射率材料。
例如：量測(cè)125degC 黃金的溫度實(shí)際讀數(shù)值僅是 27degC。
由于這些材料的反射光極強(qiáng)，因此你測(cè)量的僅僅是反射的結(jié)果。
紅外溫度計(jì)無法量測(cè)的材料，可以使用其它類型的溫度計(jì)進(jìn)行量測(cè)。
可通過網(wǎng)站了解更多溫度計(jì)的信息。

進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的竅門

目標(biāo)必須占據(jù)紅外溫度計(jì)的整個(gè)視場(chǎng)。
避免閃光的表面（金屬），粗糙的表面給出較好的精度。
在金屬表面增加電子絕緣帶（黑色最好）可以解決這個(gè)問題，得到精確的讀值。
請(qǐng)確保絕緣帶足夠大能夠占據(jù)紅外溫度計(jì)的整個(gè)視場(chǎng)。
確保絕緣帶不會(huì)燃燒。小心使用！
避免溫度噪聲（避免附近有其他高溫物體）。
例如，你正在測(cè)量集成電路，它的附近有焊鐵。
應(yīng)盡量與目標(biāo)表面垂直

水銀終結(jié)者

溫度計(jì)通過使用在被加熱或冷卻的的方式下改變的方式下測(cè)量溫度。第一款溫度計(jì)被稱做測(cè)溫器，并且同時(shí)有多名發(fā)明家都發(fā)明了同樣的溫度計(jì)。意大利發(fā)明家Santorio Santorio 是第一個(gè)在儀器上標(biāo)示數(shù)據(jù)范圍的。在1593年由Galileo Galilei 發(fā)明了一種不完全的水溫度計(jì)，這是第一次允許溫度改變的狀態(tài)下進(jìn)行溫度量測(cè)。1714年 Gabriel Fahrenheit 制造出以他名字命名的華氏刻度的水銀溫度計(jì)。

不幸的是，水銀已由環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)（EPA）確定為頂極持久生物積累有毒（PBT）化學(xué)品而被要求在全球范圍內(nèi)減少使用。

也許我們還會(huì)記得，有這樣的小孩子在地板上玩打碎玻璃水銀溫度計(jì)中的水銀球。當(dāng)小水銀球最終不知滾落到何處時(shí)，那時(shí)的我們是很可悲的?，F(xiàn)在我們都知道水銀的毒性可以對(duì)身體的每一個(gè)組織造成危害，包括大腦。
老式的水銀溫度含有大約1克的水銀，這足夠污染一個(gè)20畝的湖，體溫計(jì)破碎后，水銀形成許多水珠，很快揮發(fā)到空氣中，損害人的神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)一關(guān)心環(huán)境對(duì)衛(wèi)生保健影響的國際聯(lián)盟——無危害衛(wèi)生保健組織的調(diào)查，溫度計(jì) 的不恰當(dāng)處理是水銀揮發(fā)物的主要來源。一旦水銀進(jìn)入環(huán)境，在湖和河里的微生物會(huì)把它轉(zhuǎn)化成更有毒的甲基水銀，并在魚和野生動(dòng)物里堆積。 ... 大多數(shù)人通過吃魚而受到水銀的毒害。孕婦、生育期的婦女和幼小的孩子由于水銀暴露處境尤其危險(xiǎn)。

實(shí)際上，著名的國家科學(xué)研究院最近一份報(bào)告表明每年超過60,000 孩子，可能因?yàn)樗麄兡赣H在懷孕期間吃的水銀污染的魚，而處于無學(xué)習(xí)能力的風(fēng)險(xiǎn)。幸運(yùn)的是，水銀溫度計(jì)正在被逐步被淘汰。
參議院成員通過了禁止水銀溫度計(jì)的法案，并提供2000萬美元鼓勵(lì)家庭賣了他們舊的溫度計(jì)，而去買新的對(duì)環(huán)境安全的溫度計(jì)。很多大的藥房和零售連鎖店現(xiàn)在只出售無水銀的溫度計(jì)。

以下是幾種適合商業(yè)用的非水銀溫度計(jì)：

數(shù)字電子溫度計(jì)
玻璃鎵銦錫 (galin-stan) 溫度計(jì)
前額式和耳道式溫度計(jì)

最近美國醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)的聲明表示非水銀體溫計(jì)做為診斷工具是有效的。

隨著電子和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，各種非接觸紅外溫度計(jì)（IRT）已經(jīng)為工業(yè)、科學(xué)和家用所應(yīng)用。前額和耳道式溫度計(jì)也屬于IRT。所有物體發(fā)出可測(cè)量的紅外的能量， IRT使用特別的光學(xué)系統(tǒng)收集來自一個(gè)目標(biāo)表面的紅外能量，并且把這能量聚焦到一個(gè)探測(cè)器上。在那點(diǎn)上，那些探測(cè)器把紅外的能量轉(zhuǎn)變成與目標(biāo)表面溫度成正比的電信號(hào)。詳細(xì)的紅外的技術(shù)，請(qǐng)參考站點(diǎn)的紅外指南部分。

在水銀溫度計(jì)所應(yīng)用領(lǐng)域如工業(yè)、醫(yī)學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，IRT可以取代大部分的應(yīng)用。實(shí)際上，由為IRT量測(cè)的直接性和非接觸性，它已經(jīng)廣泛地用于汽車、食品、電子、植物、塑料制品、紡織品，醫(yī)藥制品，能源，紙制品和家庭應(yīng)用。

傳統(tǒng)的IRT體積大，價(jià)格昂貴。IRT的校準(zhǔn)極其復(fù)雜，特別在室溫補(bǔ)償上，這也就是IRT 如此昂貴的原因。 (不會(huì)再有其它原因！) 。
寶安康公司開發(fā)出自有的CCE(連續(xù)校準(zhǔn)設(shè)備)，它可同時(shí)在不同的溫度下校驗(yàn)128pcs的IRT，操作連續(xù)性強(qiáng)，通過率高。
通過特別的預(yù)測(cè)算法降低了量測(cè)周期。生產(chǎn)線通過了ISO9001認(rèn)證。我們的紅外耳式體溫度計(jì)(IET) 符合ASTM E1965的嚴(yán)格要求：+ /-0.2degC，且能在寬范的目標(biāo)和操作溫度下保持量測(cè)準(zhǔn)確。

在2002年寶安康依靠自有的SoC（片上系統(tǒng)）和紅外技術(shù)，以及具有存貯記憶的溫度傳感受器，設(shè)計(jì)出最緊密的、電池壽命最長（連續(xù)使用70小時(shí)）和最合理價(jià)格的紅外溫度計(jì)。傳統(tǒng)的IRT可能很大，但是ZyTemp只有"一些大的IRT的電池"大小。為了淘汰水銀溫度計(jì)及保護(hù)地球上所有動(dòng)物的健康，寶安康樂于推介世界是最精準(zhǔn)、小巧且價(jià)格合理的ZyTemp 紅外溫度計(jì)。以上就是我們對(duì)這種革命性產(chǎn)品，為什么提出"水銀終結(jié)者"這個(gè)名詞的目的。

Infrared Emissivity

非金屬

非金屬Ems 柱狀圖

金屬

金屬Ems 柱狀圖

發(fā)射率指導(dǎo)表
　

了解目標(biāo)的發(fā)射率，或者它的"輻射"特性，這是紅外測(cè)量的關(guān)鍵構(gòu)成。簡單地說，發(fā)射率就是一個(gè)表面或者黑體發(fā)出的輻射的比率，它的輻射理論由普朗克的定律預(yù)測(cè)。[W(L,T)=C1/(L^5*(exp(C2/LT)-1))。當(dāng)直接觀察一種材料表面的發(fā)射率就是表面大量的能源的測(cè)量。有很多因素影響具體目標(biāo)的發(fā)射率，例如波長，視野，黑體的幾何形狀，以及溫度。然而，對(duì)于紅外測(cè)溫儀使用者的目的和應(yīng)用來說，更希望得到一張全面反映發(fā)射率在各種各樣的物體表面和目標(biāo)上的相應(yīng)溫度的表。有關(guān)發(fā)射率更詳細(xì)的技術(shù)說明，請(qǐng)直接與ZyTemp聯(lián)系。

紅外光源/穩(wěn)態(tài)光源/脈沖光源

傳感器/探測(cè)器/光電二極管

氧氣傳感器/順磁氧傳感器

紅外氣體分析模塊

紅外熱電堆陣列/紅外熱成像模塊

濾光片