灰尘和油雾对红外测温结果有什么影响？

发布日期： 2026-05-28 发布人： Amy

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导读

红外测温属于非接触式测量。仪器并不是直接“读取”物体内部温度，而是接收目标表面发出的红外辐射，并结合发射率等参数换算为温度。

因此，只要目标与红外测温仪之间的红外辐射传输受到影响，测量结果就可能发生变化。工业现场常见的灰尘、粉尘、烟尘和油雾，都可能影响红外能量到达探测器的过程。

需要特别注意的是，灰尘和油雾造成的影响并不只有一种。它们既可能存在于测量光路中，也可能附着在被测物体表面，还可能污染红外测温仪的光学镜头，因此实际误差方向并不一定始终是“偏低”。

本文重点

● 测量路径中的灰尘和油雾可能吸收、散射或自身发射部分红外辐射，使到达测温仪探测器的有效目标辐射发生变化。
● 灰尘或油膜附着在被测表面后，可能改变表面的发射率和反射特性，使仪器实际测量的辐射特征不同于原来的材料表面。
● 灰尘和油污如果附着在红外测温仪镜头上，会降低光学系统的红外透过能力，造成读数异常、响应变慢或长期漂移。
● 污染程度越高、测量距离越长、目标越小，灰尘和油雾对测量结果的影响通常越值得关注。
● 很难用一个固定的温度补偿值修正所有灰尘和油雾环境，改善测量条件通常比直接修正读数更可靠。

灰尘为什么会影响红外测温？

红外测温仪需要接收到足够的目标红外辐射。如果测温仪与目标之间存在较高浓度的悬浮粉尘，红外辐射在传播过程中可能受到吸收和散射。

● 吸收作用：部分红外能量可能被粉尘颗粒吸收，使真正来自目标表面的红外辐射减少。
● 散射作用：粉尘颗粒可能使部分辐射偏离原来的传播方向，降低到达探测器的有效信号。
● 自身辐射：如果粉尘本身具有一定温度，它也会向外辐射红外能量，使仪器接收到的信号不再完全来自目标表面。

因此，在粉尘浓度较高的环境中，测温仪实际接收到的往往是“目标辐射 + 中间介质影响”的综合信号，而不是理想状态下单纯来自目标表面的红外辐射。

油雾为什么也会造成测量偏差？

油雾由悬浮在空气中的微小液滴组成。在机械加工、润滑、喷涂、压缩空气系统以及部分生产设备周围，都可能形成油雾环境。

油雾同样可能对红外辐射产生吸收和散射作用。当油雾浓度较低、光程较短时，影响可能并不明显；但当油雾较浓、测量距离较长，或者目标温度与油雾温度差异较大时，测量偏差可能增大。

例如，高温设备后方存在明显油雾时，目标发出的部分红外辐射可能在传播过程中被削弱；与此同时，油雾自身也会向测温仪方向产生一定的红外辐射。最终读数可能偏高，也可能偏低，具体取决于目标温度、油雾温度、浓度、厚度以及仪器使用的红外波段。

因此，不能简单认为“有油雾时红外测温一定偏低”。

目标表面的灰尘会改变发射率

除了空气中的悬浮颗粒，沉积在目标表面的灰尘同样值得注意。

红外测温仪测量的是目标最外层表面的红外辐射。如果原本是光亮金属表面，经过长期积尘后，测温仪看到的实际上已经不是完全裸露的金属，而是“灰尘覆盖层”。

这种变化可能改变表面的有效发射率。

例如，许多裸露、光亮金属表面的发射率较低，容易反射周围环境的红外辐射；而灰尘覆盖以后，表面有效发射率可能提高，反射影响可能相对减小。此时即使物体真实温度没有发生明显变化，红外测温仪的读数也可能与清洁表面时不同。

因此，在进行长期趋势监测时，应尽可能保持测量位置的表面状态一致。

油膜会让测量对象发生变化

油污附着在目标表面后，同样会改变表面红外特性。

从红外测温的角度看，仪器接收到的是最外层表面产生和反射的红外辐射。如果目标表面覆盖了一层油膜，那么测温仪实际上测量的是受到油膜影响后的表面辐射状态。

油膜可能改变：

● 表面发射率；
● 红外反射特性；
● 表面的热交换状态；
● 表面温度响应速度。

如果油膜较厚，或者油层与下面的金属表面之间存在温差，那么红外测得的表面温度甚至可能不能直接代表基材内部或裸露金属表面的温度。

镜头上的灰尘和油污可能造成更持续的影响

现场使用时，很多测量异常并不是由空气中的灰尘直接造成，而是由于长期污染逐渐附着在红外测温仪的光学窗口或镜头上。

镜头是目标红外辐射进入仪器的重要通道。如果表面附着灰尘、油污或油雾凝结物，会降低红外透过性能。

常见表现包括：

● 同一目标的读数逐渐发生变化；
● 测量高温目标时读数明显异常；
● 响应速度比以前慢；
● 不同时间测量同一参考目标时重复性变差；
● 清洁镜头后读数明显恢复。

镜头污染与测量路径中的临时灰尘不同，它可能持续存在，因此在粉尘、油雾较多的工业环境中，定期检查光学窗口非常重要。

为什么有时读数偏低，有时却偏高？

灰尘和油雾对红外测温的影响方向并不是固定的，因为测温仪最终接收到的是多个辐射成分的组合。

如果高温目标发出的红外辐射被大量灰尘或油雾吸收，而中间介质温度明显低于目标温度，测得温度可能偏低。

如果目标温度较低，而测量路径中存在温度更高的热烟尘、油雾或其他热辐射源，仪器接收到额外红外辐射后，也可能出现读数偏高。

如果粉尘或油雾浓度不断变化，进入探测器的有效红外能量也会变化，从而表现为温度读数波动。

因此，判断问题时不能只观察“偏高还是偏低”，还应同时检查测量环境和光路状态。

哪些情况下影响会更加明显？

灰尘和油雾是否会造成明显误差，与现场条件密切相关。

● 污染浓度较高时：测量光路中的红外衰减通常更加明显。
● 测量距离较远时：红外辐射需要通过更长的污染空气路径，受到影响的机会增加。
● 目标面积较小时：有效目标信号本身较弱，更容易受到周围辐射和污染介质影响。
● 目标与环境温差较大时：中间介质对红外辐射的影响可能更加容易体现。
● 镜头长期未清洁时：光学窗口污染可能造成持续性的测量误差。
● 测量低发射率表面时：反射背景、表面污染和发射率变化往往会同时影响结果，使问题更加复杂。

现场应该如何降低灰尘和油雾的影响？

对于一般工业测量，可以从测量距离、光路、目标表面和仪器维护几个方面改善。

● 尽量缩短红外测温仪与目标之间的测量距离，同时确保测量光斑仍完全落在目标区域内。
● 尽量避开肉眼可见的浓厚粉尘、烟尘或油雾区域，不要隔着明显污染气流进行测量。
● 对长期监测点，应尽可能保持目标表面状态一致，避免一段时间测量清洁表面，另一段时间测量严重积尘或油污表面。
● 定期检查红外镜头或光学窗口是否有灰尘、油污、冷凝或其他污染物。
● 清洁光学部件时，应按照仪器说明书规定的方法操作，避免使用可能损伤红外光学材料或镀膜的清洁剂。
● 在重要工艺监测中，可选择相对清洁、稳定的位置建立固定测量点，以提高不同时间测量结果的可比性。
● 如果现场粉尘或油雾无法避免，应通过参考温度源或其他可靠测温方式进行现场对比验证。

能不能直接给灰尘或油雾设置一个补偿值？

通常不建议使用一个固定温度值进行统一补偿。

灰尘和油雾产生的误差并不是固定值，它会受到颗粒或液滴浓度、测量距离、目标温度、介质温度、目标发射率、红外波段以及镜头污染程度等多种因素影响。

例如，同样的油雾环境，在测量 50°C 的目标和 500°C 的目标时，其影响并不一定相同；测量距离从几十厘米增加到数米以后，结果也可能发生变化。

因此，与其简单采用“+5°C”或“-10°C”之类的经验修正，更可靠的方法是改善测量光路、保持测量条件一致，并在关键应用中进行实际验证。

如何判断测量异常是不是灰尘或油雾造成的？

现场可以通过简单的对比方法进行初步判断。

● 在相同目标上缩短测量距离，观察读数是否发生明显变化。
● 等待粉尘或油雾暂时减少后再次测量，并比较结果。
● 检查并按照要求清洁红外镜头，再重新测量同一稳定目标。
● 观察目标表面是否存在明显积尘、油膜或其他覆盖物。
● 在条件允许时，与接触式温度传感器或经过验证的参考测温设备进行比较。
● 如果只有特定污染环境下出现异常，而在清洁环境中仪器重复性正常，应重点检查测量光路和污染因素，而不是立即判断仪器本身出现故障。