导读
很多用户在使用红外测温仪时会遇到一个看似简单的问题:既然玻璃、透明塑料等材料可以让光线通过,为什么红外测温仪不能直接透过它们测量后面的物体?
原因在于,红外测温仪检测的并不是人眼能够看到的可见光,而是特定波段的红外辐射。一个物体在可见光下是否透明,并不能直接说明它对红外线也同样透明。
因此,“红外测温仪不能测透明物体”并不是完全准确的说法。更准确地说,应当根据材料在测温仪工作波段内的光学特性,判断仪器测到的是透明材料自身、后方物体,还是多种红外辐射叠加后的结果。
本文重点
● 红外测温仪测量的是物体表面的红外辐射,而不是可见光。
● 可见光下透明的材料,在红外波段并不一定透明。
● 普通红外测温仪通常无法透过玻璃准确测量玻璃后面的物体。
● 在合适的发射率和测量条件下,可以测量玻璃或透明塑料自身的表面温度。
● 如果材料能够透过部分红外辐射,仪器接收到的可能是材料自身、背景目标以及环境反射辐射的混合信号。
● 测量透明或半透明材料时,需要特别关注工作波段、发射率、透射率、反射率以及材料厚度。
红外测温仪是如何测量温度的?
红外测温仪属于非接触式温度测量设备。物体只要温度高于绝对零度,就会向外释放电磁辐射,其中一部分位于红外波段。
测温仪的光学系统收集目标区域发出的红外辐射,将其聚焦到红外传感器上,再结合发射率设置、环境温度以及仪器内部算法换算出物体的表面温度。
因此,红外测温仪真正“看到”的并不是物体的颜色和透明程度,而是进入其传感器工作波段内的红外能量。
常见手持式红外测温仪的光谱响应范围通常在约 8–14 μm。材料在这一红外波段中的表现,才是判断能否正确测温的关键。
为什么肉眼透明不代表红外线也能穿透?
人眼主要感知大约 0.4–0.7 μm 范围内的可见光,而红外测温仪工作的波段通常远远超过这个范围。
同一种材料对于不同波长的电磁辐射,可以表现出完全不同的透射能力。
例如普通玻璃对可见光具有较高的透过率,因此我们可以清楚看到玻璃后面的物体。但对于常见红外测温仪所使用的长波红外区域,普通玻璃通常并不具有同样的高透过能力。
因此,当红外测温仪对准一块普通玻璃时,它通常不会像人眼一样“穿过玻璃看到后面的物体”,而是主要接收到玻璃表面自身发出的红外辐射以及部分环境反射辐射。
这也是为什么隔着玻璃测量热水、机械设备、墙体或人体时,读数往往并不是后方目标的真实温度。
红外测温仪真的完全不能测透明物体吗?
并不是。
是否能够测量,需要区分两个完全不同的问题:
● 测量透明材料自身的表面温度:很多情况下可以。
● 透过透明材料测量后面的物体:普通红外测温仪通常不可以。
例如使用常见的 8–14 μm 红外测温仪测量普通玻璃时,在正确设置发射率并满足测量距离等条件后,可以测量玻璃自身表面的温度。
但是如果希望仪器穿过玻璃去测量玻璃后面的一杯热水,那么得到的读数通常主要反映玻璃表面,而不是热水本身。
因此,“玻璃是透明的,所以红外测温仪应该能够穿透玻璃测温”是一种常见误解。
透明材料为什么容易造成测量误差?
对于红外测量而言,目标表面的辐射特性通常可以从三个方面理解:发射、反射和透射。
当材料具有一定红外透射能力时,测温仪接收到的红外能量可能不仅来自材料自身,还可能包括:
● 材料自身发出的红外辐射;
● 材料后方物体透过材料传来的红外辐射;
● 周围环境在材料表面形成的反射辐射。
仪器最终接收到的是这些辐射成分共同作用的结果。
如果仪器按照普通不透明物体的方式计算温度,就可能出现明显偏差。
材料越薄、红外透过率越高,或者背景温度与材料自身温度差异越大,这种影响通常越需要重视。
为什么不能隔着玻璃用红外测温仪测温?
这是实际应用中最常见的情况之一。
如果希望测量封闭设备内部、车辆内部、培养箱内部或者窗户另一侧物体的温度,直接隔着普通玻璃使用手持式红外测温仪通常无法获得目标物体的真实表面温度。
例如:
● 室内物体温度为 35℃;
● 玻璃表面温度为 22℃;
● 用户在室外将红外测温仪对准玻璃后的物体。
此时仪器很可能得到接近玻璃表面温度的结果,而不是后方物体的 35℃。
因此,如果需要测量玻璃后面的目标,通常应打开玻璃、改变测量位置,使测温仪能够直接对准目标表面。
透明塑料也不能测吗?
透明塑料的情况比普通玻璃更加复杂。
不同塑料材料,例如 PE、PP、PET、PC、PMMA 等,在不同红外波段中的透射、吸收和反射特性可能存在明显差异;材料厚度、添加剂、表面处理以及颜色也可能改变其红外特性。
因此,不能仅根据“看起来是透明的”判断某种塑料能否被红外测温仪正确测量。
对于普通现场测温,如果没有材料的红外光谱数据,比较可靠的方法是将红外测温结果与接触式温度计进行对照,并根据实际情况调整发射率。
如果属于工业生产中的塑料薄膜、玻璃制造等专业测温应用,则可能需要选择针对特定红外波段设计的红外测温设备,而不能简单使用普通通用型手持式红外测温仪。
测量透明物体自身温度时应该注意什么?
如果需要测量的是玻璃或透明塑料自身的表面温度,而不是其后方目标,可以重点注意以下几个方面。
● 确认测量对象:首先确定需要测的是透明材料表面,而不是材料后面的物体。
● 正确设置发射率:发射率设置错误会直接影响测量结果,应根据实际材料和表面状态选择适当参数。
● 避免大角度测量:尽量让测温仪朝向目标表面,避免过大的倾斜角,以减少反射影响。
● 注意周围高温物体:加热器、灯具、炉体等高温物体的红外辐射可能通过表面反射进入测温仪。
● 满足 D:S 距离系数要求:确保实际测量区域完全落在目标表面内,避免同时测到周围其他物体。
● 必要时进行对照验证:对于精度要求较高的场合,可以使用接触式温度探头进行对照。
为什么发射率对透明材料尤其重要?
红外测温仪根据接收到的红外辐射推算温度,而发射率用于描述实际物体表面相对于理想黑体辐射红外能量的能力。
如果实际材料的发射率与仪器设置值存在明显差异,最终显示温度就可能出现偏差。
透明材料还可能同时存在较明显的反射或透射,因此其测量条件通常比普通高发射率、不透明材料更加复杂。
尤其是经过镀膜、抛光或特殊表面处理的玻璃,即使材料本身相同,其红外特性也可能发生较大变化,因此不建议仅凭一个固定的发射率数值适用于所有玻璃产品。
如何判断当前测到的是玻璃还是玻璃后面的物体?
一个简单的方法是改变玻璃后方目标的温度,并观察红外测温仪的读数变化。
如果后方目标温度发生较大改变,而测量结果基本没有同步变化,则仪器主要测量的是玻璃自身表面。
还可以使用接触式温度计测量玻璃表面温度进行比较。如果两者结果比较接近,也可以进一步判断红外测温仪检测的主要是玻璃表面。
对于需要高精度的数据,不建议仅通过经验判断,应结合材料的光谱透射率、仪器工作波段以及实际标定结果进行确认。
哪些情况下需要专用红外测温设备?
普通手持式红外测温仪主要面向一般表面温度检测,并不适合所有透明或半透明材料。
以下场景可能需要针对特定波长设计的专业红外测温设备:
● 玻璃生产及热加工;
● 塑料薄膜挤出与成型;
● 半导体材料温度监测;
● 特殊晶体或光学材料检测;
● 需要穿透特定窗口材料进行测温的设备;
● 高精度在线工业温度监控。
这些应用通常会根据被测材料的红外光谱特性选择特定检测波段,使测温设备尽可能接收来自目标本身的有效辐射,并降低材料透射或反射造成的干扰。
FAQ
红外测温仪可以测玻璃温度吗?
可以。在合适的测量条件和发射率设置下,普通红外测温仪可以用于测量玻璃自身的表面温度。但测量的是玻璃表面,而不是透过玻璃看到的后方物体。
红外测温仪可以隔着窗户测室外温度吗?
如果是测量窗户外某个物体的表面温度,一般不可以直接隔着普通玻璃测量。仪器通常主要检测玻璃自身的红外辐射。如果需要测量室外目标,应打开窗户后直接对准目标。
为什么红外测温仪隔着玻璃测人体温度不准?
因为普通玻璃会阻挡常见红外测温仪使用的部分长波红外辐射,仪器接收到的主要是玻璃表面的红外辐射,而不是人体表面的真实红外辐射。
透明塑料薄膜可以用红外测温仪测量吗?
需要根据塑料材质、厚度和仪器工作波段判断。一些薄膜在特定红外波段具有较高透射率,普通红外测温仪可能同时接收到薄膜和背景物体的辐射,因此应通过材料参数或实际测试确认。
激光点能够穿过玻璃,为什么温度还是测不到后面的物体?
因为激光只是帮助用户瞄准测量位置,并不是实际用于检测温度的红外信号。即使可见激光能够穿过玻璃,也不代表测温仪接收的红外波段能够穿透玻璃。
所有透明物体都不能用普通红外测温仪测量吗?
不是。能否测量取决于材料在测温仪工作波段内的发射率、反射率和透射率。很多透明材料可以测量其自身表面温度,但并不意味着可以透过它们测量后面的目标。
总结
红外测温仪能否测量透明物体,不能仅根据人眼看到的透明程度判断。关键在于材料对于测温仪工作红外波段的发射、反射和透射特性。
对于常见手持式红外测温仪而言,普通玻璃虽然对可见光透明,但在常用长波红外区域并不具有相同的透明特性,因此仪器通常测量的是玻璃自身表面温度,而不能透过玻璃准确测量后方物体。
对于透明塑料、薄膜以及其他特殊透明材料,则需要结合材料种类、厚度、工作波段和实际测量条件具体判断。
因此,在实际使用红外测温仪时,应始终明确一个基本原则:激光能够看到或穿过的目标,并不代表红外测温仪一定能够测到其真实温度。



















