导读

红外测温仪通过检测物体表面发出的红外辐射来计算温度，因此很多用户会认为，只要仪器没有直接接触被测物体，周围环境温度就不会影响测量结果。

实际上，环境温度是红外测温的重要影响因素之一。

环境温度不仅会影响被测物体本身的表面温度，还会影响红外测温仪内部探测器、电子元件、光学系统以及环境温度补偿过程。特别是在仪器刚从寒冷环境进入高温区域，或者从高温环境进入低温区域时，如果立即测量，很容易出现读数漂移或短时间内测量不稳定。

因此，在进行较高精度的红外测温时，除了关注发射率、测量距离和目标尺寸之外，还需要考虑仪器和被测目标所处的环境条件。

本文重点

● 环境温度过高或过低，都可能影响红外测温仪的测量稳定性。

● 红外测温仪内部通常具有环境温度检测和补偿功能，但补偿能力存在一定范围。

● 仪器经历较大的环境温差后，应先等待仪器温度稳定，再进行正式测量。

● 环境温度还会通过改变目标表面温度、背景反射辐射以及空气状态间接影响测量结果。

● 高温设备附近、冷库、户外低温环境及强烈温差环境，是环境温度影响较明显的典型应用场景。

● 使用红外测温仪时，应遵守产品规定的工作环境温度范围，并避免在仪器尚未达到热平衡状态时进行精密测量。

为什么环境温度会影响红外测温？

红外测温仪接收到的红外辐射并不只是一个简单的“温度信号”。仪器需要通过红外探测器将辐射能转换为电信号，再结合内部温度补偿、发射率设置和算法计算出目标表面温度。

在这个过程中，仪器自身的温度也会影响探测器输出。

因此，大多数红外测温仪内部都会设置环境温度传感器，对探测器以及仪器内部温度变化进行补偿。正常情况下，只要仪器工作在设计规定的环境温度范围内，并且仪器温度已经稳定，这种影响通常可以得到有效控制。

但如果环境温度变化速度超过仪器自身达到热平衡的速度，补偿系统就可能暂时无法完全消除这种影响，从而产生测量偏差。

例如，一台红外测温仪长时间放置在温度较低的车辆中，然后立即拿到温暖的室内测量设备温度，此时仪器内部温度仍然较低，而周围空气温度已经明显升高，测量结果就可能在一段时间内发生漂移。

环境温度过高会产生什么影响？

当红外测温仪处于较高环境温度中时，仪器内部探测器、电路和光学组件的温度也会逐渐升高。

如果环境温度仍在仪器允许的工作范围内，并且仪器已经充分适应该环境，通常可以正常测量。但在一些高温现场，环境温度可能造成以下影响：

● 仪器内部温度持续升高，使探测器输出发生变化，增加温度补偿压力。

● 仪器靠近炉体、加热设备、蒸汽管道等高温物体时，机身可能受到热辐射直接加热。

● 高温设备周围的背景红外辐射较强，低发射率目标可能反射周围高温物体的红外辐射，造成读数偏高。

● 如果仪器超过规定的工作环境温度范围，测量精度可能无法得到保证，严重时还可能影响仪器正常工作。

因此，在炉体、锅炉、热处理设备等场景中测量时，不仅要关注目标温度，还应注意红外测温仪本身是否长时间暴露在高温辐射环境中。

环境温度过低会产生什么影响？

低温环境同样可能影响红外测温。

例如，在冷库、冬季户外、低温仓储或制冷设备附近使用红外测温仪时，仪器内部温度可能明显下降。

可能出现的影响包括：

● 探测器和电子元件在低温下的特性发生变化，仪器需要依靠内部补偿保持测量稳定。

● 电池在低温环境下性能可能下降，尤其是在电量较低时，可能影响仪器正常使用。

● 液晶显示屏在极低温环境下可能出现响应速度下降。

● 仪器从低温环境快速进入温暖潮湿区域时，镜头表面可能产生结露。

其中，镜头结露尤其需要注意。

如果红外测温仪镜头表面出现水汽，会改变进入探测器的红外辐射，从而导致明显测量误差。此时不应立即继续测量，应等待镜头表面恢复干燥并让仪器适应新的环境温度。

温度突然变化为什么更容易造成误差？

相比一个稳定的高温或低温环境，快速变化的环境温度通常更容易影响红外测温结果。

原因在于仪器不同部件的温度变化速度并不完全相同。

例如，当仪器从 5℃左右的环境进入 25℃左右的室内时，外壳可能很快开始升温，但内部探测器、电路板和光学组件的温度变化需要一定时间。

在这个阶段，仪器内部存在温度梯度，环境温度传感器检测到的温度与红外探测器实际状态之间可能存在暂时性的差异。

此时进行测量，就容易产生漂移。

随着仪器逐渐达到新的热平衡状态，读数通常会趋于稳定。

因此，当红外测温仪经历明显温差变化后，不建议立即进行要求较高的测量，应先让仪器在当前使用环境中放置一段时间。具体需要多长时间，应以产品制造商给出的使用说明和技术规格为准。

环境温度也会改变被测物体的实际温度

环境温度对红外测温的影响并不只发生在仪器内部。

被测物体本身也会不断与周围环境进行热交换。

例如，一个刚从室外低温环境搬入室内的金属零件，其表面温度会不断变化。如果使用红外测温仪连续测量，就会看到温度逐渐升高。

这种变化并不是仪器误差，而是被测目标的真实温度正在发生变化。

类似情况还包括：

● 刚从冷库中取出的产品。

● 刚从高温生产线移动到常温区域的零件。

● 受到阳光直接照射的户外设备。

● 靠近热源、冷风出口或空调出风口的物体。

● 表面受到冷凝、蒸发或快速气流影响的物体。

因此，在分析红外测温结果时，需要区分“仪器受到环境温度影响”和“目标实际温度正在受到环境影响”这两种情况。

背景环境温度为什么也会影响低发射率物体？

对于发射率较高的材料，例如大多数涂漆表面、橡胶、塑料和非金属材料，目标自身发出的红外辐射通常占比较高。

但对于抛光金属、铝、不锈钢等低发射率表面，情况会更加复杂。

低发射率表面对周围红外辐射的反射能力通常更强。

如果被测金属附近存在高温炉体、加热器或其他高温设备，这些设备产生的红外辐射可能被金属表面反射进入红外测温仪。

此时，即使被测物体自身温度没有明显变化，仪器也可能显示较高的温度。

相反，如果低发射率表面反射的是较冷的环境背景，也可能导致测量值偏低。

所以在低发射率材料的测量中，环境温度实际上还涉及一个更重要的因素——反射背景温度。

这也是为什么红外测温仪测量金属表面时，通常比测量高发射率材料更加容易产生误差。

高温空气会不会直接影响红外测温？

一般情况下，普通空气对于常见红外测温仪所使用的部分红外波段具有较好的透过性，因此在正常测量距离下，空气温度本身通常不是主要误差来源。

但是，如果测量路径中存在以下情况，影响就会明显增加：

● 大量水蒸气。

● 烟雾或粉尘。

● 高温废气。

● 浓雾。

● 蒸汽。

● 较长的测量距离。

这些物质可能吸收、散射或释放红外辐射，使红外测温仪实际接收到的辐射发生变化。

因此，在锅炉、熔炉、蒸汽管道以及高粉尘工业环境中测量时，应尽可能保证测温仪与目标之间具有清晰、无遮挡的光学通道。

怎样减少环境温度造成的测量误差？

正确的操作习惯能够明显降低环境温度带来的影响。

● 让仪器适应环境温度。 如果红外测温仪刚经历明显的环境温度变化，应等待仪器达到相对稳定状态后再进行正式测量。

● 遵守工作环境温度范围。 不同型号红外测温仪允许的工作环境温度不同，应以产品技术规格为准。

● 避免仪器机身被直接加热。 测量高温设备时，不要让红外测温仪长时间靠近炉体、热源或高温表面。

● 检查镜头是否结露。 从冷环境进入温暖潮湿区域后，应确认红外镜头表面没有水汽。

● 避免强烈背景反射。 测量低发射率金属时，应特别注意附近高温或低温物体造成的反射影响。

● 保持测量环境相对稳定。 如果需要进行数据对比，尽量在相似的环境条件、测量距离、测量角度和发射率设置下进行测量。

● 确认目标已经达到热稳定。 对刚从其他温度环境转移过来的物体，应根据实际测量目的判断是否需要等待目标温度稳定。

哪些场景特别需要注意环境温度？

环境温度对红外测温的影响在普通室内测量中可能并不明显，但在一些特殊应用中应特别注意。

● 冬季户外检测： 仪器长时间处于低温环境，或频繁在室内外之间移动。

● 冷库和制冷设备： 低温、高湿以及镜头结露都可能影响测量。

● 锅炉和炉体检测： 环境热辐射强，仪器机身容易受到额外加热。

● 工业生产线： 设备表面温度、环境温度和背景温度可能同时快速变化。

● HVAC检测： 空调出风口附近存在明显温度梯度和高速气流。

● 户外设备巡检： 阳光、风速和环境温度变化都可能改变设备表面实际温度。

如果测量结果需要用于趋势分析或不同时间之间的数据比较，应尽可能记录测量时的环境条件，以提高数据的可比性。

FAQ

环境温度越高，红外测温仪读数一定越高吗？

● 不一定。正常工作的红外测温仪会进行环境温度补偿，因此环境温度升高并不意味着读数一定升高。真正需要关注的是环境温度是否超出仪器工作范围，以及仪器是否已经达到热平衡状态。

红外测温仪从室外拿到室内可以立即使用吗？

● 可以进行一般观察，但如果需要较高精度的测量，建议先让仪器适应室内环境。尤其是在冬季室外与室内温差较大的情况下，立即测量可能出现短时间漂移。

环境温度会影响红外测温仪的精度吗？

● 会。特别是在环境温度过高、过低、快速变化或超出仪器规定工作范围时，测量误差可能增加。

为什么红外测温仪在冷库出来后读数不稳定？

● 可能是仪器内部仍处于低温状态，也可能出现镜头结露。应等待仪器适应新的环境，并确认镜头表面清洁、干燥后再测量。

高温设备旁边测量金属为什么容易偏高？

● 金属表面特别是低发射率金属容易反射周围高温设备产生的红外辐射，因此仪器接收到的辐射不完全来自目标自身，可能导致读数偏高。

仪器需要适应环境多长时间？

● 没有适用于所有红外测温仪的固定时间。温差大小、仪器结构和型号都会影响稳定时间，应优先按照制造商说明书中的要求执行。

总结

环境温度并不会简单地按照固定比例改变红外测温仪读数，但它会通过多个途径影响测量结果，包括仪器内部探测器状态、环境温度补偿、镜头状态、目标自身温度以及背景反射辐射。

在稳定且符合仪器规定的工作环境中，现代红外测温仪通常能够通过内部温度补偿获得稳定的测量结果。真正容易产生明显误差的情况，往往是环境温度快速变化、仪器尚未达到热平衡、超出工作温度范围、镜头结露或存在强烈背景热辐射。

因此，在专业红外测温应用中，应同时关注发射率、D:S距离系数、目标尺寸、测量距离和环境条件。保持仪器与测量环境相对稳定，并按照产品规定的工作条件进行操作，才能获得更加可靠、具有重复性的温度数据。