“实际物体”
部分能量被反射 部分能量透过 发射率 <1
影响发射率的主要因素
材料种类
表面状况 ( 抛光 , 粗糙 ,
透 过 率 ( 例 如
氧化,喷砂) 表面几何形状 ( 平面 , 凹 面,凸面) 表面理化结构状态（如 沉积物，氧化膜，油膜 等）
塑料薄膜) 测量温度 测量角度
世界上所有的物体都会产生红外线辐射。而辐射的能量则
目标
环境温度
I
R 探头
T
E
目标与视场
要确保目标大于仪器所测圆点的大小。目标越小，则应离得越近 。如果精度非常重要，则要确保目标至少是测量圆点大小的两 倍
最好 一般 差
探头
目标大于测量视场
目标小于测量视场
目标等于测量视场
实际测量时应注意：
1.多次测量，尽量减少误差。
2.当测量位置不同或使用不同仪器测同一物体时，精度非常重要。 3.对于运动的目标和快速加热的目标响应速度快是必需的当温度变化 缓慢时，响应速度快通常是不必要的 4.近可能选择短的波长选择将反射，透射能量降到最低的波长特殊物体 （塑料薄膜，玻璃，火焰等）采 用特殊波长(被测物体不透明的波长）
工业用红外测温仪的工作波长在0.65至14微米范围内
射线 X 射线 紫外线 可见光 热量 微波 无线电
近 IR
短波 IR
长波 IR
.4
.7
2
6
8
15
波长，微米
威廉· 赫谢尔爵 士于1800年发
现红外线绝对
零度(-273℃)
以上的物体都
辐射红外能量
William Herschel
1738 -1822
探测到.这样的特殊红外波段即为所谓“大气窗口”。
红外波段的选取要 考虑 “大气窗口” 的影响
普郎克通过量子理论 推导出的波长、温度 与黑体辐射能量的关 系式，它定量的确定 了不同温度的黑体在 各个波段中的辐射能
量的大小，是红外测
温的理论基础。
普郎克定律给出了以下几点结论：
1. 物体的温度越高，其发出的辐射能量越大。这是单色
与该物体的温度成比例，非接触式温度测量即是测量物体
辐射能量的强弱，并由此得到一个与该物体温度成比例的 信号。
滤波片和镜头
453¡C SP1 470¡C EMS ¯.85
目标 大气窗大气窗口 口 探测器 信号处理和显示
大气中的水蒸气、二氧化碳等对某些红辐射波段不吸收
或极少吸收，有利于能量进行传输从而能被红外测温仪
物体发射率
发射率为物体的辐射度与和与该物体具有 相同温度的黑体的辐射度之比 M
= 1.0 (黑体) = 0.9 (灰体) 随发射率变化(非灰体)相对能量来自M波长 (微米)
物体红外能量的传播
发射率决定了实际物体的红外辐射特性
T
I I I
E
I
E
A R E
E
“理想黑体”
既是完全吸收体 也是完全发射体 发射率 =1
（波段）测温仪的设计依据。
2.在一定温度下，物体在不同波长处的辐射能量不同，存
在一个辐射峰值波长，即在此波长处的物体辐射能量最大。
3.随着物体温度升高，其辐射峰值波长向短波方向移动，
移动规律遵守维恩位移定律。
实际物体的测温示意图
反射率, 透射率, 发射率
I = 入射能量 R= 反射能量 T = 透射能量 E= 发射能量
红外测温
红外线辐
红外线辐射的简称。
量子物理学知识告诉我们，自然
界中任何物体每时每刻都在通过 分子振动向外辐射能量，这种辐
射能量是以“波”的形式出现的
。“波”的传播速度是一个常数 ，即30万公里／秒，而分子振动 的频率却是各不相同的。
根据（速度＝频率×波长）可知，不同振动频率的分子发出的辐 射波长是不一样的，可见光的辐射波长范围在0.36～0.72μm，紫 光波长最短0.36μm，红光波长最长0.72μm。比紫光波长更短的辐 射称为紫外线，如Ｘ光，У射线等；比红光波长更长的辐射称为红 外线，波长一般在0.70～１000μm之间。
.
温度与辐射能量的关系
不同温度的辐射曲线永不会相交随温度增加，辐射 能 量增大而峰值波长减小，波长与温度成反比
102 101
红外能量（温度/热像）
1 10-1
10-2
1500°C 1000°C 542°C 260°C 20°C
10-3
10-4 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14
波长（微米）