辐射测温原理和辐射温度计

辐射测温

温度计

的原理是依据物体的热辐身与温度的对应关系，

其定量描述是

黑体辐射定律。最基本的黑体辐射定律是普照朗克体辐射定律。

具有热辐射

A

的物体决不限于某一实际物体，具有不同光谱发射率的实际物

体都有可能在同一波长下发出相同的热辐射

A

。

换句话产，

一定量的热辐射有温

度的无限解。所以，确定物体的热辐射并不一定能确定该物体的真实温度。

为了解决这个困难，

在辐射测温学中引入了新的概念，

即表观温度的概念。

利

用表观温度，

可以在物体的发射率真为求知的情况下把实际物体的表观温度测量

同黑体辐射定律直接联系起来。

在辐射测温学中，

表现温度包括亮度温度、

辐射

温度和颜色温度。

基于这三种方法的仪表分别称为亮度法

测温仪

表、

全辐射测温

仪表（辐射感温器）

、比色法测温仪表。

亮度测温法的灵敏度高，

亮度温度与真实温度偏听偏信差小，

引入有效波长概

念后定义严格，

适用于高准确度的测量或量值的传递。

比色法测温受发射率变化

影响小，

适合于低发射率物体的测温，

尤其适合测量“灰”体的真实温度。

全辐

射法价格便宜，

在测量高温时有优越性。

对实际用于工业测量的辐射温度计，

还

有部分辐射的红外温度计，

它接收目标较宽波段

（一般超过

1

微米）

内的辐射能。

部分辐射法的性能和优缺点接近亮度法，

但是在校准和使用中的不同之处还要引

起注意。

在使用单波长光学（电）高温计、比色温度计及全波长（或带宽）辐射

温度

计

测量温度时，

测得的不是物体的真实温度，

而是分别为亮度温度，

颜色温度及

辐射温度等表现温度。只有知道物体的另一参数——材料发射率（黑度系数）

，

才可求得物体真实温度。而物体的材料发射（黑度系数）

，才可求得物体真实温

度。

而物体的材料发身率不仅与物体的组份、

表面状态及测量波长有关，

还与它

所处的温度有关，

并且易随表面状态改变而改变。

因此用辐射法测量物体真温是

辐射测温领域中重要而困难的研究课题，

如何消除发射率对辐射温度测量的影响

也是目前辐射温度测量最为关心的问题。

利用多光谱辐射测温或谱色测温技术直

接测量物体的真实温度已虱到了深入的研究，

这些测量技术都是建立或在线辨识

合理的发射率模型，从而在测量中将其影响通过算法来消除的。