红外原理 

• 红外辐射
  

• 发射率

• D:S
• 大气和环境的影响

然而，光谱中人眼不可见部分所包含的能量最高是可见部分的 100,000 倍。这正是红外测量技术的理论依据。从图 5 中可以看出，随着目标温度的升高，最大辐射量逐渐向波段较短的区域移动，且物体在不同温度下的辐射曲线相互不重叠。整个波长范围内的辐射能量（每条曲线下方的区域）增长至温度的四次方。这些关系由 Stefan 和 Boltzmann 于 1879 年发现，标明可以从辐射信号中测量出明确的温度。

图 5 显示了物体在不同温度下的典型辐射。如前所述，物体在高温下会发出少量可见光。因此，每个人都可以看到物体在非常高温的环境下（600°C 以上）发出红色到白色的光线。经验丰富的钢铁工人甚至可以从颜色上非常准确地估算出钢铁的温度。从 20 世纪 30 年代开始，钢铁行业便开始使用经典的隐丝式高温计。

从图 5 中可以看出，应以此为目标：尽可能在最宽的范围内设置红外温度计，以获取最多的能量（对应于曲线下方的区域）或者目标发出的信号。然而，在某些情况下，这种做法并不总是有利的。例如，在图 5 中，当温度升高是，辐射强度在 2 µm 处增加量远远高于在 10 µm 处的。每单位温差下的辐射差异越大，红外温度计的测量精度便越高。根据维恩位移定律(Wien's Displacement Law)，随着温度的升高，物体的辐射量最大值将向短波方向移动，因此，波长范围将取决于高温计的温度测量范围。在低温环境下，在 2 µm 处工作的红外温度计将在温度低于 600°C 时由于辐射能量太少而几乎看不到任何东西，从而停止工作。使用针对不同波长范围的测量仪器的另一个原因在于一些被称为非灰体（玻璃、金属和塑料薄膜）的材料的辐射率模式。图 5 显示了理想材料——所谓黑体的辐射情况。然而，许多物体在相同温度下会发出少量的辐射。实际辐射量与黑体的辐射量的比称为(ε)辐射率 ，辐射率的最大值为 1（与理想的黑体相对应的物体），最小值为 0。辐射率小于 1 的物体被称为灰体。辐射率还取决于温度和波长的物体被称为非灰体。此外，辐射的总和包括被吸收部分 (A)、被反射部分 (R) 和透射部分 (T) ，等于 1。（请参见下面的公式和图 6）

A + R + T = 1 (1) 

实心体不会透射红外光 (T = 0)。根据基尔霍夫定律，物体吸收的所有辐射（导致物体温度升高）之后将被该物体辐射出去。则对于吸收率和辐射率来说：

A ↔ E = 1 – R (2) 

T理想的黑体也不会发生反射 (R = 0)，所以 E = 1。
许多非金属材料，如木材、塑料、橡胶、有机材料、岩石或混凝土的表面很少发生反射，因此其辐射率通常较高，在 0.8 和 0.95 之间（参见大多数常见材料的辐射率值列表）。相比之下，金属材料 - 特别是那些表面经过抛光处理或者表面光亮的金属 -它 的发射率约为 0.1。红外测温仪通过提供可自主设定发射率参数的功能项来弥补这一点，另请参见图 7(see 参见大多数金属的辐射率值)。

什么是发射率？

发射率是被测量物体发射红外能量的能力。发射的能量表征物体的温度。发射率的值可以从0(亮镜)到1.0(黑体)。大多数有机、油漆或氧化表面的发射率值接近0.95。绝大多数的福禄克过程仪器的测温仪具备可调发射率功能，以确保在测量目标材料(如闪亮金属)时的准确性。有意思的是，不同品牌甚至不同型号的发射率实际也是不同的，这个就需要我们用小孔，已经发射率的材料或接触式热偶来反推了。

无论你使用什么样的红外测温仪，如果预设发射率为0.95的传感器，但你要测量一个有光泽的物体，你可以通过改变被测物体的表面来进行补偿。例如使用胶带或油漆覆盖被测物表面，测量得出的表面的温度，就是真实的温度。

但首先你要理解：反射率, 透射率, 发射率

看下图，理解下由于发射率不确定造成的温度误差

什么是D:S？

有意思的是，这个是一个生造参数，在雷泰提出来后，作为一个普及距离系数比的参数，逐步被接受和运用。通常也会和光斑一起加以阐述。在热像仪上则是空间分辨率的表示方法。

所有红外测温仪都是根据仪器型号和传感器与目标间的距离来确定目标的具体尺寸的。在理想状况下，目标应是光点尺寸的 1.5 倍大以便能够指示正确温度。如果目标小于已确定的光点，仪器就会测量填充目标的剩余部分的一切。这些原则并不适用于双色/比色测温仪。

大气和环境的影响？

大气对红外辐射的传输特性

几种专用红外测温仪

F4—4.5μ(专测火焰,4.47/NO2,4.24/CO2）

G5—4.8~5.2μ（专测玻璃）

P3—3.43μ（专测塑料）

P7—7.9μ（专测塑料）