红外温度计的黑体辐射规律

2021年4月16日

黑体是理想的辐射体。它吸收所有波长的辐射能,没有能量的反射或透射,其表面的发射率为1。需要指出的是,在自然界中并不存在真正的黑体,但为了澄清和获得红外辐射的分布,在理论研究中必须选择合适的模型。这是量子化的振荡器腔辐射普朗克提出的模型,这是派生的普朗克黑体辐射定律,即表达的黑体的光谱辐射波长,是所有红外辐射理论的起点,所以它被称为黑体辐射定律。

物体发射率对辐射温度测量的影响:自然界中实际存在的物体几乎不是黑体。除了物体的辐射波长和温度外,所有实际物体的辐射量还与构成物体的材料类型、制备方法、热过程、表面状态和环境条件等因素有关。因此,为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质和表面状态有关的比例因子,即辐射率。这个系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的距离,其值介于0到小于1之间。根据辐射定律,只要知道材料的发射率,就可以知道任何物体的红外辐射特性。

影响发射率的主要因素有:材料类型、表面粗糙度、物理化学结构和材料厚度。

用红外辐射温度计测量目标温度时,首先测量目标在其波段内的红外辐射,然后用该温度计计算被测目标的温度。单色温度计与波段内的辐射成正比;双色温度计与这两个波段的辐射比例成正比。


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