大氣對(duì)紅外熱像儀測(cè)溫的影響-Telops紅外專家教你如何選擇紅外熱像儀之四

大氣對(duì)紅外熱像儀測(cè)溫的影響的主要是大氣衰減和大氣自身紅外輻射。

大氣衰減

氣體對(duì)紅外輻射的吸收、懸浮微粒散射紅外輻射以及背景輻射對(duì)探測(cè)器的干擾等。

氣體對(duì)紅外輻射的吸收

氣體分子對(duì)紅外輻射的吸收是造成紅外輻射衰減的主要原因之一。對(duì)紅外輻射又吸收作用的有臭氧、CO、NO2、水蒸氣、CO2等。在近地面進(jìn)行紅外測(cè)量時(shí),水蒸氣和二氧化碳的含量對(duì)大氣對(duì)紅外輻射的影響占主要作用。水蒸氣的吸收波段較多,作用也較強(qiáng),其主要作用波段在0.94μm、1.14μm、1.38μm、1.88μm、2.7μm、3.2μm、3.7μm、6.3μm等波長(zhǎng)。二氧化碳在2.7μm、4.3μm、15μm處的紅外吸收性能也較強(qiáng)。雖然水蒸氣和二氧化碳的占大氣總量的比例很少,但是由于水蒸氣跟CO2很容易產(chǎn)生,所以他們基本上決定了大氣的紅外透過(guò)特性。

大氣對(duì)紅外熱像儀測(cè)溫精度的影響

本圖片顯示了環(huán)境 大氣和鏡頭對(duì)被測(cè)物體的紅外輻射的影響過(guò)程

氣體對(duì)紅外輻射的散射

大氣中的氨、硫化氫、一氧化碳、二氧化硫等氣體及灰塵、煙、霧、雨、雪等固態(tài)液態(tài)的懸浮顆粒對(duì)紅外輻射不僅有強(qiáng)烈的衰減和吸收作用,由于這些氣體的密度起伏以及微小顆粒的不規(guī)則運(yùn)動(dòng),從而造成紅外輻射傳輸方向產(chǎn)生偏離,能量減弱,引起散射。

例如霧,它的粒子半徑大多在0.8 ~ 5μm 之間,它對(duì)紅外輻射的散射作用是相當(dāng)嚴(yán)重的。試驗(yàn)表明如果每平方厘米有100 個(gè)霧粒子,其半徑是4μm,當(dāng)波長(zhǎng)為4μm 的紅外輻射在含有該霧的大氣中經(jīng)過(guò)100m 后就會(huì)散射掉85%。測(cè)量距離越遠(yuǎn),紅外輻射受大氣影響因素就越大。

一般來(lái)講散射的影響小于分子吸收,而且其影響隨著波長(zhǎng)的增長(zhǎng)而減小。不過(guò)在吸收很小的波段,散射成為了紅外輻射損失的主要原因。

大氣溫度

大氣溫度對(duì)于紅外遙感測(cè)溫具有一定影響,不過(guò)當(dāng)被測(cè)物體的溫度很高的時(shí)候,大氣溫度可以忽略不計(jì)。

因此紅外測(cè)溫工作更適合在晴天進(jìn)行,并且應(yīng)盡量減少測(cè)溫距離。

應(yīng)對(duì)方法

針對(duì)大氣對(duì)紅外熱像儀測(cè)溫的的不利影響,Telops的策略是,在軟件中增加了大氣衰減和大氣溫度的數(shù)據(jù)選項(xiàng),通過(guò)對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)的設(shè)定,從而弱化大氣對(duì)測(cè)溫準(zhǔn)確性的干擾。

下一節(jié)我們?yōu)榇蠹抑v解紅外鏡頭及其對(duì)測(cè)溫影響

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