目前，国内工业用光学高温计都采用红色单色光，
有效波长为0.66土0.01μm；与我国温度量值传递系统
规定的基准光学高温计的有效波长一致。基准光学高
工程上，测定物体的辐射亮度，相对容易。故目前国内外 使用的辐射式温度计都是根据被测物体的光谱辐射亮度来确定 物体的温度。我国目前生产的光谱辐射温度计有光学高温计、 光电高温计、全辐射高温计、光导纤维高温计和硅辐射温度计
等。 辐射检测器分光电型和热敏型。
二、光学高温计
光学高温计是发展最早、 应用最广的非接触式温度计。 它结构较简单，使用方便，适 用于1000 K～3500 K范围的温 度测量，其精度通常为1.0级和 l.5级，可满足一般工业测量的 精度要求。它被广泛用于高温 熔体、高温窑炉的温度测量。
如果波长λ与温度T满足C2／(λT)≥1，则可把普 朗 克 公 式 简 化 为 维 恩 (Wien) 公 式 。 在 温 度 低 于
3000K，对于波长较短的可见光，用维恩公式替代
普朗克公式产生的误差＜1％。
L0
，T
5
C1 eC2
/T
斯蒂芬—玻尔兹曼定律描述物体所辐射出来的 全波段辐射能量与温度的关系，定律表达式为
(5)辐射式测温范围广泛，可测摄氏零下几十度到零上几千度的温度范 围；
(6)辐射式测温方法，几乎可在所有温度测量场合使用。测例如，各种 工业窑炉、热处理炉温度测量、感应加热过程中的温度测量，尤其 是钢铁工业中的高速线材、无缝钢管轧制，有色金属连铸、热轧等 过程的温度测量等；军事方面的应用如各种运载工具发动机内部温 度测量、导弹红外（测温）制导、夜视仪等；在一般社会生活方面 如快速非接触人体温度测量，防火监测等等。
第四节 辐射式温度计
所以，用光学高温计测量被测物体的温度时，读出的数 值将不是该物体的实际温度，而是这个物体此时相当于绝对 黑体的温度，即所谓的“亮度温度”。
亮度温度的定义是：在波长为 λ、温度为T时。某物体的 辐个物射体亮在度波L与长温为度λ时为的TL的亮绝度对温黑度体。的其亮数度学L表0λ达相式等为，则称TL为这
式中，Lε((λ,，TT))— —(实,际T )物L0体(在,T温)度为L0T(、,波TL长) 为λ时的光
谱发射率；
T——实际物体的真实温度，单位为K;
为K。
TL——黑体温度，也即实际物体的亮度温度，单位
物体的真实温度为TC NhomakorabeaTLTL ln C2
物体对的于实真际实温物度体为总低是，即ελT＜L＜1，T。故测得的亮度温度总比
第四节 辐射式温度计
自然界中所有物体对辐射都有吸收、透射或反射的能力， 如果某一物体在任何温度下，均能全部吸收辐射到它上面的任何 辐射能量，则称此物体为绝对黑体。
根据基尔霍夫定律，具有最大吸收本领的物体，在其受热 后，也将具有最大的辐射本领。人们称那些对辐射能的吸收(或 辐射)除与温度有关外，还与波长有关的物体为选择吸收体；称 那些吸收(或辐射)本领与波长无关的物体为灰体。
(2)辐射式测温反应速度快，它不需要与物体达到热平衡的过程，只要 接收到目标的红外辐射即可测定温度，反映时间一般都在毫秒级甚 至微秒级；
(3)辐射式测温灵敏度高，由于物体的辐射能量与温度的四次方成正比， 因此物体温度微小的变化，就会引起辐射能量较大的变化，红外传 感器即可迅速地检测出来；
(4)辐射式测温准确度较高，由于是非接触测量，不会破坏物体原来温 度分布状况，因此测出的温度比较真实，其测量准确度可达到0.1℃ 以内，甚至更小；
第四节 辐射式温度计
一、辐射测温的基本原理
可见光的光谱很窄，其波长仅为0.3—0.72μm；红外 光谱分布相对较广，其波长范围为O.72—l000μm。辐射 式温度计的感温元件使用的波长范围为0.3—40μm。
1.红外线分区
红外线波长0.75～1000μm。根据红外线与可见光的距 离，红外线分为：近红外区（ 1～3μm）、中红外区（3～ 6μm ）、远红外区（6～15μm ） 、极远红外区（15～ 1000μm ） 。
全辐射率(或称黑度系数) ，其值在0～1之间。
2. 测温基本原理
辐射测温的物理基础是普朗克(Ptanck)热辐 射定律和斯蒂芬－玻耳兹曼(Stefan—Boltzmann)定 律。绝对黑体的光谱辐射亮度L(λ，T)与其波长λ、 热力学温度T的关系由普朗克定律确定：
L
，T
5
C1 eC2 /T
1
(3-16)
绝对黑体的吸收系数L0＝1，反射系数β0＝0，理想的绝对黑 体在自然界中是不存在的，人们为科学研究和实验所需已能设计 出吸收系数为0.99土0.01的近似黑体。
绝对黑体在任何温度下都能全部吸收辐射到其表面的全部 辐射能；同时它在任何一个温度上，它向外辐射的辐射出射度 (简称辐出度)亦最大；其它物体的辐出度总小于绝对黑体，定义
W T 4
式中 W——物体单位面积所发射的辐射功率，数 值上等于物体的全波辐射出射度；
ε ——物体表面的法向比辐射率； σ ——斯蒂芬—玻尔兹曼常数； T ——物体的绝对温度(K)。
3.辐射式测温的特点
(1)辐射式测温是非接触测温，特别适合用于较远距离的高速运动物体、 带电体、高温及高压物体的温度测量；
辐射式温度计
任何物体，其温度超过绝对零度，都会以电磁波的 形式向周围辐射能量。这种电磁波是由物体内部带电粒 子在分子和原子内振动产生的，其中与物体本身温度有 关传播热能的那部分辐射，称为热辐射。而把能对被测 物体热辐射能量进行检测，进而确定被测物体温度的仪 表，通称为辐射式温度计。
热辐射的最大热效应出现在红外波段。红外线，它是 一种人眼看不见的光线，位于可见光中红光以外，故称 为红外线。它的波长范围大致在0.75～1000 μ m的频谱范 围之内。
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由于各物体的光谱发射率ελ不同，即使它们 的光谱辐射亮度相同，其实际温度也不会相等； 光谱发射率大的物体的温度比光谱发射率小的物 体的温度为低。因此物体的光谱发射率和光谱辐 射亮度是确定物体温度的两个决定因素，如果同 时考虑这两个因素将给光学高温计的温度刻划带 来很大困难。因此，现在光学高温计均是统一按 绝对黑体刻度。