跟傳統的接觸式測溫方法相比，紅外測溫因為響應快、非接觸、使用安全及壽命長等優(yōu)點受到人們的追捧。近20年來，非接觸紅外測溫儀器在技術上也得到迅速發(fā)展，性能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大。便攜式、在線式等系列紅外測溫儀器廣泛應用于電力、冶金、石化、制造工業(yè)、交通運輸等領域，在設備在線故障診斷、產品質量控制和自動化檢測、安全保護以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。

廣義上紅外測溫儀器主要有3種類型：紅外熱電視、紅外熱像儀、紅外測溫儀（點溫儀）。我們主要介紹紅外測溫儀。

了解紅外測溫儀的工作原理、技術指標、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶正確地選擇和使用紅外測溫儀的基礎。光學系統匯集其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉變?yōu)橄鄳碾娦盘?。該信號經過放大器和信號處理電路按照儀器內部的算法和目標發(fā)射率校正后轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。除此之外，還應考慮目標和測溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標的影響及修正方法。

切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。

紅外測溫儀器包括便攜式、在線式和掃描式三大系列，每一系列中又有各種型號及規(guī)格，選擇合適的紅外測溫儀型號對使用者來說是十分重要的。紅外測溫儀選擇依據包括3個方面：

（1）環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等環(huán)境和工作條件；

（2）溫度范圍、光斑尺寸、工作波長、測量精度、窗口、顯示和輸出、響應時間、保護附件等測溫性能指標；

（3）其他選擇方面，如使用方便、維修和校準性能以及價格等，也對測溫儀的選擇產生一定的影響。

隨著技術和不斷發(fā)展，其他選擇方面，如使用方便、維修和校準性能以及價格等，紅外測溫儀設計的發(fā)展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器，擴大了選擇余地。在選擇測溫儀型號時應首先確定測量要求，如被測目標溫度，測量距離，被測目標大小，被測目標材料，目標所處環(huán)境，響應速度，測量精度，用便攜式還是在線式等等；在現有各種型號的測溫儀對比中，選出能夠滿足上述要求的儀器型號；在諸多能夠滿足上述要求的型號中選擇出在性能、功能和價格方面的最佳搭配。

1、首先確定要測的溫度范圍

測溫范圍是紅外測溫儀器最重要的一個性能指標。由于每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍，用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全，既不要過窄，也不要過寬。根據黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化，因此，測溫時應盡量選用短波較好。一般來說，測溫范圍過寬，會降低測溫精度，測溫范圍越窄，監(jiān)控溫度的輸出信號分辨率越高，精度可靠性容易解決。例如，如果被測目標溫度為1000℃，首先確定在線式還是便攜式，如果是便攜式。滿足這一溫度的型號很多，如3iLR3，3i2M，3i1M。如果測量精度是主要的，最好選用2M或1M型號的，因為如果選用3iLR型，其測溫范圍很寬，則高溫測量性能便差一些；如果用戶除測量1000℃的目標外，還要照顧低溫目標，那只好選擇3iLR3。

2、確定目標尺寸

紅外測溫儀根據原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀（輻射比色測溫儀）。對于單色測溫儀，在進行測溫時，被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場，背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數，造成誤差。相反，如果目標大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。

3、確定被測物的距離系數

距離系數由D：S之比確定，即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠離目標之處，而又要測量小的目標，就應選擇高光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越高，即增大D：S比值，測溫儀的成本也越高。

4、響應時間的確定

響應時間是紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度，定義為到達最后讀數的95%能量所需要時間，它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統的時間常數有關。有些紅外測溫儀響應時間可達1ms，比接觸式測溫方法快得多。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時，要選用快速響應紅外測溫儀，否則達不到足夠的信號響應，會降低測量精度。然而，并不是所有應用都要求快速響應的紅外測溫儀。

5、波長范圍確定

目標材料的發(fā)射率和表面特性決定紅外測溫儀器的光譜相應波長對于高反射率合金材料，有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū)，測量金屬材料的最佳波長是近紅外，可選用0.8～1.0μm。其他溫區(qū)可選用1.6μm，2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的，紅外能量會穿透這些材料，對這種材料應選擇特殊的波長。如測量玻璃內部溫度選用1.0μm，2.2μm和3.9μm（被測玻璃要很厚，否則會透過）波長；測玻璃表面溫度選用5.0μm；測低溫區(qū)選用8～14μm為宜。如測量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm，聚酯類選用4.3μm或7.9μm，厚度超過0.4mm的選用8-14μm。如測火焰中的CO用窄帶4.64μm，測火焰中的NO2用4.47μm。

8、如何標定紅外測溫儀器

紅外測溫儀必須經過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。一般的紅外測溫的校準周期是一年，建議選用腔形，發(fā)射率達到0.995的黑體爐，才能準確的校準紅外測溫儀。如果所用的測溫儀在使用中出現測溫超差，則需退回廠家或維修中心重新標定。

1、定位熱點，要發(fā)現熱點，儀器瞄準目標，然后在目標上作上下掃描運動，直至確定熱點。

2、只測量表面溫度，紅外測溫儀器不能測量內部溫度。

3、注意環(huán)境條件：蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學系統而影響精確測溫。

4、波長在5um以上不能透過石英玻璃進行測溫，玻璃有很特殊的反射和透過特性，不允許精確紅外溫度讀數。但可通過紅外窗口測溫。紅外測溫儀最好不用于光亮的或拋光的金屬表面的測溫（不銹鋼、鋁等）。

5、環(huán)境溫度，如果測溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下，允許儀器在20分鐘內調節(jié)到新的環(huán)境溫度。