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1、6.4 非接触式测温 高高温温测测量量中中应应用用最最广广泛泛，主主要要应应用用行行业业为为冶冶金金、铸铸造造、热热处处理以及玻璃、陶瓷和耐火材料等工业生产过程中。理以及玻璃、陶瓷和耐火材料等工业生产过程中。 任任何何物物体体处处于于绝绝对对零零度度以以上上时时，都都会会以以一一定定波波长长电电磁磁波波的的形形式式向向外外辐辐射射能能量量。辐辐射射式式测测温温仪仪表表就就是是利利用用物物体体的的辐辐射射能能量量随其温度而变化的原理制成的。随其温度而变化的原理制成的。 测测量量时时，只只需需把把温温度度计计光光学学接接收收系系统统对对准准被被测测物物体体，而而不不必必与与物物体体接接触触，因因此
2、此可可测测量量运运动动物物体体的的温温度度并并不不会会破破坏坏物物体体温温度度场场。此此外外，由由于于感感温温元元件件只只接接收收辐辐射射能能，不不必必达达到到被被测测物物体的实际温度，从理论上讲，它没有上限，可以测量高温。体的实际温度，从理论上讲，它没有上限，可以测量高温。 非接触测温仪表分类：光学高温计、辐射式温度计非接触测温仪表分类：光学高温计、辐射式温度计2021/6/1616.4 非接触式测温6.4.1 热辐射基本定理热辐射基本定理6.4.2 光学高温计光学高温计6.4.3 光电高温计光电高温计6.4.4 辐射温度计辐射温度计6.4.5 比色温度计比色温度计2021/6/1626.4
3、.1 热辐射基本定理 辐射换热是三种基本的热交换形式之一辐射换热是三种基本的热交换形式之一 波长范围：波长范围：10-3m10-8m在在低低温温时时，物物体体辐辐射射能能量量很很小小，主主要要发发射射的的是是红红外外线线。随随着着温温度度的的升升高高，辐辐射射能能量量急急剧剧增增加加，辐辐射射光光谱谱也也向向短短波波方方向向移移动动，在在5000C左左右右时时。辐辐射射光光谱谱包包括括了了部部分分可可见见光光；到到8000C时时可可见见光光大大大大增增加加，即即呈呈现现“红红热热”；如如果果到到30000C时时，辐辐射射光光谱谱包包括括更更多多的的短短波波成成分，使得物体呈现分，使得物体呈现“
4、白热白热”。辐辐射射测测温温的的基基本本原原理理：观观察察灼灼热热物物体体表表面面的的“颜颜色色”来大致判断物体的温度。来大致判断物体的温度。2021/6/163辐射能的分配当物体接受到辐射能量以后，根据物体本身的性质，会发当物体接受到辐射能量以后，根据物体本身的性质，会发生部分能量吸收、透射和反射生部分能量吸收、透射和反射 吸收率；吸收率； 透射率；透射率； 反射率。反射率。 Q辐射能辐射能 单位为焦耳单位为焦耳(J)2021/6/164物体分类： 黑体（绝对黑体）：黑体（绝对黑体）：照射到物体上的辐射能全被吸收，无反射也无透射。照射到物体上的辐射能全被吸收，无反射也无透射。 透明体：透明体
5、：照照射射到到物物体体上上的的辐辐射射能能全全部部透透射射过过去去，既既无无吸吸收收又又无无反射。反射。镜体、白体：镜体、白体：照射到物体上的辐射能全部反射出去。若物体表现平照射到物体上的辐射能全部反射出去。若物体表现平整光滑，反射具有一定规律，则该物体称之为整光滑，反射具有一定规律，则该物体称之为“镜体镜体”；若反射无一定规律，则该物体称为；若反射无一定规律，则该物体称为“绝对白体绝对白体”或者简称为或者简称为“白体白体”。2021/6/165在自然界中黑体、白体和透明体都是不存在的。一在自然界中黑体、白体和透明体都是不存在的。一般固体和液体的般固体和液体的值很小或等于零，而气体的值很小或等
6、于零，而气体的值较大。值较大。对于一般工程材料来讲，对于一般工程材料来讲， 0而而+ =1，称为灰体，称为灰体。 从传热学角度看，可以人为制造黑体。从传热学角度看，可以人为制造黑体。 2021/6/166热辐射的重要参数辐辐射射能能Q 以以辐辐射射的的形形式式发发射射、传传播播或或接接收收的的能能量量称称为为辐射能，单位为焦耳辐射能，单位为焦耳(J)。辐辐射射能能通通量量 是是辐辐射射能能随随时时间间的的变变化化率率，又又称称辐辐射射率率： ，其单位是瓦特，其单位是瓦特(W)。 辐辐射射强强度度I 在在给给定定方方向向上上的的立立体体角角单单元元内内，离离开开点点辐辐射射源源(或或辐辐射射源源
7、面面单单元元)的的辐辐射射功功率率除除以以该该立立体体角角单单元元，称为该方向上的辐射强度，其单位为瓦称为该方向上的辐射强度，其单位为瓦/球面度球面度(W/sr)。2021/6/167热辐射的重要参数辐辐射射出出射射度度M 离离开开辐辐射射源源表表面面一一点点处处的的面面单单元元上上的的辐辐射射能能量量除除以以该该单单元元面面积积，称称为为该该点点的的辐辐射射出出射射度度，即即 ，辐射出射度的单位为瓦，辐射出射度的单位为瓦/米米2(W/m2)。辐辐射射亮亮度度L和和光光谱谱辐辐射射亮亮度度 表表面面一一点点处处的的面面元元在在给给定定方方向向上上的的辐辐射射强强度度，除除以以该该面面元元在在垂
8、垂直直于于给给定定方方向向平平面面上上的的正正投投影影面面积积，称称为为该该方方向向的的辐辐射射亮亮度度L。辐辐射射亮亮度度实实际际上上包包括括所所有有波波长长的的辐辐射射能能量量。如如果果是是辐辐射射光光谱谱中中某某一一波波长长的的辐辐射射能能量量则则称称为为在在此此波波长长下下的的光光谱谱辐射亮度。辐射亮度。2021/6/168基尔霍夫定律各物体的辐射出射度和吸收率的比值都相同，和物体各物体的辐射出射度和吸收率的比值都相同，和物体的性质无关，是物体的温度和发射波长的函数的性质无关，是物体的温度和发射波长的函数 式中：式中：M0(,T), M1(,T), M2(,T) 物体的单色物体的单色(
9、)辐射出射度；辐射出射度； 0(,T), 2(,T) , 2(,T) 物体的单色物体的单色()吸收率。吸收率。2021/6/169若物体若物体A0绝对黑体，那么绝对黑体，那么0(,T) =1 1，根据基氏定律，根据基氏定律 物体的辐射出射度和吸收率之比等于绝对黑体在同样的温度下，物体的辐射出射度和吸收率之比等于绝对黑体在同样的温度下，相同波长时的辐射出射度。这是基氏定律的另一种说法。相同波长时的辐射出射度。这是基氏定律的另一种说法。设设M(,T)为物体为物体A在波长为在波长为 ，温度为，温度为T下的辐射出射度。下的辐射出射度。 式中，式中，称为物体称为物体A的单色辐射率，或称为单色黑度系数。的
10、单色辐射率，或称为单色黑度系数。它表明了在一定的温度和波长下，物体它表明了在一定的温度和波长下，物体A的辐射出射度与相同温的辐射出射度与相同温度和波长下黑体的辐射出射度之比。度和波长下黑体的辐射出射度之比。 基尔霍夫定律说明，物体的辐射能力与它的吸收能力是相同的。基尔霍夫定律说明，物体的辐射能力与它的吸收能力是相同的。 2021/6/1610在全波长内，任何物体的全辐射出射度等于单波长的辐射出射在全波长内，任何物体的全辐射出射度等于单波长的辐射出射度在全波长内的积分：度在全波长内的积分： 式中，式中，A(T) 物体物体A在温度在温度T下的全吸收率，下的全吸收率， M0(T) 黑体在温度黑体在温
11、度T下的全辐射出射度。下的全辐射出射度。基氏定律的积分形式为基氏定律的积分形式为 它表明了在一定的温度它表明了在一定的温度T下，物体下，物体A的辐射出射度与相同温度下的辐射出射度与相同温度下黑体的辐射出射度之比。一般物体的黑体的辐射出射度之比。一般物体的T1， T越接近越接近1,表明它与黑体的辐射能力越接近。表明它与黑体的辐射能力越接近。2021/6/1611黑体辐射定律 普朗克定律普朗克定律(单色辐射强度定律单色辐射强度定律) 维恩公式维恩公式 斯蒂芬波尔兹曼定律斯蒂芬波尔兹曼定律 （全辐射强度定律，也称为四次方定律）（全辐射强度定律，也称为四次方定律）2021/6/1612 普朗克定律(单
12、色辐射强度定律)温度为温度为T的单位面积元的绝对黑体，在半球面方向所辐射的的单位面积元的绝对黑体，在半球面方向所辐射的波长为波长为 的辐射出射度为的辐射出射度为式中，式中，c光速；光速； h普朗克常数，普朗克常数，6.62617610-34Js； k波尔兹曼常数，波尔兹曼常数，1.3806624410-23J/K； C1第一辐射常数，第一辐射常数，3.741810-16Wm2； C2第二辐射常数，第二辐射常数，1.438810-12mK； T绝对温度。绝对温度。公式结构比较复杂，但是它对于低温与高温都是适用的。公式结构比较复杂，但是它对于低温与高温都是适用的。 2021/6/1613 维恩公式
13、理论上说明了黑体在各种温度下能量波长分布的规律理论上说明了黑体在各种温度下能量波长分布的规律 公式简单，但是仅适用于不超过公式简单，但是仅适用于不超过3000K的温度范围的温度范围 。黑体的辐射本领是波长和温度的函数，当波长一定时，黑体的辐射本领是波长和温度的函数，当波长一定时，黑体的辐射本领就仅仅是温度的函数，即黑体的辐射本领就仅仅是温度的函数，即上式就是光学高温计和比色高温计测温的理论根据上式就是光学高温计和比色高温计测温的理论根据 2021/6/1614斯蒂芬波尔兹曼定律温度为温度为T的绝对黑体，单位面积元在半球方向上所发射的全的绝对黑体，单位面积元在半球方向上所发射的全部波长的辐射出射
14、度与温度部波长的辐射出射度与温度T的四次方成正比。的四次方成正比。 式中，式中，斯蒂芬波尔兹曼常数，斯蒂芬波尔兹曼常数，5.6696110-3W/(m2K4)。 上式就是辐射式温度计测温的理论根据。上式就是辐射式温度计测温的理论根据。全辐射强度定律是单色辐射强度定律在全波长内积分的结果。全辐射强度定律是单色辐射强度定律在全波长内积分的结果。2021/6/16156.4 非接触式测温6.4.1 热辐射基本定理热辐射基本定理6.4.2 光学高温计光学高温计6.4.3 光电高温计光电高温计6.4.4 辐射温度计辐射温度计6.4.5 比色温度计比色温度计2021/6/16166.4.2 光学高温计 精
15、密光学高温计：用于科学实验中的精密测试；精密光学高温计：用于科学实验中的精密测试；标准光学高温计：用于量值的传递，例如，在物质熔标准光学高温计：用于量值的传递，例如，在物质熔点、热容量和相变点的测定中使用。点、热容量和相变点的测定中使用。光学高温计可用来测量光学高温计可用来测量80032000C的高温。的高温。由于采用用肉眼进行色度比较，所以测量误差与人的由于采用用肉眼进行色度比较，所以测量误差与人的经验有关。经验有关。光学高温计测量的温度称为亮度温度光学高温计测量的温度称为亮度温度(TL)，被测对象为，被测对象为非黑体时，要通过修正才能得到非黑体的真实温度。非黑体时，要通过修正才能得到非黑体
16、的真实温度。2021/6/1617工业用光学高温计分类隐隐丝丝式式：利利用用调调节节电电阻阻来来改改变变高高温温灯灯泡泡的的工工作作电电流流，当当灯灯丝丝的的亮亮度度与与被被测测物物体体的的亮亮度度一一致致时时，灯灯泡泡的的亮亮度度就代表了被测物体的亮度温度。就代表了被测物体的亮度温度。恒恒定定亮亮度度式式：利利用用减减光光楔楔来来改改变变被被测测物物体体的的亮亮度度，使使它它与与恒恒定定亮亮度度温温度度的的高高温温灯灯泡泡相相比比较较，当当两两者者亮亮度度相相等等时时，根根据据减减光光楔楔旋旋转转的的角角度度来来确确定定被被测测物物体体的的亮亮度度温温度度。由由于于隐隐丝丝式式光光学学高高温
17、温计计的的结结构构和和使使用用方方法法都都优于恒定亮度式，所以应用广泛。优于恒定亮度式，所以应用广泛。2021/6/1618隐丝式光学高温计 光学系统光学系统红色滤波片红色滤波片造成一个较窄的有效波长；造成一个较窄的有效波长；吸收玻璃吸收玻璃目的是扩展量程；目的是扩展量程；目镜和物镜目镜和物镜构成一套光学系统；构成一套光学系统；电测系统电测系统 包括指示仪表、灯泡、电源和调节电阻四部分；包括指示仪表、灯泡、电源和调节电阻四部分； 光学高温灯泡：标准辐射源；光学高温灯泡：标准辐射源； 电源、调节电阻和指示仪表组成测量电路；电源、调节电阻和指示仪表组成测量电路； 原理一般有电压表式，电流表式以及不
18、平衡电桥和原理一般有电压表式，电流表式以及不平衡电桥和平衡电桥式四种。平衡电桥式四种。 2021/6/1619WGG2-201型光学高温计 1物镜；物镜；2吸收玻璃；吸收玻璃；3灯泡；灯泡；4红色滤波片；红色滤波片；5目镜；目镜；6指示仪器；指示仪器；7滑线电阻；滑线电阻；E电源；电源；K开关；开关；R1刻线调整电阻刻线调整电阻2021/6/1620亮度温度 为了校正光学高温计测量非黑体的温度比真实温度偏为了校正光学高温计测量非黑体的温度比真实温度偏低的偏差。低的偏差。定义：定义：当被测物体为非黑体，在同一波长下的光谱辐当被测物体为非黑体，在同一波长下的光谱辐射亮度同绝对黑体的光谱辐射亮度相等
19、时，则黑体的射亮度同绝对黑体的光谱辐射亮度相等时，则黑体的温度称为被测物体在波长为时的亮度温度。温度称为被测物体在波长为时的亮度温度。左边为非黑体光谱辐射亮度，左边为非黑体光谱辐射亮度，右边为黑体的光谱辐射亮度右边为黑体的光谱辐射亮度 。2021/6/1621根据维恩公式有根据维恩公式有对上式两边取对数，并加以整理，得对上式两边取对数，并加以整理，得式中，式中，T被测物体在温度为，波长为时的单色黑度系数；被测物体在温度为，波长为时的单色黑度系数； T被测物体的真实温度；被测物体的真实温度； TL被测物体的亮度温度。被测物体的亮度温度。从上面的公式可知，只要已知物体的单色黑度系数，就可从上面的公
20、式可知，只要已知物体的单色黑度系数，就可以通过亮度温度求出物体的真实温度。以通过亮度温度求出物体的真实温度。2021/6/16226.4 非接触式测温6.4.1 热辐射基本定理热辐射基本定理6.4.2 光学高温计光学高温计6.4.3 光电高温计光电高温计6.4.4 辐射温度计辐射温度计6.4.5 比色温度计比色温度计2021/6/16236.4.3 光电高温计 光学高温计光学高温计是由人工操作来完成亮度平衡工作的，是由人工操作来完成亮度平衡工作的，其测量结果带有操作者的主观误差。它不能进行连其测量结果带有操作者的主观误差。它不能进行连续测量和记录，当被测温度低于续测量和记录，当被测温度低于80
21、00C时，光学高时，光学高温计对亮度无法进行平衡。温计对亮度无法进行平衡。光电高温计光电高温计是在光学高温计测量理论的基础上发展是在光学高温计测量理论的基础上发展起来的一种新型测温仪表。它采用新型的光电器件，起来的一种新型测温仪表。它采用新型的光电器件，自动进行平衡，达到连续测量的目的。自动进行平衡，达到连续测量的目的。 2021/6/1624主要特点：采采用用光光敏敏电电阻阻或或者者光光电电池池作作为为感感受受辐辐射射源源的的敏敏感感元元件件来来代代替替人人眼的观察；眼的观察；采采用用一一参参考考辐辐射射源源与与被被测测物物体体进进行行亮亮度度比比较较，由由光光敏敏元元件件和和电电子子放放大
22、大器器组组成成鉴鉴别别和和调调整整环环节节，使使参参考考辐辐射射源源在在选选定定的的波波长长范范围围内内的的亮亮度度自自动动跟跟踪踪被被测测物物体体的的辐辐射射亮亮度度，当当达达到到平平衡衡时时即即可可得到测量值；得到测量值；在在平平衡衡式式测测量量方方式式中中，光光敏敏元元件件只只起起指指零零作作用用，它它的的特特性性如如有有变变化化，对对测测量量结结果果影影响响较较小小，参参考考辐辐射射源源选选用用钨钨丝丝灯灯泡泡，能能保保持较高的稳定性，因此具有较高的精度和连续测量的特性；持较高的稳定性，因此具有较高的精度和连续测量的特性；设计了手动值修正环节，可显示物体的真实温度；设计了手动值修正环节
23、，可显示物体的真实温度；采用新型光敏元件，测量范围宽，约为采用新型光敏元件，测量范围宽，约为20016000C。2021/6/1625WDL-31型光电高温计的工作原理 1物镜；物镜；2同步信号发生器；同步信号发生器；3调制镜；调制镜；4微电机；微电机；5反光镜；反光镜；6聚光镜；聚光镜；7参比灯；参比灯；8探测元件探测元件2021/6/1626(1)瞄准光路由物镜对由物镜对0.5m 处被测物体调焦成像在分划板上。通处被测物体调焦成像在分划板上。通过目镜组可清晰地观察到被测物体的瞄准部位过目镜组可清晰地观察到被测物体的瞄准部位 1调制镜；调制镜；2微电机；微电机；3反光镜；反光镜；4可变光阑；
24、可变光阑；5聚光镜组；聚光镜组； 6参比灯；参比灯；7-目镜组目镜组8、9-保护窗；保护窗；10物镜；物镜；11-入射光瞳；入射光瞳；12-衰减玻璃；衰减玻璃；13探测元件；探测元件；14-滤光片；滤光片；15-保护保护光阑；光阑；16-分划板；分划板；17透镜玻璃；透镜玻璃；18-出射光阑；出射光阑；19-保护玻璃保护玻璃2021/6/1627(2)检测光路检测光路物镜将被测物体的辐射能量会聚，经衰减玻璃及与物镜光轴成物镜将被测物体的辐射能量会聚，经衰减玻璃及与物镜光轴成450角的调制镜的反射，进入视场光阑孔中，由探测元件接收。角的调制镜的反射，进入视场光阑孔中，由探测元件接收。(3)参比光
25、路参比光路参比灯辐射的能量经聚光灯组会聚后，通过可变光阑，由反射参比灯辐射的能量经聚光灯组会聚后，通过可变光阑，由反射镜反射镜反射 ，再穿过调制镜叶片的空间，进入视场光阑孔中，经滤，再穿过调制镜叶片的空间，进入视场光阑孔中，经滤波片也由探测元件接收。波片也由探测元件接收。随电机高速转动的调制镜，对两路辐射通量作切换调制，使其随电机高速转动的调制镜，对两路辐射通量作切换调制，使其交替被探测元件接收。交替被探测元件接收。 在参比光路中的可变光阑用作黑度系数的手动修正。在参比光路中的可变光阑用作黑度系数的手动修正。2021/6/1628仪器的工作光谱范围由光学系统和探测元件决定。仪器的工作光谱范围由
26、光学系统和探测元件决定。量量程程范范围围在在4008000C及及以以下下各各量量程程，采采用用硫硫化化铅铅光光敏敏电电阻阻作作探探测测元元件件，并并配配合合锗锗滤滤光光片片。光光谱谱范范围围短短限限由由锗锗滤滤光光片片确确定定，长长限限由由光光学学玻玻璃璃材材质质的的物物镜镜确确定定，约约在在1.82.7。峰峰值值由由探探测测元件确定，约为元件确定，约为2.5。量量程程范范围围60010000C及及以以上上各各量量程程，采采用用硅硅光光电电池池作作探探测测元元件件，并并配配合合HB850有有色色玻玻璃璃滤滤光光片片。光光谱谱范范围围的的短短限限也也由由滤滤光光片片确确定定，长长限限和和峰峰值值
27、由由探探测测元元件件确确定定。光光谱谱范范围围约约在在0.81.1，峰值约为，峰值约为0.95，均在红外线波长范围内。，均在红外线波长范围内。仪器的量程范围用光学衰减的方式改变。仪器的量程范围用光学衰减的方式改变。各各种种量量程程都都保保持持参参比比灯灯工工作作电电流流在在某某一一固固定定范范围围内内变变化化，即即在在量程上限时工作电流不超过量程上限时工作电流不超过250mA。 对于低温量程，将参比灯的辐射能量衰减；对于低温量程，将参比灯的辐射能量衰减； 对于高温量程，则将被测辐射能量进行衰减。对于高温量程，则将被测辐射能量进行衰减。探探测测元元件件为为硫硫化化铅铅光光敏敏电电阻阻时时，衰衰减
28、减玻玻璃璃选选用用GRB1隔隔热热玻玻璃璃。探测元件为硅光电池时，采用探测元件为硅光电池时，采用LB6绿色玻璃。绿色玻璃。2021/6/16296.4 非接触式测温6.4.1 热辐射基本定理热辐射基本定理6.4.2 光学高温计光学高温计6.4.3 光电高温计光电高温计6.4.4 辐射温度计辐射温度计6.4.5 比色温度计比色温度计2021/6/16306.4.4 辐射温度计 根据全辐射强度定理，即物体的总辐射强度与物体温根据全辐射强度定理，即物体的总辐射强度与物体温度的四次方成正比的关系来进行测量的。度的四次方成正比的关系来进行测量的。组成：组成：辐射感温器和显示仪表两部分辐射感温器和显示仪表
29、两部分可用于测量可用于测量40020000C高温，多为现场安装结构。高温，多为现场安装结构。为适应现场高温环境的要求，可在辐射感温器外加装为适应现场高温环境的要求，可在辐射感温器外加装水冷夹套。辐射高温计测量的温度称为辐射温度，被测水冷夹套。辐射高温计测量的温度称为辐射温度，被测对象为非黑体时，要通过修正才能得到非黑体的真实温对象为非黑体时，要通过修正才能得到非黑体的真实温度。度。 2021/6/1631热电堆结构和补偿光阑 (a):1云母基片；云母基片；2受热靶面；受热靶面；3热电耦丝；热电耦丝；4引出线引出线(b):1-补偿片；补偿片；2-双金属片双金属片2021/6/1632WFT-20
30、2型辐射感温器结构1物镜；物镜；2外壳；外壳；3补偿光阑；补偿光阑；4座架；座架；5热电堆；热电堆；6接线柱；接线柱；7穿线套；穿线套；8盖；盖；9目镜；目镜；10校正片；校正片；11小齿轴小齿轴2021/6/1633辐射温度 对于辐射式温度计，它是以绝对黑体的辐射能为基准对仪器进对于辐射式温度计，它是以绝对黑体的辐射能为基准对仪器进行分度的，所以仪器测出的值称为辐射温度。行分度的，所以仪器测出的值称为辐射温度。辐射温度的定义：黑体的总辐射能等于非黑体的总辐射能时，辐射温度的定义：黑体的总辐射能等于非黑体的总辐射能时，此黑体的温度即为非黑体的辐射温度。根据全辐射强度定理，此黑体的温度即为非黑体
31、的辐射温度。根据全辐射强度定理，总辐射能相等，则有：总辐射能相等，则有：因为非黑体因为非黑体T 1，则，则TFT因此用辐射温度计测出的温度要比物体的真实温度低。因此用辐射温度计测出的温度要比物体的真实温度低。2021/6/16346.4 非接触式测温6.4.1 热辐射基本定理热辐射基本定理6.4.2 光学高温计光学高温计6.4.3 光电高温计光电高温计6.4.4 辐射温度计辐射温度计6.4.5 比色温度计比色温度计2021/6/16356.4.5 比色温度计 原理：通过测量热辐射体在两个或两个以上波长的光谱原理：通过测量热辐射体在两个或两个以上波长的光谱辐射亮度之比来测量温度。辐射亮度之比来测
32、量温度。特点：准确度高，响应快，可观察小目标特点：准确度高，响应快，可观察小目标(最小可到最小可到2mm)。 因为实际物体的单色黑度系数和全辐射黑度系数的因为实际物体的单色黑度系数和全辐射黑度系数的数值相差很大，但是对同一物体的不同波长的单色黑度数值相差很大，但是对同一物体的不同波长的单色黑度系数和来说，其比值的变化却很小。所以用比色温度计系数和来说，其比值的变化却很小。所以用比色温度计测得的温度称为比色温度，它与物体的真实温度很接测得的温度称为比色温度，它与物体的真实温度很接近，一般可以不进行校正。近，一般可以不进行校正。2021/6/1636比色温度计原理结构2021/6/1637 比色温
33、度 定定义义：黑黑体体辐辐射射的的两两个个波波长长1和和2的的光光谱谱辐辐射射亮亮度度之之比比等等于于非非黑黑体体的的相相应应的的光光谱谱辐辐射射亮亮度度之之比比时时，则则黑黑体体的的温温度度即即为为这这个个非非黑体的比色温度黑体的比色温度TS。对对于于温温度度为为T的的黑黑体体，在在波波长长为为1和和2时时的的光光谱谱辐辐射射亮亮度度之之比比为为 取对数后有取对数后有 2021/6/1638可以简化为可以简化为根据式根据式(6.4.17)可以得到可以得到 可进一步求出物体的真实温度与比色温度的关系可进一步求出物体的真实温度与比色温度的关系 对于灰体来说，由于对于灰体来说，由于1T 2T ，所
34、以，所以TTS，这就是比色，这就是比色温度计的最大优点。温度计的最大优点。 式中式中 End the 6.42021/6/1639本章小结(1) 温度是温度是7个国际公认的物理量之一；个国际公认的物理量之一；(2) 温度测量的常见方法，接触式和非接触式；温度测量的常见方法，接触式和非接触式； 分析和比较接触式和非接触式的优、缺点；分析和比较接触式和非接触式的优、缺点；(3) 金属热电阻传感器工作原理、分类、特性、应用；金属热电阻传感器工作原理、分类、特性、应用； 半导体热敏电阻的工作原理、分类、特性、应用、以及非线半导体热敏电阻的工作原理、分类、特性、应用、以及非线性处理；性处理；(4) 热电
35、偶传感器工作原理（接触电势、温差电势）；热电偶传感器工作原理（接触电势、温差电势）； 热电偶的基本定律（均质导体、中间导体、连接导体）；热电偶的基本定律（均质导体、中间导体、连接导体）； 热电偶的冷端处理及补偿（补偿导线、恒温、计算、电桥）；热电偶的冷端处理及补偿（补偿导线、恒温、计算、电桥）； 2021/6/1640本章小结(5) 标准化热电偶、非标准化热电偶；标准化热电偶、非标准化热电偶；(6) 非接触式测温：光学高温计、辐射测温；非接触式测温：光学高温计、辐射测温；(7) 热辐射的基本定律，基本参数；热辐射的基本定律，基本参数；(8) 黑体辐射三大定律；黑体辐射三大定律； （Plank、 Wien 、Stephen-Boltzman）(9) 光学非接触测温的原理及应用举例；光学非接触测温的原理及应用举例；(10) 辐射非接触测温的原理及应用举例。辐射非接触测温的原理及应用举例。2021/6/1641 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
