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黑體在紅外熱成像測溫系統(tǒng)的作用

時間:2020-11-17


首先了解一下什么什么是黑體?

在任何條件下,完全吸收任何波長的外來輻射而無任何反射的物體。在任何溫度下,對入射的任何波長的輻射全部吸收的物體。任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的,也就是具有一定的譜分布。

這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān),因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律,物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body),以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。

所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收,既沒有反射,也沒有透射( 當(dāng)然黑體仍  黑體輻射然要向外輻射)。 基爾霍夫輻射定律(Kirchhoff),在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收率之比與物體本身物性無關(guān),只與波長和溫度有關(guān)。

按照基爾霍夫輻射定律,在一定溫度下,黑體必然是輻射較大的物體,可叫作全輻射體。

在紅外熱成像中不同物質(zhì)輻射出來的電磁波是永不相交的,這種黑體只是一個參照物,相當(dāng)于一個零點。

但現(xiàn)實世界不存在這種理想的黑體,那么用什么來刻畫這種差異呢?對任一波長, 定義發(fā)射率為該波長的一個微小波長間隔內(nèi), 真實物體的輻射能量與同溫下的黑體的輻射能量之比。顯然發(fā)射率為介于01之間的正數(shù),一般發(fā)射率依賴于物質(zhì)特性、 環(huán)境因素及觀測條件。

如果發(fā)射率與波長無關(guān),那么可把物體叫作灰體(grey body), 否則叫選擇性輻射體。

紅外熱像儀在長期使用的過程中會受外部因素影響,而造成誤差,所以需要用黑體來校準(zhǔn)。

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                    天鷹安防紅外熱成像測溫系統(tǒng)

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