导读

在实际使用红外测温仪时，有时会发现一个看似奇怪的现象：两个温度实际上接近的物体，因为一个是黑色、另一个是白色或金属色，测量出来的温度却不完全相同。

这很容易让人认为红外测温仪是在根据物体的“颜色”判断温度。

实际上，红外测温仪并不是通过可见光颜色测温，而是通过检测物体表面发出的红外辐射能量来计算表面温度。不同颜色物体出现不同读数，往往是因为颜色变化同时伴随着材质、涂层、光泽度、氧化程度以及发射率的变化。

因此，理解这个问题的关键不是单独研究“黑色还是白色”，而是理解不同表面的红外辐射特性。

本文重点

● 红外测温仪测量的是物体表面的红外辐射，而不是可见光颜色。
● 不同颜色表面出现不同读数，最常见的原因是发射率不同。
● 材质、涂层、粗糙度、氧化程度和光泽度通常比颜色本身更加重要。
● 黑色表面并不一定始终具有更高发射率，白色表面也不一定发射率低。
● 光亮金属表面通常比普通油漆、塑料、橡胶等材料更容易产生红外测温误差。
● 对可调发射率红外测温仪进行正确设置，可以明显提高测量可靠性。

红外测温仪实际上测量的是什么？

任何温度高于绝对零度的物体都会产生热辐射，其中包括红外辐射。红外测温仪通过光学系统接收目标表面的红外能量，再由红外传感器将其转换为电信号，最后根据仪器内部算法计算出温度。

因此，红外测温仪并不是像普通摄像头一样通过红、黄、黑、白等可见颜色判断温度。

影响测量结果的真正关键之一，是物体表面的发射率（Emissivity）。

发射率可以理解为某种表面发射红外辐射能力与理想黑体相比的程度，通常表示为 0～1 之间的数值。不同材料和不同表面状态的发射率可能存在较大差异。

当仪器设置的发射率与被测物体的实际发射率不匹配时，计算出来的温度就可能产生偏差。

为什么不同颜色会让人感觉测量结果不同？

在实际物体中，颜色通常不是孤立存在的。

例如，一块黑色金属板可能经过喷漆处理，而旁边的银色区域可能是裸露的抛光金属。两者不仅颜色不同，表面结构和红外发射率也完全不同。

此时红外测温仪测得不同温度，真正导致差异的可能是：

● 表面是否喷涂油漆；
● 表面是否抛光；
● 材料本身是否相同；
● 是否存在氧化层；
● 表面粗糙度是否不同；
● 发射率是否存在明显差异。

所以在很多情况下，“颜色不同导致温度不同”只是表面现象，真正起作用的是颜色背后的表面物理特性。

黑色物体是不是一定更适合红外测温？

不能简单这样判断。

在人们对可见光的日常理解中，黑色通常吸收更多可见光，因此很容易进一步认为“黑色物体的红外发射率一定更高”。

但可见光波段与红外测温仪使用的红外波段并不相同。

一个物体在肉眼看来是黑色，只能说明它对可见光的反射特性，并不能仅凭颜色准确判断其在红外波段中的发射率。

例如，一些黑色涂层、橡胶、塑料或氧化表面确实可能具有较高发射率，因此通常比较容易进行红外测温。但某些经过特殊处理的材料，即使肉眼看起来颜色较深，其红外特性也未必完全相同。

因此，不应单纯按照颜色来设置发射率。

白色物体的发射率一定比黑色低吗？

也不一定。

一些白色油漆、陶瓷、塑料、纸张等材料虽然在可见光下反射能力较强，但在红外波段仍然可能具有较高发射率。

这意味着，一块白色油漆表面和一块黑色油漆表面，如果使用相似的涂层材料，并且表面状态接近，在红外测温仪工作的波段中，其发射率差异可能远没有肉眼看到的颜色差异那么明显。

所以判断红外测温条件时，应优先关注材料和表面状态，而不是只看颜色。

为什么银色或光亮金属特别容易测不准？

相比普通塑料、橡胶、木材、油漆或氧化表面，光亮金属通常是红外测温中更需要注意的对象。

未经氧化的铝、不锈钢、铜等光亮金属表面往往具有较低发射率，同时具有较强的红外反射能力。

这时红外测温仪接收到的能量中，可能不仅包含金属本身发出的红外辐射，还包含周围环境、设备、墙体甚至操作人员产生的红外辐射经过金属表面反射后的部分。

因此可能出现：

● 同一块金属从不同角度测量，读数发生变化；
● 靠近高温设备时，测量值出现异常升高；
● 光亮区域与氧化区域出现明显温差；
● 喷漆位置与裸露金属位置读数不同。

这些现象都不能简单归结为“银色导致测量不准”，其核心仍然是低发射率和较高反射率。

表面光泽度为什么也会影响测量？

即使是相同材质和相同颜色，表面光泽度不同，也可能产生不同的红外测量结果。

例如，同样是不锈钢：

● 抛光不锈钢表面通常具有较强反射性；
● 粗糙或氧化后的不锈钢表面发射率可能发生明显变化；
● 涂有油漆的不锈钢表面又会表现出不同的红外辐射特性。

因此，在红外测温中，“颜色相同”并不代表“发射率相同”。

同样，“颜色不同”也不代表一定会产生很大的测量差异。

为什么同一个物体不同区域也可能测出不同温度？

如果确认物体内部温度基本一致，但红外测温仪测量不同区域仍然出现明显差异，应检查这些区域的表面状态是否一致。

例如一台电机外壳可能同时存在：

● 黑色喷漆区域；
● 金属铭牌；
● 裸露螺丝；
● 氧化金属区域；
● 油污或灰尘覆盖区域。

这些区域的实际表面温度可能非常接近，但由于发射率不同，直接使用相同的仪器设置进行测量时，显示结果可能存在差别。

这也是为什么在设备巡检中，应尽量选择材质和表面状态一致的位置进行长期对比。

发射率设置错误会产生什么影响？

对于支持发射率调节的红外测温仪，如果设置值与目标表面的实际发射率差异较大，就可能产生明显的温度误差。

尤其是在以下情况下需要更加注意：

● 测量抛光金属；
● 测量铝、铜、不锈钢等低发射率表面；
● 对测量精度要求较高；
● 不同表面之间进行温度比较；
● 测量温度与环境温度相差较大。

许多常见非金属材料以及油漆、橡胶等表面具有相对较高的发射率，因此实际使用中通常比较容易获得稳定读数。

但对于低发射率材料，仅仅把红外测温仪对准目标并读取数字，并不能保证得到准确的真实表面温度。

如何减少不同颜色或表面带来的测量误差？

首先，应确认被测物体的材质和表面状态，而不是只根据肉眼看到的颜色判断。

如果仪器支持发射率调节，可以参考材料资料、设备说明或通过可靠的参考测温方法确定适当的发射率设置。

对于光亮金属等低发射率表面，可以考虑在允许的情况下选择发射率更稳定的区域进行测量，或者采用具有已知发射率的测量表面作为参考。

日常测量时还应注意：

● 尽量选择表面状态一致的位置进行比较；
● 避免直接测量高度抛光的金属表面；
● 避免让强热源通过目标表面反射进入仪器视场；
● 尽量保持相同的测量距离和角度；
● 确保目标区域大于红外测温仪实际测量光斑；
● 需要比较温度变化时，尽量固定测量位置和测量条件。

如果只是比较温度变化，还需要关注颜色吗？

需要，但重点仍然是保持测量条件一致。

例如，在工业设备巡检中，如果每次都测量同一台设备的同一个黑色喷漆区域，即使并不知道该涂层非常精确的发射率，只要测量距离、角度、环境条件和仪器设置基本保持一致，温度变化趋势通常仍具有较高参考价值。

相反，如果第一次测量黑色喷漆外壳，第二次测量旁边的裸露金属螺丝，即使两个位置实际温度接近，也可能由于表面发射率不同而无法直接比较读数。

所以进行趋势监测时，测量位置的一致性非常重要。

除了发射率，还有哪些因素会造成不同读数？

看到不同颜色表面温度不一致时，也不能把所有问题都归结为发射率。

还需要排除其他常见因素：

● 被测区域的实际温度本身不同；
● 测量距离过远，目标没有完全覆盖测量光斑；
● 测量角度差异较大；
● 镜头受到灰尘、油污或水汽影响；
● 高反射表面反射了附近热源；
● 仪器刚从高温或低温环境移动到另一环境，尚未达到热平衡；
● 被测表面存在透明覆盖层、玻璃或塑料膜。

因此，红外测温出现异常读数时，应综合检查测量环境，而不能只根据表面颜色判断原因。

FAQ

不同颜色的物体，在相同温度下红外测温结果一定不同吗？

不一定。如果不同颜色表面的材质、涂层和红外发射率接近，测量结果可能非常接近。颜色本身并不是决定红外测温结果的唯一因素。

红外测温仪能识别物体颜色吗？

普通红外测温仪主要检测目标表面的红外辐射能量，并不是通过识别可见光颜色计算温度。

黑色表面是不是一定测得最准？

不能这样判断。很多黑色涂层确实具有较高发射率，因此比较容易测量，但是否准确仍取决于实际发射率、仪器设置、测量距离、角度和环境等因素。

为什么黑色喷漆金属和裸露金属测出来差很多？

通常是因为喷漆表面与裸露金属表面的发射率存在较大差异。光亮裸露金属还容易反射周围环境中的红外辐射，因此测量误差通常更明显。

测量不锈钢时应该注意什么？

需要特别关注表面是否抛光、氧化或喷涂。光亮不锈钢通常属于较难直接进行准确红外测温的表面，应正确设置发射率并尽量减少环境反射影响。

可以根据物体颜色直接设置发射率吗？

不建议。发射率应主要根据材料、表面处理方式和实际表面状态确定，而不能简单按照黑色、白色或银色进行设置。

总结

红外测温仪测量不同颜色物体时出现不同结果，并不意味着仪器直接受到可见颜色影响。

真正需要关注的是不同表面的发射率、材质、涂层、粗糙度、氧化程度和反射特性。颜色有时与这些因素同时发生变化，因此才容易让人产生“颜色影响温度读数”的直观印象。

对于普通油漆、塑料、橡胶等较高发射率表面，红外测温通常比较稳定；对于抛光铝、不锈钢、铜等低发射率、高反射表面，则需要更加谨慎。

正确认识发射率，并保持测量位置、距离、角度和表面状态的一致，是提高红外测温结果可靠性的关键。