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一、背景应用
双色红外测温仪的应用
双色红外测温仪又名比色红外测温仪。
在工业领域，温度监测是生产过程中极其重要的组成部分。红外测温仪通过测量物体表
面发出的红外线能量来得到物体表面温度。通常用于测量运动的、不可接触的对象，也可用
于温度极高的物体的测温。双色测温仪比单色测温仪有突出的优点。在极其恶劣的条件下，
双色测温仪均能保证精确的温度测量。特别是在接收能量衰减的情况下，双色测温仪仍能保
持高精度。因此，双色测温仪具有极其广泛的应用前景。在下述工况下，应当选用双色红外
测温仪：
1．大气中有灰尘、烟雾、蒸汽和粒子；
2．窗口和透镜不清洁；
3．仪器视场局部受阻或遮挡；
4．目标不能充满视场；
5．运动或振动的物体。
二、技术讲解
双色红外测温仪工作原理（技术原理）
区别于普通红外测温仪，双色红外测温仪含有两个波段红外探测器。比色红外测温仪由
光学系统、分色片或滤光片、红外探测器、信号处理器以及显示输出部分组成，红外辐射聚焦到双波段滤光片红
外探测器上，红外辐射能分成两个波段。通过每个滤光
片的红外辐射被两个独立的红外探测器接收并转换成电信号，然后得到两个信号的比值，给
出测温数据并显示输出。双色测温仪是测量物体在两个不同光谱范围发出的辐射度，并由这
两个辐射度之比换算成物体的温度。在原理上根本不同于单色测温仪。
双色测温仪的关键在于两个波段的选择。选择原则为：两个波段的信号比值对温度的变
化敏感，当温度有较小变化时，而两个波段内信号的比值仍然较大，这样就会使仪器有较大
的温度分辨率。
下面给出双色测温仪的基本方程为：
T=B/[A+Log(e l／e2)一 Log(E l／E2)]
式中 T—— 目标的温度
el——第一波段内目标的发射率
e2——第二波段内目标的发射率
El——第一波段内目标的能量
E2——第二波段内目标的能量
A 和 B——标定常数
上述方程中的两个比值 el／e2 和 El／E2，对了解双色测温仪的优越性是很重要的。
第一个比值 el／e2 是两个波段内目标发射率的比值，并称之为双色测温仪的坡度。发
射率不随波长变化的目标称为灰体，对这类目标，发射率的比值为 1，其对数值为零。有些
目标，其发射率随波长变化，称之为非灰体，其发射率比值将偏离 l。因而要设置双色测温
仪的坡度，范围为 0.85-1.15。
第二个比值 El／E2 是两个探测器信号的比值，探测器信号正比于所接收到的目标的红
外辐射。对于单色测温仪，主要通过测量能量得到温度值。如果目标未充满仪器视场，接收
到的能量就会发生变化。因此，对于单色测温仪，要保证测温精度，目标必须充满仪器的视
场。对于双色测温仪，如果目标不充满视场，达到每个探测器的能量也有变化。但是，仪器
接收能量的变化对每个探测器是相同的，这表明能量的比值是相同的。因此，目标不需要充
满双色测温仪的视场就能保证精确测温。由于大气条件，如灰尘、烟雾、粒子的存在，使仪
器接收的能量受到衰减时，双色测温仪仍能准确测温，因为衰减在两个波段内是相同的。
三、案例应用
GX纳米材料有限公司主要生产纳米镍粉。金属镍加热后汽化，然后冷却得到纳米镍粉。
金属镍加热采用电弧加热，温度要达到 2400℃。加热炉属于密封设备。由于炉内液态镍的
温度对产量和能耗影响非常大，因而实时监控炉内液态镍温度就尤为重要。传统的接触式测
量方式不能够直接测量镍溶液的温度。由于炉体密封，只在炉顶和上侧开有观察窗口，观察
窗口材料为玻璃，因而普通红外测温仪不能够准确测量。
有鉴于此，我们考虑使用双色红外测温仪，将双色红外测温仪测得的温度数据集成到整
套系统的控制当中去，优化生产，提高效益。
四、结论
我们使用TI51MD双色红外测温仪 透过顶部观察窗口测量液态镍，实际测量温度 2390℃左右，与理论温
度 2400℃非常接近。给现场操作人员很好的判断依据，因而得到了客户的认可。
我们可以看出在有灰尘、需要透过玻璃的环境下，双色红外测温仪可以精确测量物体的
温度而不受干扰，完全避免单色测温仪的问题。为我们在工业下非接触测温开辟了崭新的途
径。