01 非接觸式體溫計選購要點 1:波長。
非接觸式溫度計是透過測量物體所發出的紅外線,並將紅外線強度轉換為溫度。
由於非接觸式溫度計會因所能接收的紅外線波長不同而有所差異,因此要選擇合適的機型,必須了解波長的特性。
由於非接觸式溫度計會因所能接收的紅外線波長不同而有所差異,因此要選擇合適的機型,必須了解波長的特性。
波長的本質
每個物體都會發出不同長度(波長)的紅外線。
然而,根據物體的溫度及材質組成,特定波長的輻射強度可能會較高或較低。
然而,根據物體的溫度及材質組成,特定波長的輻射強度可能會較高或較低。
物體溫度與波長之間的關係
舉例來說,溫度較高的物體可能會發出波長較短的強勁紅外線能量,而溫度較低的物體則幾乎不會發出任何紅外線能量。
因此,波長的紅外線能量會隨溫度而變化。
下圖詳細說明了溫度、波長與紅外線能量之間的關係。
下圖詳細說明了溫度、波長與紅外線能量之間的關係。
隨著溫度升高,短波長範圍內發出的紅外線能量會增強;隨著溫度降低,發出的能量則會減弱。
與此同時,在較長波長範圍內,無論溫度高低,所發出的紅外線能量始終較弱。
基於這個原則,讓我們來觀察不同材料在各波長下的發射率差異。
與此同時,在較長波長範圍內,無論溫度高低,所發出的紅外線能量始終較弱。
基於這個原則,讓我們來觀察不同材料在各波長下的發射率差異。
物體材質與波長之間的關係
發射率是顯示在特定波長下會釋放多少紅外線能量的指標。
相較於輻射率為 0 的情況(這將導致無法進行溫度測量),輻射率越接近 1 則越容易測量。
因此,在觀察物體發出的紅外線時,會利用發射率來確定哪種波長最適合進行測量。
除了發射率之外,紅外線的反射與透射特性對於確定波長選擇也至關重要。
這些特性將在下一節中介紹。
下表列出了各種材料及材料狀態在 1.0 μm、5.1 μm 以及 8 至 14 μm 波長下的發射率。
相較於輻射率為 0 的情況(這將導致無法進行溫度測量),輻射率越接近 1 則越容易測量。
因此,在觀察物體發出的紅外線時,會利用發射率來確定哪種波長最適合進行測量。
除了發射率之外,紅外線的反射與透射特性對於確定波長選擇也至關重要。
這些特性將在下一節中介紹。
下表列出了各種材料及材料狀態在 1.0 μm、5.1 μm 以及 8 至 14 μm 波長下的發射率。
| 輻射率 | ||||
| 波長 | 1.0μm | 5.1微米 | 8 至 14 微米 | |
| 鋁 | 未氧化 | 0.1 至 0.2 | 0.02 至 0.2 | 0.02 至 0.1 |
| 拋光 | 0.1 至 0.2 | 0.02 至 0.1 | 0.02 至 0.1 | |
| 粗略的 | 0.2 至 0.8 | 0.1 至 0.4 | 0.1 至 0.3 | |
| 氧化 | 0.4 | 0.2 至 0.4 | 0.2 至 0.4 | |
| 鐵 | 未氧化 | 0.34 | 0.05 至 0.25 | 0.05 至 0.2 |
| 生鏽的 | 0.5 至 0.8 | 0.5 至 0.7 | ||
| 氧化 | 0.7 至 0.9 | 0.6 至 0.9 | 0.5 至 0.9 | |
| 鑄造/精煉 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | |
| 融合 | 0.35 | |||
| 玻璃 | 面板 | 0.98 | 0.85 | |
| 融合 | 0.9 | |||
| 橡膠 | 0.9 | 0.95 | ||
陰影格(
) 表示該波長的發射率相對高於其他波長,因此適合用於測量。
各材料適用的測量波長如下所示。
) 表示該波長的發射率相對高於其他波長,因此適合用於測量。各材料適用的測量波長如下所示。
請參照上述內容,選擇一款測量波長適合待分析材料的非接觸式溫度計。
