組成大氣的主要?dú)怏w是氮?dú)?氧氣.氬氣,它們占99%以上。有幸的是，它們不吸收15μm以下的紅外線,否測(cè)紅外技術(shù)在野外就無(wú)法使用。能引起紅外吸收的氣體是水汽,二氧化碳,臭氧(O3),它們?cè)诓煌ǘ吾槍?duì)紅外線形成吸收帶，再加上甲烷,一氧化碳等吸收作用,造成了紅外輻射的衰減。通過(guò)1μm到15μm的紅外輻射通過(guò)一海里長(zhǎng)度的大氣透射比試驗(yàn),證明只有處于紅外吸收帶之間的紅外輻射能夠透過(guò)大氣向遠(yuǎn)處傳輸,其中有三個(gè)透過(guò)大氣的紅外波段，1-2.5μm,3-5μm,8-13μm，這三個(gè)波段被稱(chēng)作”大氣窗口”，紅外測(cè)溫系統(tǒng)常常在這三個(gè)窗口內(nèi)工作.

3-5μm,8-13μm兩個(gè)波段的范圍都有不同特性的控制可選用。這兩個(gè)波段分別稱(chēng)為”短波”和”長(zhǎng)波”窗口。從原理上計(jì),這兩個(gè)窗口都敏感,但大多數(shù)設(shè)計(jì)者都選擇了短波段,原因是該波段范圍中,能在較寬的范圍內(nèi)提供*功能,達(dá)到良好的測(cè)溫要求;而長(zhǎng)波窗口則更多地用于低溫及遠(yuǎn)距離的檢查(AGENA570就有此功能)。

只有對(duì)熱成像系統(tǒng)的原理及構(gòu)成有了一定的了解后,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)熱像儀的正確操作,從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量。

由于熱像儀測(cè)溫是利用探測(cè)器輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行處理后得出的，根據(jù)公式:

Us∝(wσT5/π)∫ ε(λT)τα(λ)R(λ)dλ

式中:Us---探測(cè)器輸出視頻信號(hào)的幅度

λ1,λ2---熱像儀工作波長(zhǎng)范圍

w---熱像儀瞬時(shí)視場(chǎng)角.

σ---輻射常數(shù)

T ---被測(cè)目標(biāo)溫度

ε(λT)---被測(cè)目標(biāo)光譜輻射率

τα(λ)---大氣透過(guò)率

R(λ)---熱像儀總光譜響應(yīng)

可見(jiàn),測(cè)溫精度與很多因素有關(guān),如目標(biāo)特性,熱像儀特性,測(cè)量距離等。

為了實(shí)現(xiàn)所需的溫度測(cè)量和便于操作,目前使用的大多數(shù)熱像儀(如PM290)已在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了以下三方面的精度補(bǔ)償:

(1)熱像儀內(nèi)部的飄移和增溢補(bǔ)償.

(2)不同操作溫度下的補(bǔ)償.如夏天和冬天.

(3)鏡頭視場(chǎng)外的輻射補(bǔ)償.

其它如發(fā)射率,環(huán)境溫度,距離,濕度等zui基本的參數(shù)則要求用戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)置,以保證測(cè)溫精度的可靠性。
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