紅外熱像儀中的黑體到底是什么

我們會(huì)經(jīng)常看到紅外熱像儀的產(chǎn)品中有內(nèi)置黑體這樣的說(shuō)明，那究竟什么是黑體？

首先，我們需要了解一下，紅外熱像儀為什么要使用黑體？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在自然界中，只要高于-273.16℃的物體就會(huì)發(fā)出熱輻射，這種熱輻射跟物體的自身溫度是有關(guān)系的，而這種發(fā)射出去的輻射能量總會(huì)碰到一些物體。當(dāng)這些熱輻射碰到了紅外熱像儀中的探測(cè)器時(shí)，就被儀器中的放大器放大，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

此時(shí)接收到的數(shù)據(jù)受到了目標(biāo)自身的輻射、目標(biāo)對(duì)周圍環(huán)境的反射輻射、輻射在大氣中衰減、物體尺寸等客觀因素的影響，熱圖像也只給出了物體表面輻射溫度的定性描述，如果想要通過(guò)熱圖像獲得物體的絕對(duì)溫度，則必須要與基準(zhǔn)物體熱像相比較來(lái)標(biāo)定絕對(duì)溫度值。熱像儀校準(zhǔn)有兩個(gè)方法，一是要把被測(cè)目標(biāo)的輻射能量轉(zhuǎn)化為溫度，二是要補(bǔ)償熱像儀的內(nèi)部輻射。

應(yīng)用最廣泛的校準(zhǔn)方法就是在固定的較短距離下使用黑體，利用高精度的黑體爐作為標(biāo)準(zhǔn)。為了建立輻射量和溫度之間的關(guān)系，對(duì)黑體進(jìn)行不同溫度的設(shè)置，并將測(cè)量結(jié)果與黑體精確的溫度值進(jìn)行擬合，就得到了校準(zhǔn)曲線。

黑體究竟是什么呢？黑體，就是給紅外熱像儀進(jìn)行校準(zhǔn)的設(shè)備。當(dāng)物體的熱輻射碰到物體時(shí)，只有3種情況發(fā)生，要么吸收，要么透射，要么反射。科學(xué)家將能夠全部吸收輻射能量的物體稱為“黑體”，表面發(fā)射率為1。實(shí)驗(yàn)室中研究的黑體分為腔室輻射源和面式輻射源，發(fā)射率一般接近1，可用修正公式對(duì)其進(jìn)行修正。

那么，紅外熱像儀就能利用黑體輻射的變化規(guī)律來(lái)測(cè)量出物體的絕對(duì)溫度了。

參考資料：

李云紅. 基于紅外熱像儀的溫度測(cè)量技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2010.

胡 蝶. 紅外熱像儀的測(cè)量技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 廣東工業(yè)大學(xué). 2019.