目标表面发射率对红外热像仪测温精度的影响 - 中国光学.pdf

第３卷　第２期 　中国光学与应用光学 Ｖｏｌ．３　Ｎｏ．２ 　 　　 　　　　　 ２０１０年４月　 　 　 Ａｐｒ．２０１０ ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ 文章编号　１６７４２９１５（２０１０）０２０１５２０５ 目标表面发射率对红外热像仪测温精度的影响 １，２ １ １ １ 胡剑虹 ，宁　飞 ，沈湘衡 ，贺庚贤 （１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 １３００３３； ２．中国科学院研究生院，北京１０００３９） 摘要：介绍了红外热像仪测温原理，分析了影响红外热像仪测温精度的因素，计算了不同表面发射率下红外热像仪的测 温误差曲线。理论分析表明，目标表面发射率越高，红外热像仪测温精度越高。实验改变表面发射率的设置，计算了不 同表面发射率对应的总辐射亮度，得到ＴＰ８型长波红外热像仪能够精确测温时，目标表面发射率必须大于０５的结果。 最后，对表面发射率分别为０９６、０９３和０３的３种材料进行实际测温，结果表明，材料表面发射率较高时，红外热像仪 具有较好的测温精度。 关　键　词：表面发射率；红外热像仪；红外测温；测温精度 中图分类号：ＴＮ２１６　　文献标识码：Ａ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｏｆｏｂｊｅｃｔｓｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｅｒｓ １，２ １ １ １ ＨＵＪｉａｎｈｏｎｇ ，ＮＩＮＧＦｅｉ，ＳＨＥＮＸｉａｎｇｈｅｎｇ，ＨＥＧｅｎｇｘｉａｎ （１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ， ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｒｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｎｆｌｕ ｅｎｃｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｅｒｒｏｒｃｕｒｖｅｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅ ｍｅｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｉｅｓａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｏｆａｎｏｂｊｅｃｔｉｓ，ｔｈｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｉｍａｇｅｒｉｓ．Ｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇｏｆｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔａｌｒａｄｉａｎｃｅｌｕｍｉｎａｎｃｅｔｏｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ． Ａｎａｌｙｓｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔＴＰ８ｌｏｎｇｗａｖｅｔｈｅｒｍａｌｉｎｆｒａｒｅｄｉｍａｇｅｒｃａｎｍｅａｓｕｒｅｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｗｈｅｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｉｓａｂｏｖｅ０５．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈ