科普|红外测温仪的类型、工作原理及使用教程

红外测温仪是一种使用红外辐射技术测量物体表面温度的仪器。它利用物体表面发射的红外辐射能量来推断物体的温度，不需要直接接触物体，因此能够在非接触的情况下准确测量物体的温度。

红外测温仪的工作原理基于物体的热辐射特性，根据斯特藩—玻尔兹曼定律（Stefan-Boltzmann Law），物体表面的辐射能量与物体温度成正比。红外测温仪通过接收物体表面发射的红外辐射，然后将这些辐射能量转换成温度值，通过显示屏或其他输出方式展示出物体的温度。

红外测温仪通常由红外传感器、光学镜头、信号处理电路和显示屏等组成。红外传感器接收来自物体的红外辐射，并将其转换为电信号。光学镜头用于聚焦和收集来自物体的红外辐射。信号处理电路对接收到的红外辐射信号进行处理和转换，将其转化为物体的温度值。显示屏展示出测量结果，通常以数字形式或者热像形式显示。

红外测温仪具有非接触、快速、远距离测量、高精度等优点，广泛应用于各个领域，如工业制造、建筑、电力维护、医疗、食品安全等。它在温度监测和故障诊断方面发挥着重要的作用，并能够提高工作效率和安全性。

一、红外测温仪的类型

接触式红外测温仪

在生产过程中，红外测温技术在产品质量控制与监控、设备在线故障诊断与安全保护、节能等方面发挥了重要作用。

红外测温由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示输出等部分组成。光学系统将目标的红外辐射能量集中在其视场内，视场的大小由测温仪的光学部件及其位置决定。

非接触式红外测温仪

最常见的是红外额头温度计，它可以测量人体的温度。非接触式红外测温仪采用超低功耗智能设计。超低功耗设计保证产品可以工作更长时间，减少频繁更换电池和工作时没电的烦恼。智能化设计帮助用户更方便地测试，更快速地捕捉被测物体的真实值，并且仪器可以智能选择电池或USB连接供电。

接触式红外测温仪和非接触式红外测温仪的区别

1、非接触式温度计在测量物体时不接触物体本身，对物体本身没有影响，而接触式测温需要接触被测物体的表面，因此与被测物体有接触温度测量仪器本身和被测物体本身。污染和腐蚀影响。

2、非接触式温度计是检测被测物体的表面温度。它只能测量裸露外表面的温度。接触式温度测量只要探头能接触到就可以测量。

3、非接触式温度计响应速度快，可以测量运动物体和瞬态温度。接触式温度计响应速度慢，不适合测量瞬态温度，也不方便测量运动物体。

4、非接触式温度计测量范围宽，接触式温度计测量范围不够宽，耗材不够。

二、购买红外测温仪时要考虑哪些功能

测温精度

红外测温仪精度是指被测黑体温度的显示值与黑体标准温度之间可能存在的最大误差，通常以测温范围上限的百分比表示。例如±1%（满量程），当测温范围上限为600℃时，测温范围可能的误差为±6℃。但它并不能完全代表现场应用时可能出现的错误。由于影响温度测量结果的因素很多，必须根据被测目标的材质、形状、位置、现场工作环境等多种因素进行精确修正。温度计的精度越高，性能越好，价格也越高。用户不应盲目追求高精度，而应根据实际使用的技术要求进行选择。

温度测量范围

温度测量范围是红外测温仪能够测量的温度下限和上限的温度范围。温度测量范围是温度计最重要的性能指标之一。目前红外测温仪的测温范围可以从零下50℃到3000℃，但没有一种型号能够完成，而且不同的型号都有自己特定的测温范围。在条件允许的情况下，最好不要选择太宽的温度测量范围，这样会增加成本和误差。从技术角度来看，测温范围越宽，仪器的动态范围就越大，这不仅增加了仪器的制造难度和成本，而且降低了测温精度，特别是在高处的测温精度。低温端无法保证，因此，并不意味着温度测量范围越宽就越好。

距离系数

距离系数是红外测温仪的重要技术指标之一，是指测温仪与物体之间的距离L与被测物体直径的比值，K=L/d。距离系数越大，性能越好，可用于测量小物体，价格较高。需要注意的是，被测物体的直径必须大于温度计距离系数计算出的尺寸，或者被测物体的面积应充满温度计的视场。建议被测物体的尺寸超过视场的50%。如果尺寸小于视场，背景辐射就会进入温度计的视场，从而干扰温度计的读数，也就是说测得的温度不是被测物的真实温度目的。将会出现错误。

工作波长

工作波长是红外测温仪根据测温范围选择的红外辐射波段。选择正确的工作频段区域非常重要。同时，被测物体必须具有较高的发射率和较低的透射率和反射率。由于某些材料在某些波长下是透明的，因此应为该材料选择特殊的波长。

响应时间

响应时间表示红外测温仪在被测物体温度发生变化时的响应速度。定义为温度显示值稳定所需的时间。需要注意的是，不同的厂家对该指标的要求可能不同。测量运动物体或快速加热的物体时，应选择响应速度快的红外测温仪，否则会影响测量精度。当然，并非所有应用都要求温度计快速响应。对于静止物体或热过程含有热惯性的物体，或现有控制设备速度有限时，可以放宽温度计的响应时间。因此，红外测温仪响应时间的选择应适应被测目标的情况。 

三、如何使用红外线测温仪

在使用红外测温仪的过程中，一方面要熟悉和掌握所使用的测温仪的基本功能和操作，另一方面要逐步掌握对温度的分析。测量结果。因为影响红外测温仪的因素很多，比如被测目标发射率的影响，所以一般手册中有一个常用的材料发射率对照表。测量温度时，温度计的发射率应与被测物体的发射率一致或接近。 

温度计的环境条件对测量结果影响很大，必须引起足够的重视。环境的影响一方面会造成温度测量的误差，另一方面也会对温度计本身造成损坏。环境条件的影响是多方面的，如大气吸收、灰尘、烟雾、大气中的悬浮颗粒、太阳辐射、附近物体的热辐射、风、环境温度等都会影响测温结果。因此，必须根据使用的实际情况采取相应的措施，并进行适当的补偿。总之，用户应根据应用的特点和具体条件来选择温度计。正确的选择是正确使用温度计的前提，正确的使用也有助于使用者进一步做出正确的选择。两者的有机结合是充分发挥红外测温仪在生产实践中重要作用的必要保证。