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紅外熱成像測溫原理與技術 版權信息
- ISBN：9787030348173
- 條形碼：9787030348173 ; 978-7-03-034817-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
紅外熱成像測溫原理與技術 本書特色
適讀人群 ：高等院校能源、動力、光學、機械、船舶和交通運輸等專業的高年級本科生和研究生，相關科技人員高等院校能源、動力、光學、機械、船舶和交通運輸等專業的高年級本科生和研究生，相關科技人員
紅外熱成像測溫原理與技術 內容簡介
《紅外熱成像測溫原理與技術》是在海軍工程大學工程熱物理研究室十多年的教學科研成果經驗總結的基礎上撰寫而成的。《紅外熱成像測溫原理與技術》在介紹紅外熱像儀的基本概念、紅外輻射特性及其傳輸基本知識的基礎上，重點論述紅外成像測溫原理、非漫射體紅外測溫技術、變譜法紅外測溫技術、軍事目標和海面的紅外成像測溫技術，討論影響紅外測溫準確性的因素和紅外測溫修正方法，介紹紅外熱像儀的標定和測試技術。
紅外熱成像測溫原理與技術 目錄
目錄
前言
第1章 紅外熱像儀概述 1
1.1 紅外熱像儀簡介 1
1.2 紅外熱像儀的發展 3
1.3 紅外熱像儀的組成及工作原理 4
1.3.1 紅外熱像儀的組成部分 5
1.3.2 紅外熱像儀工作原理 12
1.3 紅外熱像儀的主要性能參數 15
參考文獻 16
第2章 紅外輻射基本理論 18
2.1 概述 18
2.2 黑體的紅外輻射規律 20
2.2.1 輻射的光譜分布規律——普朗克輻射定律 20
2.2.2 輻射光譜的移動規律——維恩位移定律 21
2.2.3 輻射功率隨溫度的變化規律——斯特藩-玻爾茲曼定律 22
2.2.4 黑體輻射能按波段的分布 22
2.3 實際物體的紅外輻射規律 23
2.4 輻射度學的一些基本概念 26
2.4.1 常用輻射量 27
2.4.2 輻射度量中的基本規律 29
2.4.3 發射率及其變化規律 30
2.4.4 吸收率及其變化規律 34
2.4.5 反射率及其變化規律 35
2.4.6 反射率、吸收率和發射率之間的關系 37
2.5.5 紅外輻射的大氣傳輸 37
2.5.1 大氣吸收 39
2.5.2 大氣散射 40
2.5.3 大氣輻射傳輸的計算 43
參考文獻 45
第3章 紅外熱成像測溫原理 47
3.1 概述 47
3.2 紅外測溫原理 48
3.3 紅外溫度測量方法 52
3.3.1 溫度的直接測量法 52
3.3.2 溫度的相對測量法 53
3.3.3 雙波段測溫法 53
3.4 物體發射率測量方法 54
3.4.1 利用熱像儀測量表面發射率的誤差分析 55
3.4.2 幾種測量發射率的方法 55
參考文獻 57
第4章 紅外成像測溫誤差分析與修正方法 60
4.1 紅外測溫誤差計算分析 60
4.1.1 被測物體表面發射率的影響 61
4.1.2 被測物體表面吸收率誤差的影響 63
4.1.3 大氣透射率誤差的影響 63
4.1.4 大氣發射率誤差的影響 64
4.1.5 大氣溫度誤差的影響 65
4.1.6 環境溫度誤差的影響 65
4.1.7 輻射溫度的影響 65
4.2 探測器溫度對非制冷微測輻射熱計熱像儀測溫的影響與修正 66
4.2.1 非制冷微測輻射熱計熱像儀測溫原理與計算 67
4.2.2 探測器溫度對測溫的影響 68
4.2.3 修正原理及方法 68
4.2.4 實驗驗證 72
4.3 太陽輻射對紅外熱像儀測溫誤差的影響 73
4.3.1 測溫原理 74
4.3.2 測溫計算及誤差分析 74
4.3.3 太陽輻射吸收率對測量誤差的影響 75
4.3.4 太陽輻射的影響 75
4.4 鄰近高溫物體對紅外測溫的影響 76
4.4.1 測溫計算及誤差分析 77
4.4.2 高溫物體對測溫的影響分析 78
4.5 反射溫度補償法對紅外測溫的修正與補償計算 81
4.5.1 紅外熱像儀測溫原理與計算 81
4.5.2 反射溫度補償法及其原理 81
4.5.3 誤差分析與補償效果比較 83
4.5.4 實驗驗證 87
參考文獻 88
第5章 非漫射體紅外熱成像測溫技術 90
5.1 實際物體紅外熱像儀測溫原理 90
5.2 紅外熱像儀測溫計算 92
5.3 實際物體溫度測量實驗驗證 93
5.3.1 實驗儀器介紹 93
5.3.2 實際物體輻射特性的實驗 95
5.3.3 被測物體周圍存在高溫物體的反射溫度補償法實驗 100
5.4 一種測量實際物體發射率的實用方法 104
5.4.1 測量原理 104
5.4.2 實驗驗證 105
參考文獻 106
第6章 基于變譜法的紅外熱像儀測溫技術 108
6.1 紅外熱像儀測溫原理與計算 108
6.1.1 紅外熱像儀測溫原理 108
6.1.2 熱探測器響應度分析 109
6.1.3 非制冷紅外熱像儀測溫計算 111
6.1.4 測溫公式準確性的實驗驗證 113
6.2 紅外熱像儀測溫的變譜法 114
6.2.1 變譜法的原理 114
6.2.2 技術實現 115
6.3 灰體材料的測溫 116
6.3.1 灰體材料測溫原理 116
6.3.2 測溫方法驗證 117
6.4 郎伯體材料的測溫 120
6.4.1 郎伯體材料的測溫原理 120
6.4.2 測量方法驗證 121
6.5 復雜背景環境中紅外熱像儀測溫的變譜法 124
6.5.1 理論基礎 124
6.5.2 方法驗證 126
參考文獻 129
第7章 紅外熱像儀的標定與性能測試 131
7.1 黑體型輻射源 131
7.1.1 黑體和黑體型輻射源 131
7.1.2 典型黑體輻射源的結構 133
7.2 黑體腔的有效發射率 134
7.3 紅外熱像儀的標定 137
7.3.1 準確度校準 137
7.3.2 測溫一致性校準 138
7.4 紅外熱像儀性能測試 138
7.4.1 噪聲等效輻射測試 138
7.4.2 等效噪聲溫差測試 139
7.4.3 小可分辨溫差測試 140
7.4.4 小可探測溫差測試 142
7.4.5 相對光譜響應測試 143
參考文獻 143
第8章 軍事目標紅外熱成像溫度測量技術 144
8.1 軍事目標測溫模型與測溫計算 145
8.2 軍事目標表面發射率的測量技術 147
8.2.1 影響發射率大小的因素分析 147
8.2.2 測量發射率的方法 149
8.3 大氣透射率的測量 150
8.3.1 大氣衰減的原因 150
8.3.2 現有大氣影響的修正方法評述 151
8.3.3 大氣透射率計算法 152
8.3.4 大氣透射率的現場標定法 153
8.3.5 一種測量大氣透射率的方法 154
8.4 背景輻射的修正 155
8.4.1 太陽輻射 155
8.4.2 天空背景輻射 157
8.4.3 地表輻射 158
8.4.4 等效背景輻射的測量 158
參考文獻 159
第9章 海面溫度的紅外熱成像測溫技術 161
9.1 海面反射率與發射率計算 161
9.2 海面輻射分析 167
9.3 海面溫度測量原理 170
9.3.1 垂直海面方向溫度測量 171
9.3.2 觀測方向天頂角較大時海面溫度測量 171
9.3.3 考慮太陽輻射影響時海面溫度的測量原理 173
參考文獻 175
前言
第1章 紅外熱像儀概述 1
1.1 紅外熱像儀簡介 1
1.2 紅外熱像儀的發展 3
1.3 紅外熱像儀的組成及工作原理 4
1.3.1 紅外熱像儀的組成部分 5
1.3.2 紅外熱像儀工作原理 12
1.3 紅外熱像儀的主要性能參數 15
參考文獻 16
第2章 紅外輻射基本理論 18
2.1 概述 18
2.2 黑體的紅外輻射規律 20
2.2.1 輻射的光譜分布規律——普朗克輻射定律 20
2.2.2 輻射光譜的移動規律——維恩位移定律 21
2.2.3 輻射功率隨溫度的變化規律——斯特藩-玻爾茲曼定律 22
2.2.4 黑體輻射能按波段的分布 22
2.3 實際物體的紅外輻射規律 23
2.4 輻射度學的一些基本概念 26
2.4.1 常用輻射量 27
2.4.2 輻射度量中的基本規律 29
2.4.3 發射率及其變化規律 30
2.4.4 吸收率及其變化規律 34
2.4.5 反射率及其變化規律 35
2.4.6 反射率、吸收率和發射率之間的關系 37
2.5.5 紅外輻射的大氣傳輸 37
2.5.1 大氣吸收 39
2.5.2 大氣散射 40
2.5.3 大氣輻射傳輸的計算 43
參考文獻 45
第3章 紅外熱成像測溫原理 47
3.1 概述 47
3.2 紅外測溫原理 48
3.3 紅外溫度測量方法 52
3.3.1 溫度的直接測量法 52
3.3.2 溫度的相對測量法 53
3.3.3 雙波段測溫法 53
3.4 物體發射率測量方法 54
3.4.1 利用熱像儀測量表面發射率的誤差分析 55
3.4.2 幾種測量發射率的方法 55
參考文獻 57
第4章 紅外成像測溫誤差分析與修正方法 60
4.1 紅外測溫誤差計算分析 60
4.1.1 被測物體表面發射率的影響 61
4.1.2 被測物體表面吸收率誤差的影響 63
4.1.3 大氣透射率誤差的影響 63
4.1.4 大氣發射率誤差的影響 64
4.1.5 大氣溫度誤差的影響 65
4.1.6 環境溫度誤差的影響 65
4.1.7 輻射溫度的影響 65
4.2 探測器溫度對非制冷微測輻射熱計熱像儀測溫的影響與修正 66
4.2.1 非制冷微測輻射熱計熱像儀測溫原理與計算 67
4.2.2 探測器溫度對測溫的影響 68
4.2.3 修正原理及方法 68
4.2.4 實驗驗證 72
4.3 太陽輻射對紅外熱像儀測溫誤差的影響 73
4.3.1 測溫原理 74
4.3.2 測溫計算及誤差分析 74
4.3.3 太陽輻射吸收率對測量誤差的影響 75
4.3.4 太陽輻射的影響 75
4.4 鄰近高溫物體對紅外測溫的影響 76
4.4.1 測溫計算及誤差分析 77
4.4.2 高溫物體對測溫的影響分析 78
4.5 反射溫度補償法對紅外測溫的修正與補償計算 81
4.5.1 紅外熱像儀測溫原理與計算 81
4.5.2 反射溫度補償法及其原理 81
4.5.3 誤差分析與補償效果比較 83
4.5.4 實驗驗證 87
參考文獻 88
第5章 非漫射體紅外熱成像測溫技術 90
5.1 實際物體紅外熱像儀測溫原理 90
5.2 紅外熱像儀測溫計算 92
5.3 實際物體溫度測量實驗驗證 93
5.3.1 實驗儀器介紹 93
5.3.2 實際物體輻射特性的實驗 95
5.3.3 被測物體周圍存在高溫物體的反射溫度補償法實驗 100
5.4 一種測量實際物體發射率的實用方法 104
5.4.1 測量原理 104
5.4.2 實驗驗證 105
參考文獻 106
第6章 基于變譜法的紅外熱像儀測溫技術 108
6.1 紅外熱像儀測溫原理與計算 108
6.1.1 紅外熱像儀測溫原理 108
6.1.2 熱探測器響應度分析 109
6.1.3 非制冷紅外熱像儀測溫計算 111
6.1.4 測溫公式準確性的實驗驗證 113
6.2 紅外熱像儀測溫的變譜法 114
6.2.1 變譜法的原理 114
6.2.2 技術實現 115
6.3 灰體材料的測溫 116
6.3.1 灰體材料測溫原理 116
6.3.2 測溫方法驗證 117
6.4 郎伯體材料的測溫 120
6.4.1 郎伯體材料的測溫原理 120
6.4.2 測量方法驗證 121
6.5 復雜背景環境中紅外熱像儀測溫的變譜法 124
6.5.1 理論基礎 124
6.5.2 方法驗證 126
參考文獻 129
第7章 紅外熱像儀的標定與性能測試 131
7.1 黑體型輻射源 131
7.1.1 黑體和黑體型輻射源 131
7.1.2 典型黑體輻射源的結構 133
7.2 黑體腔的有效發射率 134
7.3 紅外熱像儀的標定 137
7.3.1 準確度校準 137
7.3.2 測溫一致性校準 138
7.4 紅外熱像儀性能測試 138
7.4.1 噪聲等效輻射測試 138
7.4.2 等效噪聲溫差測試 139
7.4.3 小可分辨溫差測試 140
7.4.4 小可探測溫差測試 142
7.4.5 相對光譜響應測試 143
參考文獻 143
第8章 軍事目標紅外熱成像溫度測量技術 144
8.1 軍事目標測溫模型與測溫計算 145
8.2 軍事目標表面發射率的測量技術 147
8.2.1 影響發射率大小的因素分析 147
8.2.2 測量發射率的方法 149
8.3 大氣透射率的測量 150
8.3.1 大氣衰減的原因 150
8.3.2 現有大氣影響的修正方法評述 151
8.3.3 大氣透射率計算法 152
8.3.4 大氣透射率的現場標定法 153
8.3.5 一種測量大氣透射率的方法 154
8.4 背景輻射的修正 155
8.4.1 太陽輻射 155
8.4.2 天空背景輻射 157
8.4.3 地表輻射 158
8.4.4 等效背景輻射的測量 158
參考文獻 159
第9章 海面溫度的紅外熱成像測溫技術 161
9.1 海面反射率與發射率計算 161
9.2 海面輻射分析 167
9.3 海面溫度測量原理 170
9.3.1 垂直海面方向溫度測量 171
9.3.2 觀測方向天頂角較大時海面溫度測量 171
9.3.3 考慮太陽輻射影響時海面溫度的測量原理 173
參考文獻 175
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