根据波长范围的不同,红外测温仪可以分为全辐射式测温仪、单色测温仪、双色测温仪和多光谱(波段)测温仪。全辐射式测温仪由于受到探测器性能的限制,不可能吸收全部波段下的辐射能量,虽然结构简单,但精度较差,而且发射率校正困难。双色红外测温仪优点是什么?
1、温度更准确
单色测温仪成本较低,但受能量衰减的影响大,多适用于高温测量。多光谱测温仪需要测量多个波段内的辐射能量,通过复杂的算法来确定物体温度,虽然精度更高,但系统结构复杂,多用于科学研究。相比之下,双色红外测温因其精度高、受能量衰减影响小而成为目前的主流方案。双色测温法是在全辐射测温法和单色测温法的基础上发展而来的。全辐射测温法的极大障碍是发射率的校正,尤其是全波段下的发射率。单色测温法的较大缺点是受大气衰减带来的影响太大。而双色测温法在一定程度上通过比值的方法摒除了发射率和大气衰减的影响,使得实测温度更接近被测物体的真实温度。
2、抗干扰能力
强双色测温法即利用能量等比吸收的原理,接收物体在相邻两个相邻波长内的辐射能量,根据两路信号的能量比值来确定被测物体的温度。双波长的选择需要考虑仪器测温范围、光学系统参数和探测器的响应等因素。只要双波长选择的较近,能量的等比吸收使得两路信号能量衰减的程度几乎相同,故抗干扰能力要比全辐射和单色测温强得多。双色测温法除了可以克服大气衰减等环境因素的影响外,还可以削弱发射率的影响,得到的结果更接近被测物体的真实温度,大幅提高测量精度和抗干扰能力。
虽然相比之下,多光谱测温法比双色测温法更有理论优势,但是多光谱的技术复杂,对光学系统的要求更为严格,所以目前工业应用中双色红外测温仪由于性价比高更有优势。国内对双色测温的研究和国外相比依然有差距,因此高精度双红外测温仪的研发有重要的现实意义,也是迫切需求。