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黑體在(zài)紅外(wài)熱成像測(cè)溫(wēn)係(xì)統的作用

時間(jiān):2020-11-17


首先了解一下(xià)什麼什麼是黑體(tǐ)?

在(zài)任(rèn)何條件(jiàn)下,完全吸(xī)收任(rèn)何波(bō)長(cháng)的(dí)外(wài)來輻射(shè)而(ér)無(wú)任何(hé)反(fǎn)射的(dí)物體。在(zài)任何溫度下,對(duì)入射的任(rèn)何波(bō)長的輻射(shè)全部(bù)吸收的物(wù)體(tǐ)。任何物體(tǐ)都具有不(bù)斷輻(fú)射,吸收(shōu),發(fā)射(shè)電(diàn)磁(cí)波的(dí)本(běn)領。輻射(shè)出去(qù)的電(diàn)磁波(bō)在(zài)各個波段(duàn)是(shì)不同的,也(yě)就是具(jù)有(yǒu)一(yī)定(dìng)的譜分布。

這種譜分(fēn)布(bù)與(yǔ)物(wù)體本(běn)身的特性及(jí)其(qí)溫度有(yǒu)關,因而被(bèi)稱(chēng)之為熱輻(fú)射。為(wéi)了(liǎo)研(yán)究(jiū)不依賴(lài)於物(wù)質具(jù)體(tǐ)物(wù)性的(dí)熱輻(fú)射(shè)規(guī)律(lǜ),物(wù)理學家(jiā)們定義了一種(zhǒng)理想物體——黑(hēi)體(black body),以此作(zuò)為(wéi)熱輻射研究的標準物體(tǐ)。

所謂黑體是指入射的(dí)電磁(cí)波(bō)全部(bù)被吸(xī)收,既沒(méi)有(yǒu)反(fǎn)射(shè),也(yě)沒(méi)有透射(shè)( 當然(rán)黑體(tǐ)仍  黑體輻(fú)射(shè)然要(yào)向外輻射(shè))。 基爾(ěr)霍(huò)夫輻射定(dìng)律(lǜ)(Kirchhoff),在熱平(píng)衡狀(zhuàng)態的物(wù)體所(suǒ)輻射的(dí)能量與吸(xī)收率之(zhī)比(bǐ)與物(wù)體(tǐ)本身(shēn)物性無(wú)關,隻與波長(cháng)和溫度(dù)有關。

按(àn)照(zhào)基爾(ěr)霍夫(fū)輻射定律(lǜ),在一定溫度(dù)下,黑(hēi)體必然(rán)是輻射(shè)較(jiào)大的物(wù)體,可(kě)叫作全(quán)輻射體(tǐ)。

在(zài)紅外熱(rè)成像中不同物(wù)質(zhì)輻(fú)射出(chū)來(lái)的電(diàn)磁(cí)波是(shì)永不相交的,這種黑(hēi)體(tǐ)隻是一(yī)個參照物,相(xiāng)當(dāng)於一個(gè)零(líng)點。

但現(xiàn)實世界(jiè)不(bù)存在這種理想的(dí)黑(hēi)體,那麼用(yòng)什(shí)麼(mó)來刻畫這(zhè)種(zhǒng)差異(yì)呢?對任一波長(cháng), 定義(yì)發射率為(wéi)該波(bō)長(cháng)的一(yī)個微小(xiǎo)波長(cháng)間隔(gé)內, 真(zhēn)實(shí)物(wù)體(tǐ)的輻(fú)射能(néng)量(liáng)與(yǔ)同(tóng)溫(wēn)下(xià)的(dí)黑體的輻(fú)射(shè)能量之(zhī)比。顯然(rán)發(fā)射(shè)率(shuài)為介(jiè)於(yú)0與(yǔ)1之(zhī)間的正數,一般發(fā)射(shè)率依賴於(yú)物(wù)質特性, 環境(jìng)因素及(jí)觀測(cè)條件。

如果發射(shè)率(shuài)與波長(cháng)無關(guān),那麼可把物體(tǐ)叫作灰體(grey body), 否則叫選擇性輻射(shè)體。

紅(hóng)外熱像儀在(zài)長期(qī)使(shǐ)用(yòng)的過(guò)程(chéng)中(zhōng)會受外部因素(sù)影(yǐng)響,而(ér)造成誤(wù)差,所以需要用黑體(tǐ)來校(xiào)準。

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                    天(tiān)鷹安防(fáng)紅外(wài)熱(rè)成(chéng)像測溫(wēn)係統