红外测温仪结构与辐射测温仪类似,只是红外测温仪的光学系统和光电检测元件所接收的是被测物体产生的红外波段的辐射能。
红外测温仪同样可以分为全辐射、单色型和比色(双色)型等,由光学接收器、辐射调制器和红外探测器等主要部分组成,典型的系统框图如图1-2-34所示。
图1-2-34 红外测温仪系统框图
红外光学系统包括光学接收器和辐射调制器。光学接收器常用物镜接收被测物体的红外辐射。
辐射调制器又称为调制盘或斩波器,一般是用电动机带动一个齿轮盘或等距离孔盘旋转,切割入射的辐射束,将来自被测物体的辐射调制成交变的辐射光,提供被测物体的方位信息,并可滤除大面积背景干扰信息。
红外光学系统可以是透射式(见图1-2-35),也可以是反射式(见图1-2-36)。大多数红外测温计中使用透射式光学系统,其透镜采用能透过被测热辐射波段的材料制成,镜片表面蒸镀红外增透层,既能滤掉不需要的波段,又能增大有用波段的透射率。反射式光学系统通常用在长波温度计上,多用凹面玻璃反射镜,表面镀金、铝、镍等对红外辐射率高的材料。
图1-2-35 透射式光学系统的红外温度计
图1-2-36 反射式光学系统的红外温度计
红外探测器利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应探测红外辐射能。
根据探测机理不同,可分为热探测器和光子探测器两类,其工作原理及特点见表1-2-17。
表1-2-17 红外探测器的分类、工作原理及特点