红外辐射测量仪器介绍与基本参数测量
红外辐射测量方法与测温技巧
红外辐射测量方法与测温技巧一、引言红外辐射测量是一种非接触式测温技术，具有测量范围广、测量速度快以及不受表面状态影响等优势。
本文将介绍红外辐射测量的基本原理、常用的测量方法以及准确使用红外测温仪的技巧。
二、基本原理1. 红外辐射特性物体在温度高于绝对零度时会发射红外辐射能量，这种辐射能量与物体的温度密切相关。
根据物体折射率差异，可以通过红外辐射测量来间接测量物体的温度。
2. 测温仪工作原理现代红外测温仪一般采用红外探测器来接收物体辐射出的红外辐射能量。
探测器转换这些红外信号为电信号后，再经过处理、放大和转换等步骤，最终通过显示器或记录仪器显示为温度值。
三、常用的红外辐射测量方法1. 点测法点测法是最简单、常用的测量方法。
测温仪将激光瞄准到待测物体的中心，通过记录激光瞄准点的温度值来得到物体的表面温度。
这种方法适用于小面积的目标测量。
2. 面测法面测法适用于面积较大的物体测量。
通过将红外测温仪对准物体表面的一个区域，计算该区域内的平均温度来代表整个物体表面的温度。
此方法要确保测量区域没有明显的温度梯度或变化。
3. 瞄准测温法瞄准测温法是指红外测温仪通过对目标进行连续瞄准，记录每个位置的温度值，并据此绘制出目标表面温度的热图。
这种方法适用于需要获取物体温度分布信息的场景。
四、红外测温技巧1. 确保测量距离合适测量距离过大或过近都会影响测量的准确性，一般来说，测量距离应在目标表面的2-15倍之间。
2. 避免测量干扰避免测量间接热辐射源、遮挡物或其他反射物体的影响，以保证目标温度测量的准确性。
3. 调整红外测温仪的参数根据实际情况，调整红外测温仪的参数，如反射率、红外辐射率等，以确保测量结果更加准确。
4. 考虑环境因素红外测温仪对环境温度和湿度等因素敏感，应尽可能在稳定的环境条件下进行测量。
五、结论红外辐射测量方法与测温技巧在工业、医疗、安防等领域有着广泛的应用。
掌握红外辐射测量的基本原理、常用的测量方法以及技巧，能够提高测量的准确性和可靠性，为相关行业提供更好的服务。
红外线仪器操作说明书
红外线仪器操作说明书一、介绍红外线仪器是一种用于测量和检测物体表面红外辐射的设备。
本操作说明书将详细介绍红外线仪器的使用方法和相关注意事项。
二、安全注意事项在操作红外线仪器前，请务必注意以下安全事项：1. 使用前，必须确保仪器及其附件处于完好无损的状态。
2. 避免将红外线仪器暴露于高温或潮湿环境中，以免损坏仪器。
3. 在使用红外线仪器时，务必佩戴相关个人防护设备，如手套和护目镜。
4. 需要特别注意的是，红外线仪器不适用于测量高强度红外辐射源，以免伤害人体。
5. 在曝光于红外线时，应避免直接注视红外辐射物体，以防伤害眼睛。
三、操作步骤以下是使用红外线仪器的详细操作步骤：1. 准备工作a. 将红外线仪器连接到电源，并确保电源稳定。
b. 仔细阅读红外线仪器的用户手册，了解仪器的各种控制按钮和显示屏符号的含义。
2. 仪器设置a. 打开红外线仪器开关，待仪器启动完成后，进入设置模式。
b. 在仪器设置界面中，选择适当的测量模式和参数，如温度范围和单位等。
3. 目标标定a. 选择要测量的目标物体，并标定其表面温度作为基准。
b. 将红外线仪器对准目标物体，保持一定的距离，并按下测量按钮。
4. 数据测量和记录a. 等待仪器完成测量过程，并在显示屏上获取测量结果。
b. 如需记录数据，可使用红外线仪器提供的数据记录功能或连接到计算机进行数据存储和分析。
5. 仪器维护a. 使用完红外线仪器后，及时关闭仪器电源。
b. 清洁仪器外壳和镜头，保持仪器的清洁和干燥。
c. 定期校准红外线仪器，以确保测量结果的准确性。
四、故障排除如果红外线仪器出现以下问题，可以参考以下故障排除步骤：1. 仪器无法开机：a. 检查仪器是否连接到正常的电源。
b. 检查电源线缆和插头是否损坏。
2. 测量结果异常：a. 检查目标物体表面是否存在干扰物或覆盖物。
b. 检查红外线仪器是否需要校准或更新软件。
3. 仪器无法正常连接到计算机：a. 检查连接线缆和接口是否正确连接。
傅里叶变换红外光谱仪详细清单及参数
傅里叶变换红外光谱仪详细清单及参数一、光学系统光学系统是傅里叶变换红外光谱仪的关键部分之一，它主要包括光源、样品室、干涉仪和探测器等组成。
1.光源：傅里叶变换红外光谱仪一般采用电热源作为光源，通过加热使其产生红外辐射。
常见的电热源包括红外灯、细丝灯等。
2.样品室：样品室是用来放置样品的空间，一般采用密封的、光学透明的材料制成，保证样品在被测量期间不受外界环境污染。
同时，样品室还应具备恒温控制功能，以消除温度对测量结果的影响。
3.干涉仪：干涉仪是红外光谱仪的关键组成部分，它通过将样品产生的红外辐射与参比光通过干涉来获取样品的红外光谱信息。
常见的干涉仪有菲涅尔型、迈克尔逊型等。
4.探测器：探测器是用来接收和转换样品产生的红外辐射信号的元件，常见的探测器有半导体探测器、热电偶探测器等。
探测器的选择应根据测量的要求来确定。
二、主要参数1. 波数范围：红外光谱仪的波数范围指的是仪器可以测量的红外辐射的波数范围，常见的波数范围有4000-400 cm⁻¹，但具体的范围会因不同的仪器而有所不同。
2.分辨率：分辨率是红外光谱仪区分两个波数之间距离的能力，一般用单位波数间隔表示。
分辨率与干涉仪的镜面反射率、光学路径的差异、光源波数稳定性等因素有关。
3.信噪比：信噪比是指仪器输出信号的噪声与仪器输出信号的幅度之比，它反映了仪器探测信号的稳定性和准确性。
信噪比越高，说明仪器的信号检测能力越强。
4.采样速度：采样速度是指样品在红外光谱仪中被扫描所需的时间，它决定了仪器的工作效率。
采样速度越快，样品的扫描时间越短，从而提高了仪器的工作效率。
5.数据处理软件：红外光谱仪通常配备专用的数据处理软件，用于实现对采集到的数据的处理、分析和解释。
数据处理软件的功能和性能直接影响到用户对样品光谱信息的获取和分析。
以上是傅里叶变换红外光谱仪的详细清单及参数。
傅里叶变换红外光谱仪在化学、生物、医药等领域具有广泛的应用价值，通过对样品的红外光谱信息的测定和分析，可以帮助科研人员了解样品的结构和成分，从而为实验研究提供有效支持。
红外物理(第二版)课件：红外辐射测量仪器及基本辐射参数的测量
散作用,不能用于分光,光 栅分光必须利用高级主极大。但是,
由多缝衍射的强度分布知,多缝衍射的零级主极大占 有很大
的一部分光能量,因此可用于分光的高级主极大的光能量较
少,大部分能量将被浪 费。所以,在实际应用中,必须改变通常
光栅的衍射光强度分布,使光强度集中到有用的 那一高光谱
级上。
红外辐射测量仪器及基本辐射参数的测量
为dl,则由几何关系可以写出:
其中,f'2为第二物镜的焦距。
红外辐射测量仪器及基本辐射参数的测量
光谱分辨率也称分辨本领,是指分离相邻两条谱线的能
力。对于某一波长λ,其与相 邻波长λ+dλ 的单色光刚好能分
辨开,则dλ 越小,说明棱镜的光谱分辨能力越高。根据瑞 利判
据,一条谱带的最大刚好与邻近谱带的最小相重叠,则其理论
红外辐射测量仪器及基本辐射参数的测量
红外辐射测量仪器及
基本辐射参数的测量
7.1 红外辐射测量仪器
7.2 辐射测量系统的标定
7.3 基本辐射量的测量
7.4 红外发射率的测量
7.5 红外反射比的测量
7.6 红外吸收比和透射比的测量
红外辐射测量仪器及基本辐射参数的测量
7.1 红外辐射测量仪器
7.1.1 单色仪
入射到反射光栅上时,光线 R1比相邻的光线R2超前dsinφ,其中
间距d 通常称为光栅常数;在离开光栅时,R2比R1 超前dsinθ,其
中θ称为衍射角。所以,衍射图样中亮线位置的方向为
该式通常称为光栅方程,其中当入射光与衍射光在 光 栅 法
线 异 侧 时 取 - 号;同 侧 时 取 +号。
红外辐射测量仪器及基本辐射参数的测量
如果采用图7-8所示的在金属平板表面刻制锯齿槽构成
红外测温仪的原理及特点介绍
红外测温仪的原理及特点介绍红外测温仪（infrared thermometer），也称为红外测温枪、红外线温度测量仪，是一种能够测量热辐射的温度计。
红外测温仪采用非接触式测温方法，能够快速、准确地测量物体表面的温度，无需接触物体表面，不会对物体产生损伤，因此广泛应用于工业、医疗、建筑、电子、军事等领域。
本文将介绍红外测温仪的工作原理及其特点。
1. 红外测温仪的工作原理红外测温仪是基于物体表面的红外辐射能与仪器所接收到的红外辐射能量之间的比值来计算出物体表面的温度值的。
物体表面的红外辐射能与其表面温度有关，红外测温仪通过测量物体表面的红外辐射能量，推算出物体表面的温度。
光谱学上将红外辐射分为三个波段：近红外 (NIR)、中红外 (MIR)和远红外(FIR)。
红外测温仪所测量的大部分是MIR和FIR波段的红外辐射。
在MIR波段，物体表面发出的红外辐射强度随着其表面温度的升高而增加，而在FIR波段，物体表面的红外辐射强度则随着其表面温度的升高而下降。
红外测温仪通过内置的光学系统将物体表面的红外辐射聚焦到一个探测器上，探测器将所接收到的红外辐射能量转化为一个电压信号或者其他形式的输出信号。
通过分析输出信号的大小和特征，红外测温仪可以计算出所测量的物体表面温度。
2. 红外测温仪的特点相比于其他传统的温度测量方法，红外测温仪具有以下优点：（1）非接触测量红外测温仪采用非接触式测量方法，无需接触物体表面，不会对物体产生损伤，也避免了接触式测量方法中由于接触不良而产生的不稳定性问题。
（2）高精度测量红外测温仪具有高精度、高灵敏度的特点，能够在短时间内进行快速、准确的测量，特别适用于需要进行大批量测量的场合。
（3）宽温度范围红外测温仪的测量范围一般在-50℃~2000℃之间，相比于传统的温度计，具有更宽的测量范围，并且适用于高温、低温、高速和远距离的测量。
（4）方便快捷红外测温仪使用起来非常方便，不需要太多的操作，只需要将红外测温仪对准所要测量的目标物体，触发测量按钮即可得到测量结果。
vsr多用途红外光谱辐射计使用方法
vsr多用途红外光谱辐射计使用方法VSR多用途红外光谱辐射计是一种常用于测量红外辐射的仪器。
它可以用于多种应用，如工业过程监控、研究实验室、医疗诊断等。
在本文中，我们将详细介绍VSR多用途红外光谱辐射计的使用方法。
VSR多用途红外光谱辐射计主要由以下部分组成：光学系统、探测器、信号处理模块和显示屏。
在正式使用之前，我们需要确保仪器的状态良好，没有明显的损坏或故障。
使用VSR多用途红外光谱辐射计的步骤如下：1.打开仪器电源，等待其自检完成。
通常情况下，仪器在开机后会进行一系列的自检程序，以确保各个组件工作正常。
2.调整仪器的设置。
通过仪器的操作界面，我们可以设置测量的参数，如测量范围、积分时间、滤波器类型等。
根据不同的应用需求，我们可以进行相应的设置。
3.连接探测器。
将探测器与仪器相连接，确保连接牢固且信号传输正常。
通常情况下，仪器和探测器会通过光纤进行连接，这样可以确保测量的准确性和稳定性。
4.预热仪器。
VSR多用途红外光谱辐射计通常需要在测量之前进行预热，以使各个组件达到稳定的工作状态。
预热时间通常为几分钟到十几分钟不等，具体时间可根据仪器的要求进行设置。
5.进行测量。
将需要测量的样品放置在仪器的光学系统下方，确保样品与探测器的距离适当。
然后开始测量，观察仪器的显示屏上的数据变化。
6.分析和解读数据。
根据仪器显示屏上的数据，我们可以进行数据分析和解读。
通过比对已知的标准数据，我们可以判断样品的特征和性质。
7.记录和保存数据。
在测量完成后，我们应及时将测量结果记录下来，并进行保存。
这样可以方便将来的数据分析和参考。
8.关闭仪器。
在使用完毕后，我们需要关闭仪器的电源，并进行相应的清理和维护工作。
这样可以保证仪器的长期稳定和可靠性。
需要注意的是，在使用VSR多用途红外光谱辐射计的过程中，我们应遵循安全操作规程，避免对人体和仪器造成损害。
同时，仪器的准确性和可靠性也需要经常进行校准和维护，确保其工作状态良好。
红外温度检测仪测定步骤
红外温度检测仪测定步骤一、引言红外温度检测仪是一种非接触式测温仪器，通过红外线探测物体表面的热辐射来测量物体的表面温度。
这种仪器具有快速、准确、方便等优点，在工业、医疗、食品加工等领域得到广泛应用。
本文将介绍红外温度检测仪的使用步骤。
二、准备工作1.选择合适的红外温度检测仪，根据需要选择不同型号和规格的仪器。
2.了解被测物体的性质和要求，包括表面材质、颜色、反射率等因素。
3.保持被测物体表面干燥，清洁，无油污或灰尘等干扰因素。
4.确定被测物体与检测仪之间的距离和角度，通常要求在10-30cm之间。
5.开启检测仪电源，并等待其预热至稳定状态。
三、操作步骤1.调整红外温度检测仪的参数。
根据被测物体的性质和要求，调整相应参数，如反射率系数、环境温度补偿等。
2.瞄准被测物体。
将检测仪对准被测物体表面，保持垂直或接近垂直，避免斜着或倾斜着测量。
3.触发检测仪进行测量。
按下检测仪上的触发键，使其发射红外线信号，探测被测物体表面的热辐射，并将其转换为温度值。
4.记录并处理数据。
将检测仪显示屏上的温度值记录下来，并根据需要进行进一步处理和分析。
四、注意事项1.在使用红外温度检测仪时，应注意安全问题，避免照射人眼和皮肤等敏感部位。
2.在使用过程中，应及时清洁检测仪的镜头和显示屏等部件，以保证其正常工作。
3.在选择红外温度检测仪时应根据需要选择合适的型号和规格，并了解其技术参数和性能指标。
4.在进行实际应用时，应结合具体情况进行调整和优化参数设置，以获得更加准确、稳定、可靠的数据结果。
五、总结红外温度检测仪是一种非接触式测温仪器，具有快速、准确、方便等优点，在工业、医疗、食品加工等领域得到广泛应用。
在使用时，应注意选择合适的型号和规格，了解被测物体的性质和要求，并进行参数调整和优化。
同时还需注意安全问题和及时清洁维护等方面。
红外光谱测试分析
红外光谱测试分析引言：红外光谱测试是一种常用的实验技术，用于分析样品的化学结构、官能团及其化学环境。
它是通过观察和记录样品在红外区域（4000至400 cm^-1）的吸收、散射或透射红外辐射而得到的。
红外光谱测试广泛应用于有机、无机、生物、聚合物等领域。
本文将介绍红外光谱测试的原理、仪器、样品制备以及数据分析等内容。
一、红外光谱测试原理红外光谱测试基于物质与红外辐射的相互作用。
红外光谱仪将红外辐射通过样品，然后测量样品吸收、散射或透射的光强。
红外辐射包含许多波长，在红外区域中的每种波长都与特定的分子振动模式相对应。
当样品中的分子振动发生时，它们会吸收特定波长的红外光，从而产生特征峰。
根据这些特征峰的位置和强度可以推断样品的化学组成和结构。
二、红外光谱测试仪器红外光谱测试仪器主要由光源、样品盒、分光器和探测器等组成。
常见的红外光谱仪有傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和色散红外光谱仪（dispersive IR）。
其中，FTIR光谱仪具有高分辨率、高灵敏度和快速测量的优点，被广泛应用于科研和工业领域。
三、样品制备样品制备是红外光谱测试的关键步骤之一、样品可以是固体、液体或气体。
对于固体样品，常用的方法是将样品与适合的红外吸收剂混合，然后挤压成适当的片状样品。
对于液体样品，可以使用液态电池夹持装置保持样品在红外光束中。
对于气体样品，需要将气体置于透明的气室中，并对室内气体进行红外光谱的测量。
四、红外光谱数据分析红外光谱数据分析是针对测得的吸收谱进行的。
常见的红外光谱数据分析包括鉴定功能性团、质谱相关性分析和量子化学计算等。
鉴定功能性团是通过对比样品的吸收峰位置和精确峰位表进行的。
质谱相关性分析是利用红外光谱和质谱数据之间的相关性，为红外光谱的解释提供重要信息。
量子化学计算是通过计算得到的理论红外光谱与实际测量的红外光谱进行比对，以验证实验结果的准确性。
结论：红外光谱测试是一种重要的化学分析技术，广泛应用于化学、材料、药物和环境等领域。
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应用：摄谱仪在物质定性、定量分析及理化参数
测定等方面有广泛的应用。
棱镜摄谱仪：
光栅摄谱仪：
三. 辐射计、光谱辐射计
光谱辐射计：是在窄光谱区间测量光谱辐射通量
的装置。
辐射计：是在宽光谱区间测量辐射通量的装置。
辐射计示意图：
红外辐射计的基本组件和功能
(1) 探测器件：将红外辐射功率转换成电输出信号。
(2) 光学系统：收集处于视场内的辐射源发射的红外 辐射功率，并把它聚焦到探测器响应平面上。光学系 统与探测器一起决定着辐射计的视场和角分辨率。
(3) 光学元部件： 对红外辐射进行光学滤波的部件。 与探测器的光谱响应特性一起，共同决定了辐射计的 光谱响应或所能测量的辐射功率的波长范围。
(4)电子放大与输出指示系统： 它们与探测器共同决 定了辐射计对辐射随时间变化的响应。
双光束光学自动平衡红外分光光度计
双光束电学自动平衡红外分光光度计
五. 傅里叶变换红外光谱仪
组成：迈克尔逊干涉仪和计算机
原理：迈克尔逊干涉仪产
生干涉图函数包含了光源的 全部频率和强度信息。用计 算机将干涉图函数进行傅里 叶变换，就可计算出原来光 源的强度按频率的分布。
如果在复合光束中放置一个能吸收红外辐射的 试样，由所测得的干涉图函数经过傅里叶变换后与 未放试样时光源的强度按频率分布之比值，即可得 到试样的吸收光谱。
在λ1～λ2波段内的响应度为
RL
V Le
2 1
Le()RL()d
2 1
Le()d
对于标准辐射源在λ处测得的电压为:
VsLs()RL()
据此可以求得仪器的光谱辐射亮度响应度：
RL
()
Vs
Ls ()
对于待测辐射源所测得的电压为:
VxLx()RL()
求得待测辐射源的光谱辐射亮度:
Lx
Vx
RL()
Vx Vs
红外辐射测量仪器介绍和基本 参数测量
§7.1 红外辐射测量仪器
一. 单色仪
定义：单色仪是利用分光元件（棱镜或光栅）从复
杂辐射中获得紫外、可见和红外光谱且具有一定单色 程度光束的仪器。
组成：由狭缝、准直镜和分光元件按一定排列方式
组合而成。
应用：单色仪作为独立的仪器使用时，可用于物体
的发射、吸收、反射和透射特性的分光辐射测量和光 谱研究，也可用于各种探测器的光谱响应测量。
六. 多通道光谱仪
多通道光谱仪与单色仪的相同之处在于均采用 棱镜或光栅作为色散元件。不同之处在于能同时在 很多波长的通道内收集色散能量。
§7.2基本辐射量的测量
一. 辐射亮度的测量
定义仪器的光谱辐射亮度响应度：
RL()
V() Le()
其中V(λ)为在波长λ处仪器的光谱输出电压
Le(λ)为入瞳处的被测光谱辐射亮度。
2．李特洛(Littrow)棱镜
顶角为30度的直角棱镜，在其 长直角面上镀上反射层。入射光经 它反射后又沿原方向返回射出。所 以它的作用等价于一个60度三棱镜。 应用于大型自准直式的光谱仪。
3．阿贝(Abbe)恒偏向棱镜
平行光束以最小偏向角条件通过 棱镜，出射光束方向和入射光束方向 的交角恒等于90度。这种棱镜多用于 工作在可见光谱范围的单色仪。
若把单色仪与其他体系组合在一起，则可构成各 种光谱测量仪器。
色散元件棱镜：
棱镜的角色散：
d d1n22ssiin 2n A A 2212
dn
d
棱镜分辨本领：
分辨本领是指分离开两条邻近谱线的能力．
R b dn
d
棱镜的材料和形状最终决定了棱镜的分辨本领。
1．科纽(cornu)棱镜
用两个顶角为30度的分别 为左旋和右旋的直角棱镜粘结 而成，以使最小偏向位置通过 的光束不受石英晶体双折射和 旋光性的影响。
d m d bcos
光栅的分辨本领 R W d d
W：是有效孔径宽度，W=bNcosφ，
b是一条划线的宽度，N是划线总数，φ是衍射角。
RmN
光栅的分辨本领与划线总数N和光谱的级数m成正比。
光栅可以是平面的也可以是球面的。
红外光栅
红外光栅是用于红外到远红外波段的反射式衍射 光栅。它的特点是刻槽间隔比较宽。
光谱辐射计＝单色仪＋辐射计
光谱辐射计主要由两个部分组成：产生窄谱带辐 射的单色仪和测量此辐射通量的辐射计。
四. 红外分光光度计
定义：红外分光光度计也称红外光谱仪，是进行
红外光谱测量的基本设备。
组成：主要由辐射源、单色仪、探测器、电子放
大器和自动记录系统等构成。
分类：
单光束分光光度计
双光束分光光度计
Ls
标准辐射源在λ1～λ2波长内测得的电压为:
VsLsRL12Ls()RL()d
对于待测辐射源所测得的电压为:
VxLxRL12Lx()RL()d
6、多棱镜色散系统
在大型光谱仪器中，因要 求有很高的分辨率和大的角色 散率，所以往往要用几块棱镜 组合成多棱镜色散系统。
如图是二块简单三棱镜和 一块阿贝恒偏向棱镜组合系统。
色散元件光栅：
闪耀光栅主极大的 位置服从光栅方程式：
m b(sii n sin )
m 为衍射级次级，m=0，±1，±2，… b 为光栅常数；i 为入射角；φ 为衍射角。 光栅的角色散率：
4．瓦茨沃斯(wadsworth)棱镜—反射镜系统
一个简单三棱镜和平面反射镜 组合系统。平行光束以最小偏向角 条件通过棱镜，再经反射镜反射， 反射光束方向和入射光束方向的夹 角也是恒定的。这种系统多应用在 红外光谱范围的单色仪。
c 1802
5、阿米西(Amici）直视棱镜
这种棱镜常用在一些小 型的、便携式的或直接用眼 睛观察的光谱仪器中。由于 中间平均波长偏向角为零， 使仪器结构紧凑，使用方便。
光栅可用的最长波长和光栅常数的关系：
max2b
如果光栅用于波长为50微米波段，则光栅常数 必须大于25微米。因此每毫米宽度内刻槽数不能多 于40。
双闪耀光栅 （或称宽波段红外光栅）
光栅的制作:
单色仪的结构:
瓦茨沃斯(wadsworth)棱镜—仪是以感光材料(光谱底版)记录)光谱的
傅里叶变换红外光谱仪和传统的光谱仪器比较， 它没有色散元件，干涉图函数实际上是各种频率 的光的调制函数。
与红外分光光度计相比，傅里叶变换红外光 谱仪有以下优点。 1）扫描时间短，信噪比高 2）光通量大 3）具有很高的波数准确度 4）具有较高的和恒定的分辨能力 5）具有很宽的光谱范围和极低的杂质辐射