3.4.3  大气和距离的影响 19

3. 5  热像图真实温度计算及分析 21

结  论 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

1  引言

1. 1  辐射测温发展状况

作为最重要的物理参数之一—温度，一直以来与生活、生产及科学研究关系密切，而温度测量也是一门不断更新的学科。随着科技的高速发展，接触式测温由于自身的局限在很多情况下无法实现测量和监控，同时由于计算机与电子技术的飞速发展，以热辐射原理为基础的非接触(辐射)测温法得到了快速的发展和应用。

经过长时间的发展，辐射温度计的种类也变得多种多样，工作波长也从单色发展为比色甚至多光谱，测温仪的功能也愈加智能和多样化。同时仪器的测量范围、精度和稳定性等性能也更趋于完善，测温的温度范围下延到室温以下, 应用领域更加广泛[5]。论文网

因为实际中不存在黑体，在使用单色温度计、全波长(或带宽)辐射温度计及比色温度计测量温度时, 测得的分别是亮度温度、辐射温度及颜色温度等表观温度。要得到被测物体的实际温度，就必须知道物体的一个重要参数—表面发射率。而物体的发射率不仅与其组份、表面状态及温度计工作波长有关, 还与它所处的温度有关, 并且易随表面状态改变而改变[17]。直到如今，在辐射测温领域中，准确测量物体的真实温度依然是大力研究开发的课题。

1. 2  辐射测温原理

当物体温度高于绝对零度时，物体就会向外释放出能量，热辐射就是其中以热能方式发射的那部分能量。辐射测温利用的是物体的热辐射与温度之间的对应关系, 假设目标是黑体，那么其辐射的定量描述就是黑体辐射定律。

  (1．1)

式中: 为物体的辐射波长， ； T为黑体的热力学温度,  ；  为第一辐射常数，  ； 为第二辐射常数, 。

式(1.1)就是普朗克定律的表达式，该式准确地描述了黑体的辐射能力与波长和温度的函数关系。文献综述

物体的光谱发射率,指在相同的温度和波长下,实际物体的光谱辐射能量与黑体的光谱辐射能量的比值[6],记为

  (1．2)

式中， 为热辐射体的发射率； 为热辐射体的辐射出射度； 为在同一温度下的黑体的辐射出射度。

若能分别测出物体和黑体在温度 时的光谱辐射出射度，由式(1.2)就可得出物体的光谱发射率。

因为实际物体的发射率总是小于1，在相同的温度下其辐射能力比黑体的辐射能力小, 其光谱辐射出射度是在绝对黑体光谱辐射出射度乘以物体表面发射率 , 即

  (1．3)

式中:  为物体的光谱发射率,  。

1. 3  辐射测温存在的问题

a) 在辐射测温中,环境辐射对辐射测温有一定的影响[1]。环境辐射的影响与多种因素有关(如环境温度、波长、物体表面发射率等)，在进行测温时，一定要考虑环境辐射对结果产生的偏差。

b) 因为辐射测温是非接触式的，特别容易受到客观环境中间介质(如烟雾、灰尘、水蒸气、二氧化碳[3]等)的影响,在一定程度上降低测量精度。

c) 辐射温度计是根据物体表面的辐射出射度确定的温度，该值不是真实温度，需要进行发射率修正；同时温度计显示的是表面温度，不能据此得出物体的内部温度。