红外测温仪通过接收目标物体发射的红外辐射能量，转化为电信号计算表面温度。其校准过程直接影响测量精度，需综合考虑以下核心因素：
一、发射率
1. 材料特性决定基础值
- 金属表面(如铝箔ε=0.09，氧化钢ε=0.78)、非金属材料(陶瓷ε=0.95，沥青ε=0.93)具有显著差异。例如，抛光铜在未氧化时发射率低至0.02，而氧化后可达0.6。
- 解决方案：采用可调发射率设计，通过接触式测温枪同步测量参考点，建立材质-温度-发射率数据库。
2. 表面状态动态修正
- 粗糙度增加可使发射率提升10%-30%，油污覆盖导致测量值偏低5-15℃。某汽车厂实验显示，喷漆车身实测温度比裸金属高8.2℃。
- 校准技巧：使用高温胶带(ε≈0.95)制作标定区，配合激光测距仪精确定位。
二、环境补偿系统
1. 反射干扰抑制
- 强反射背景(如不锈钢旁的火焰)可能造成±20℃偏差。采用双色测温法可过滤部分干扰，但对低发射率目标仍需物理遮挡。
- 工程实践：安装环形遮光罩，角度控制在30°以内，减少杂散辐射。
2. 大气衰减校正
- CO₂和H₂O分子在特定波段(4.3μm、6.3μm)产生吸收峰。长距离测量(>10m)需内置大气补偿算法，湿度每增加10%RH，需修正0.5-1.2℃。
- 校准装置：配备可调谐激光器，实时监测传输路径上的光谱衰减系数。
三、光学系统参数
1. 视场匹配原则
- D:S(距离与光斑直径比)指标至关重要。当测量直径为5mm的目标时，若选用D:S=120:1的仪器，则最大允许距离=5×120=600mm。超出此范围将混入背景温度。
- 调试工具：使用同心圆靶标，确保目标覆盖测温区域。
2. 镜头污染补偿
- 镜片附着0.1mm厚灰尘可使透射率下降8%。采用自清洁气动镜头，配合压力传感器触发吹扫程序。
- 维护规程：每周用异丙醇棉签单向擦拭，禁用研磨剂。
四、电气与信号处理
1. 探测器线性化
- InSb探测器在-20~+150℃区间非线性误差达±1.5%，需分段校准。采用16位ADC采集，结合多项式拟合算法。
- 校准流程：在温箱中设定10个梯度点，每个温度段持续保温30分钟取平均。
2. EMI防护设计
- 变频器产生的高频噪声可通过屏蔽层渗透。实施三级滤波：前端LC电路+铁氧体磁环+数字陷波器。
- 测试方法：施加1V/m@100kHz-1GHz射频场，观察示值波动应<0.3℃。
五、机械安装规范
1. 角度补偿机制
- 偏离垂直方向30°时，有效辐射面积缩减至cos³θ。安装倾角传感器，自动启用余弦校正模块。
- 典型案例：回转窑测温系统采用万向节支架，确保始终正对物料表面。
2. 振动隔离措施
- 工厂环境振动加速度>0.5g时，需加装橡胶减震垫。某钢铁厂改造后，重复性误差从±3.2℃降至±0.8℃。
- 选型建议：优先选择带MEMS陀螺仪的智能探头，实时补偿微小位移。
六、特殊工况应对
1. 透明介质穿透
- 测量玻璃内部温度时，需关闭可见光通道，启用8-14μm远红外窗口。某浮法玻璃生产线改用窄带滤光片后，炉温控制精度提高40%。
2. 高速运动目标
- 轧钢速度>10m/s时，曝光时间需<1ms。采用全局快门CMOS探测器，配合脉冲激光同步触发。
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