紅外熱像儀中的黑體到底是什么

我們會經(jing)常看到紅外熱(re)像儀的產品中有內置黑體這樣的說明，那究竟什(shen)么是(shi)黑體？

首先，我們需(xu)要了解(jie)一(yi)下(xia)，紅外熱(re)(re)像儀為(wei)什么(me)要使用黑體(ti)？科學(xue)家發現，在自(zi)然界中(zhong)，只要高于-273.16℃的物體(ti)就會發出熱(re)(re)輻射(she)，這(zhe)(zhe)種(zhong)熱(re)(re)輻射(she)跟(gen)物體(ti)的自(zi)身溫(wen)度(du)是有(you)關系(xi)的，而這(zhe)(zhe)種(zhong)發射(she)出去的輻射(she)能量總會碰(peng)到一(yi)些物體(ti)。當(dang)這(zhe)(zhe)些熱(re)(re)輻射(she)碰(peng)到了紅外熱(re)(re)像儀中(zhong)的探測(ce)器時，就被儀器中(zhong)的放大器放大，進而對(dui)數據進行(xing)處理。

此時接(jie)收到(dao)的(de)(de)(de)(de)數據受到(dao)了目(mu)標自身的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)、目(mu)標對(dui)周圍環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)反射(she)(she)輻(fu)射(she)(she)、輻(fu)射(she)(she)在大(da)氣中(zhong)衰減、物體(ti)尺寸等客觀因素的(de)(de)(de)(de)影響，熱(re)圖(tu)像也(ye)只給出了物體(ti)表面輻(fu)射(she)(she)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)定性(xing)描述，如果想要通過熱(re)圖(tu)像獲得物體(ti)的(de)(de)(de)(de)絕對(dui)溫(wen)度(du)，則必須要與基準物體(ti)熱(re)像相比較來標定絕對(dui)溫(wen)度(du)值。熱(re)像儀(yi)校準有兩個方(fang)法，一是(shi)要把被測目(mu)標的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)(she)能量轉化為溫(wen)度(du)，二是(shi)要補償(chang)熱(re)像儀(yi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)輻(fu)射(she)(she)。

應(ying)用(yong)最(zui)廣泛的(de)(de)校準方法就是在固(gu)定(ding)的(de)(de)較短距離下使用(yong)黑體(ti)(ti)，利(li)用(yong)高精(jing)(jing)度的(de)(de)黑體(ti)(ti)爐作為(wei)標(biao)準。為(wei)了(le)建(jian)立輻(fu)射量(liang)和溫度之間的(de)(de)關系，對黑體(ti)(ti)進(jin)(jin)行(xing)(xing)不同溫度的(de)(de)設置，并將測(ce)量(liang)結果與黑體(ti)(ti)精(jing)(jing)確(que)的(de)(de)溫度值進(jin)(jin)行(xing)(xing)擬合，就得(de)到了(le)校準曲線。

黑體究(jiu)竟是(shi)什么(me)(me)呢？黑體，就是(shi)給紅外熱(re)像儀(yi)進(jin)行校準的設備。當物體的熱(re)輻(fu)射(she)碰到物體時(shi)，只有3種情況發生，要(yao)(yao)么(me)(me)吸(xi)收(shou)，要(yao)(yao)么(me)(me)透射(she)，要(yao)(yao)么(me)(me)反(fan)射(she)。科學家將(jiang)能夠全部吸(xi)收(shou)輻(fu)射(she)能量(liang)的物體稱為(wei)“黑體”，表(biao)面發射(she)率(lv)為(wei)1。實驗室(shi)中研究(jiu)的黑體分(fen)為(wei)腔(qiang)室(shi)輻(fu)射(she)源和面式輻(fu)射(she)源，發射(she)率(lv)一般接近1，可用修正(zheng)公(gong)式對其進(jin)行修正(zheng)。

那(nei)么，紅外熱像儀就(jiu)能利(li)用黑體輻(fu)射的變化規律(lv)來測量出物體的絕(jue)對溫度了。

參考資料：

李云(yun)紅. 基(ji)于紅外熱像儀的溫度測(ce)量技術及其應(ying)用研(yan)究[D]. 哈爾濱工業大學. 2010.

胡 蝶. 紅(hong)外熱像(xiang)儀的測(ce)量(liang)技(ji)術及其應用研究[D]. 廣(guang)東工業大學. 2019.