导读

红外测温仪之所以采用红外线进行温度测量，与物体的热辐射特性密切相关。只要物体温度高于绝对零度，就会不断向外辐射电磁能量，而在日常工业、设备维护和环境检测涉及的大多数温度范围内，其中相当一部分能量分布在红外波段。

红外测温仪通过光学系统接收目标表面的红外辐射，经红外探测器转换为电信号，再结合发射率、环境补偿和内部算法计算目标表面温度。因此，红外测温本质上是一种利用物体自身热辐射进行非接触温度检测的方法。

需要特别说明的是，很多红外测温仪上的激光只用于辅助瞄准测量位置，并不是用于测量温度。

本文重点

● 任何高于绝对零度的物体都会产生热辐射，红外辐射是常见温度范围内重要的热辐射形式。
● 红外测温仪主要是接收目标自身发出的红外辐射，而不是依靠向目标发射红外线测温。
● 红外波段对物体温度变化具有较好的响应，因此适合进行非接触温度检测。
● 红外测温可以在不接触目标的情况下快速获得表面温度，适合高温、运动、带电或不便接触的目标。
● 红外测温结果会受到发射率、测量距离、目标尺寸、表面状态和环境条件等因素影响。
● 红外测温仪测得的通常是物体表面温度，不能简单等同于物体内部温度。

物体为什么会产生红外辐射？

从物理角度来看，只要物体温度高于绝对零度，其内部粒子就存在热运动，并会以电磁辐射的形式向外释放能量，这种现象称为热辐射。

物体发出的热辐射并不只存在于某一个固定波长，而是分布在一定的电磁波谱范围内。物体温度不同，其辐射能量大小和波长分布也会发生变化。

对于室温、工业设备、机械部件、电气设备以及许多常见被测目标，其热辐射中大量能量位于红外区域。因此，通过检测红外辐射，就能够获得与目标温度有关的信息。

一般来说，目标温度发生变化时，其红外辐射能量也会随之发生变化。红外测温仪正是利用这种温度与热辐射之间的关系进行温度计算。

为什么不用可见光，而要使用红外线？

可见光只是整个电磁波谱中很小的一部分。对于常温以及多数工业温度范围内的物体来说，它们通常不会因为自身温度而产生足够明显的可见光辐射。

例如，一个温度为几十摄氏度的机械外壳，人眼几乎无法通过观察其亮度判断温度，但它实际上一直在向外释放红外热辐射。

当物体温度升高到一定程度后，部分热辐射才会进入可见光波段，例如加热后的金属可能逐渐呈现暗红、红色甚至更亮的颜色。但对于大量日常温度测量场景，仅依靠可见光显然无法完成有效检测。

红外波段则能够覆盖更广泛的实际温度测量场景。因此，对于非接触式温度检测而言，红外辐射是一种非常适合利用的物理信号。

红外测温仪实际上在测量什么？

红外测温仪并不是直接“看到”温度，而是首先测量目标表面发出的红外辐射能量。

其基本过程可以理解为：

● 目标表面产生并向外释放红外热辐射；
● 红外测温仪的光学系统收集一定视场范围内的红外辐射；
● 红外探测器将接收到的辐射能量转换成电信号；
● 仪器结合自身温度、目标发射率以及相关补偿参数处理信号；
● 微处理器根据算法计算目标表面温度；
● 最终将温度结果显示在屏幕上。

因此，红外测温仪实际上经历的是“红外辐射 → 电信号 → 温度数值”这一转换过程。

为什么红外线适合非接触测温？

传统接触式温度测量通常需要探头直接接触目标，通过热传导使探头与被测目标达到一定程度的热平衡，然后获得温度结果。

红外测温则不需要建立这种物理接触。只要目标产生的红外辐射能够到达仪器的红外探测器，就可以进行测量。

这种测量方式带来了几个重要优势：

● 无需接触目标。 适合表面不允许接触、容易污染或难以靠近的对象。
● 响应速度快。 不需要等待探头与目标进行较长时间的热交换。
● 适合较高温度目标。 可以在安全距离外检测高温设备、加热部件等目标。
● 适合运动目标。 例如旋转机械部件、生产线移动产品等。
● 适合部分带电设备检查。 在符合安全要求的前提下，可以避免为了测温而直接接触设备表面。

这也是红外测温仪广泛应用于工业维护、电气检查、HVAC、机械设备检测和生产过程监测的重要原因。

红外测温为什么能够快速响应？

接触式探头需要通过热传导吸收或释放热量，因此测量速度会受到探头结构、热容量、接触状态和目标材质等因素影响。

红外测温仪则是直接检测已经由目标发出的红外辐射，不需要等待探头与被测物达到热平衡，因此通常可以在较短时间内获得测量结果。

对于需要快速检查多个测量点的场景，例如巡检配电设备、检查机械轴承温升、检测空调出风口周围表面或排查设备异常热点，快速响应具有明显优势。

但需要注意，响应速度快并不意味着任何情况下都能立即得到准确结果。目标大小、测量距离、环境温度变化以及仪器从冷热环境之间转移后的温度稳定过程，都可能影响实际测量。

为什么红外测温通常测的是表面温度？

红外测温仪接收到的主要是物体表面向外释放的红外辐射，因此其测量结果通常对应目标表面温度。

红外线并不能像某些医学成像或工业检测技术那样直接穿透普通物体并获得内部温度。

例如：

● 测量管道时，通常得到的是管道外壁表面温度，而不是管道内部流体的直接温度；
● 测量食品容器时，通常得到的是容器或食品表面的温度；
● 测量电机时，得到的是被瞄准位置的外壳或部件表面温度；
● 测量玻璃时，还需要考虑玻璃在不同红外波段下的透射、反射和辐射特性。

因此，在使用红外测温仪时，必须明确需要测量的是表面温度还是内部温度。如果需要准确获取物体内部温度，通常需要配合热电偶、热电阻或其他接触式温度传感器。

发射率为什么会影响红外测温？

虽然不同物体都会产生热辐射，但不同材料在相同温度下向外辐射红外能量的能力并不完全相同，这种特性通常使用发射率（Emissivity）表示。

许多非金属、涂层、油漆表面以及氧化表面具有相对较高的发射率，因此通常更容易进行稳定的红外温度测量。

相反，光亮金属、抛光金属等低发射率表面具有较强的反射特性，红外测温仪可能同时接收到目标自身辐射以及周围环境反射到目标表面的红外辐射，从而产生较大的测量误差。

因此，“采用红外线就能直接准确测量所有物体”并不准确。红外测温的优势需要建立在正确的发射率设置和合理的测量条件之上。

测量距离为什么也会影响红外测温？

红外测温仪并不是只测量激光点所在的一个微小位置，而是测量一定范围内目标表面的平均红外辐射。

随着测量距离增加，仪器所覆盖的测量区域通常也会增大。这个关系常通过D:S距离系数（Distance-to-Spot Ratio）表示。

如果目标尺寸小于仪器实际测量区域，仪器就可能同时接收到目标周围背景的红外辐射，使最终温度结果产生偏差。

因此，使用红外测温仪时需要确保：

● 被测目标充分覆盖仪器的测量视场；
● 根据仪器D:S参数选择合理的测量距离；
● 不要将激光点大小误认为实际红外测量区域大小。

这也是为什么红外测温虽然能够进行远距离测量，但并不意味着距离越远越好。

红外测温仪上的激光是用来测温的吗？

不是。

许多手持式红外测温仪配有红色激光，但激光的主要作用是辅助用户判断仪器大致瞄准的位置。

真正用于测量温度的是红外光学系统和红外探测器接收到的目标热辐射。

因此，即使某些红外测温仪没有激光瞄准功能，只要其红外光学和探测系统正常，同样可以进行红外温度测量。

同时还应注意，激光点通常不能代表完整的实际测量区域。实际测量区域应根据仪器的距离系数和光学设计判断。

红外测温有哪些典型优势？

红外测温技术能够长期应用于工业和日常检测，与其测量方式本身的特点密切相关。

● 可以进行非接触测量，减少与高温、运动或难以接近目标直接接触的需要；
● 测量速度较快，适合设备巡检和大量测量点快速筛查；
● 不需要在目标表面安装温度传感器；
● 对目标产生的影响较小，适合不希望因接触而改变目标温度的场景；
● 可以检测传统温度探头不容易接触的位置；
● 适合比较不同区域表面温度，帮助发现异常热点或温度差异。

不过，红外测温并不能完全替代接触式测温。两种技术对应不同的测量需求，应根据目标材质、温度范围、所需精度以及是否需要内部温度等条件合理选择。

哪些因素会影响红外线测温结果？

红外测温虽然快速方便，但测量结果依赖于目标辐射状态和测量条件。

常见影响因素包括：

● 发射率： 发射率设置与目标实际特性不匹配可能产生明显误差。
● 目标表面状态： 光亮、抛光、氧化、喷漆或粗糙表面的红外辐射特性可能不同。
● 测量距离： 距离过远可能导致测量区域超过目标尺寸。
● 目标尺寸： 被测目标应充分覆盖仪器的测量视场。
● 环境反射： 对于低发射率表面，周围高温或低温物体的反射可能影响结果。
● 光学路径： 灰尘、烟雾、蒸汽以及某些透明材料可能衰减或改变红外辐射。
● 环境温度变化： 仪器从温差较大的环境之间快速转移时，通常需要一定时间适应新的环境温度。

只有同时控制这些条件，红外测温技术才能发挥其快速、方便和非接触检测的优势。

FAQ

红外测温仪是主动发射红外线测量温度吗？
不是。大多数手持式红外测温仪主要接收目标自身产生的红外热辐射，再将其转换为温度值。仪器上的激光通常只用于辅助瞄准。

为什么所有物体都可以产生红外辐射？
只要物体温度高于绝对零度，其内部就存在热运动，并会以电磁辐射形式向外释放能量。在常见温度范围内，其中大量热辐射位于红外波段。

红外测温仪能测量物体内部温度吗？
通常不能。普通红外测温仪测量的是目标表面辐射，因此显示的主要是表面温度。如果需要内部温度，通常应使用接触式温度探头或其他适合的测量方法。

红外测温仪上的红色激光有什么作用？
主要用于辅助瞄准目标，不负责实际温度检测。实际温度测量依靠红外光学系统和红外探测器。

为什么光亮金属使用红外测温仪容易出现误差？
光亮金属通常发射率较低、反射率较高，仪器可能接收到较多来自周围环境的反射红外辐射，因此需要特别注意发射率设置和测量条件。

红外测温比接触式测温更准确吗？
不能简单比较。红外测温具有快速、非接触等优势，但容易受到发射率和表面状态影响；接触式测温则适合需要直接测量内部或接触点温度的场景。应根据具体应用选择合适的测量方式。

总结

红外测温仪采用红外线测温，根本原因在于物体温度与其红外热辐射之间存在可测量的物理关系。在常见温度范围内，物体会持续产生红外辐射，而红外探测器能够快速接收这些辐射并将其转换为温度信息，从而实现非接触温度测量。

与传统接触式测温相比，红外测温具有响应快、无需接触、适合高温和运动目标等特点，因此成为工业巡检、电气检测、HVAC、机械维护和生产过程监测中常见的温度检测方式。

但红外测温仪测量的主要是目标表面温度，其结果还会受到发射率、目标尺寸、测量距离、表面状态和环境反射等因素影响。理解“红外测温仪测量的是目标自身的红外热辐射”这一核心原理，是正确选择和使用红外测温仪的重要基础。