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“測(cè)量溫度"體溫、空氣溫度、熱水溫度、室內(nèi)溫度等。
我們每天都會(huì)測(cè)量各個(gè)地方的溫度，并查看測(cè)量的溫度值。 那么如何測(cè)量溫度呢？
首先，溫度到底是什么？
溫度是與物體中分子和原子的平均動(dòng)能成正比的量。 換句話說(shuō)，溫度是動(dòng)能的強(qiáng)項(xiàng)之一，能量強(qiáng)則溫度高，能量弱則溫度低那么如何測(cè)量溫度呢？
溫度是通過(guò)將被測(cè)物體的熱量傳遞到溫度傳感器來(lái)測(cè)量的。 傳熱現(xiàn)象有三種：（3）熱傳導(dǎo)，（<>）熱輻射，（<>）對(duì)流。
首先，（<>）熱傳導(dǎo)是指振動(dòng)能量從高溫物體傳遞到低溫物體。 測(cè)量空氣溫度的“溫度計(jì)"、測(cè)量體溫的“溫度計(jì)"等，可以通過(guò)將周?chē)目諝鉁囟群腕w溫傳導(dǎo)到溫度計(jì)并成為與溫度計(jì)相同的溫度來(lái)讀取溫度。 接觸式溫度計(jì)，例如熱電偶，稱(chēng)為溫度傳感器，使用這種熱傳導(dǎo)來(lái)測(cè)量溫度。
（<>）熱輻射是電磁波從高溫物體向低溫物體的傳遞。 使用熱輻射進(jìn)行溫度測(cè)量是一種輻射溫度計(jì)，它捕獲從耳朵內(nèi)部發(fā)出的熱能，并像“耳溫計(jì)"一樣以非接觸方式測(cè)量溫度。
剩余的（<>）對(duì)流是物體本身在空間溫度分布上的運(yùn)動(dòng)。 由于測(cè)量目標(biāo)與溫度傳感器之間難以建立穩(wěn)態(tài)關(guān)系，因此不采用對(duì)流進(jìn)行溫度測(cè)量，并且經(jīng)常使用上述熱傳導(dǎo)和熱輻射。
熱輻射跨越紫外線~可見(jiàn)光~紅外線區(qū)域（圖1）。 熱輻射定律是由普朗克（普朗克輻射定律）制定的。
從下圖（圖2）可以看出，首先，隨著物體溫度的升高，物體發(fā)出的熱輻射能量變強(qiáng)，其次，隨著物體溫度的升高，熱輻射能量的波長(zhǎng)分布向短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。
可以進(jìn)行高速溫度測(cè)量 使用
熱傳導(dǎo)進(jìn)行溫度測(cè)量是一種通過(guò)捕捉作為傳感器的物體的各種屬性的變化來(lái)確定溫度的方法，當(dāng)被測(cè)物體與作為溫度傳感器的物體之間的接觸發(fā)生熱傳導(dǎo)時(shí)，作為傳感器的物體的溫度變得與作為目標(biāo)的物體的溫度相同。 另一方面，輻射溫度計(jì)可以高速測(cè)量溫度，因?yàn)闊彷椛湟怨馑賯鞑ァ?/span>
非接觸式溫度測(cè)量 非接觸式溫度測(cè)量的
優(yōu)點(diǎn)包括“遙測(cè)"和“不引起熱干擾的測(cè)量"。
“遙測(cè)"包括“遠(yuǎn)距離測(cè)量"，例如從地面測(cè)量云的溫度，“隔離測(cè)量"，例如通過(guò)窗戶(hù)測(cè)量爐內(nèi)的溫度，“移動(dòng)物體測(cè)量"或“高溫物體測(cè)量"，其中傳感器部分在使用熱傳導(dǎo)的溫度計(jì)中熔化。
另一方面，“不引起熱干擾的測(cè)量"是指在使用熱傳導(dǎo)的溫度計(jì)中，由于傳感器部分與測(cè)量目標(biāo)的接觸（引起熱干擾的測(cè)量），測(cè)量目標(biāo)的溫度會(huì)發(fā)生變化，并且可能無(wú)法進(jìn)行精確測(cè)量，而在輻射溫度計(jì)的情況下，可以在不改變測(cè)量目標(biāo)溫度的情況下進(jìn)行測(cè)量。 因此，它對(duì)薄膜等“小熱容物體測(cè)量"和金屬的“表面溫度測(cè)量"是有效的。
發(fā)射率是物體與整個(gè)輻射器的熱輻射之比。 發(fā)射最多輻射的理想物體的發(fā)射率為1，稱(chēng)為“輻射器"或“黑體"。 不發(fā)射任何輻射并反射周?chē)鸁彷椛涞奈矬w的發(fā)射率為 0，稱(chēng)為鏡面體。 普通物體的發(fā)射率在 0 到 1 之間。 金屬的發(fā)射率往往隨著測(cè)量波長(zhǎng)的縮短而升高，而隨著波長(zhǎng)的延長(zhǎng)而降低。 即使使用相同的材料，該值也會(huì)根據(jù)表面的特性而變化，例如當(dāng)表面粗糙時(shí)，發(fā)射率往往很高。 另外，我在《熱輻射》中談到的普朗克輻射定律，是建立在物體是黑體的前提之上的。能量強(qiáng)度類(lèi)型 從整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的積分值確定溫度的能量強(qiáng)度類(lèi)型稱(chēng)為“總輻射溫度計(jì)"（
能量與熱力學(xué)溫度的四次方成正比的類(lèi)型）。 在實(shí)踐中，由于檢測(cè)元件和光學(xué)材料的波長(zhǎng)選擇性等限制，很難測(cè)量整個(gè)波長(zhǎng)范圍，因此有必要限制有利于測(cè)量的測(cè)量波長(zhǎng)，例如在一定程度上使用大氣窗口，這被稱(chēng)為“寬帶輻射溫度計(jì)"。 此外，從單一波長(zhǎng)的輻射能強(qiáng)度獲得溫度的能量強(qiáng)度類(lèi)型稱(chēng)為“單色溫度計(jì)"，從相對(duì)較窄波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射能量強(qiáng)度確定溫度的類(lèi)型稱(chēng)為“窄帶輻射溫度計(jì)"。
波長(zhǎng)分布型 在“波長(zhǎng)分布型"中，測(cè)量?jī)蓚€(gè)波長(zhǎng)的輻射能以捕獲波長(zhǎng)分布并從比率測(cè)量溫度的類(lèi)型稱(chēng)為
“雙色溫度計(jì)"。
根據(jù)輻射測(cè)溫儀與被測(cè)物體之間的距離對(duì)鏡頭進(jìn)行對(duì)焦的稱(chēng)為可動(dòng)焦型，不需要對(duì)焦的稱(chēng)為定焦型。
通過(guò)檢查輻射溫度計(jì)與被測(cè)物體之間的距離以及被測(cè)物體的大小來(lái)選擇模型。 測(cè)量直徑的 1.5 倍或更多是與被測(cè)物體尺寸關(guān)系的準(zhǔn)則。 在可移動(dòng)焦點(diǎn)式輻射測(cè)溫儀中，測(cè)量距離/測(cè)量直徑稱(chēng)為距離系數(shù)，如果要在10mm的距離處測(cè)量1000mm的幅度，則選擇距離系數(shù)為100的輻射測(cè)溫儀。 距離系數(shù)有 50、100、200、300 等。 目標(biāo)尺寸低至2mm，如果要使其更小，可以使用特寫(xiě)鏡頭。 對(duì)于定焦紅外測(cè)溫儀，格式是從目標(biāo)大小和距離之間的關(guān)系圖中選擇的。| 分類(lèi) | 原則 | 波長(zhǎng)特性 | 反應(yīng) | 檢測(cè)元件典型案例 |
|---|---|---|---|---|
| 熱電的 | 光→熱→電 | 扁平形狀 | 慢 | 熱釋電元件（PE），熱電堆 |
| 光電式 | 光→電 | 山形 | 快 | PbSe、PbS、Ge、MCT、InGaAs、Si |
如果障礙物進(jìn)入輻射溫度計(jì)的測(cè)量路徑，熱輻射能會(huì)降低，從而導(dǎo)致指示誤差。 這稱(chēng)為視野不足。
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