1.概述 
　　紅外測溫技術在生產過程中在產品質量控制和監(jiān)測設備在線故障診斷和安全保護以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來非接觸紅外測溫儀在技術上得到迅速發(fā)展性能不斷完善功能不斷增強品種不斷增多適用范圍也不斷擴大市場占有率逐年增長。比起接觸式測溫方法紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優(yōu)點。非接觸紅外測溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列并備有各種選件和計算機軟件每一系列中又有各種型號及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號測溫儀中正確選擇紅外測溫儀型號對用戶來說是十分重要的。 
　　紅外檢測技術是“九五”國家科技成果重點推廣項目紅外檢測是一種在線監(jiān)測(不停電)式高科技檢測技術它集光電成像技術、計算機技術、圖像處理技術于一身通過接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射)將其熱像顯示在熒光屏上從而準確判斷物體表面的溫度分布情況具有準確、實時、快速等優(yōu)點。任何物體由于其自身分子的運動不停地向外輻射紅外熱能從而在物體表面形成一定的溫度場俗稱“熱像”。紅外診斷技術正是通過吸收這種紅外輻射能量測出設備表面的溫度及溫度場的分布從而判斷設備發(fā)熱情況。目前應用紅外診技術的測試設備比較多如紅外測溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀等等。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設備利用熱成像技術將這種看不見的“熱像”轉變成可見光圖像使測試效果直觀靈敏度高能檢測出設備細微的熱狀態(tài)變化準確反映設備內部、外部的發(fā)熱情況可靠性高對發(fā)現(xiàn)設備隱患非常有效。 
　　紅外診斷技術對電氣設備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預測使傳統(tǒng)電氣設備的預防性試驗維修(預防試驗是50年代引進前蘇聯(lián)的標準)提高到預知狀態(tài)檢修這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。特別是現(xiàn)在大機組、超高電壓的發(fā)展對電力系統(tǒng)的可靠運行關系到電網(wǎng)的穩(wěn)定提出了越來越高的要求。隨著現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展成熟與日益完善利用紅外狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術具有遠距離、不接觸、不取樣、不解體又具有準確、快速、直觀等特點實時地在線監(jiān)測和診斷電氣設備大多數(shù)故障(幾乎可以覆蓋所有電氣設備各種故障的檢測)。它備受國內外電力行業(yè)的重視(國外70年代后期普遍應用的一種先進狀態(tài)檢修體制)并得到快速發(fā)展。紅外檢測技術的應用對提高電氣設備的可靠性與有效性提高運行經濟效益降低維修成本都有很重要的意義。是目前在預知檢修領域中普遍推廣的一種很好手段又能使維修水平和設備的健康水平上一個臺階。 
　　采用紅外成像檢測技術可以對正在運行的設備進行非接觸檢測拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值據(jù)此對各種外部及內部故障進行診斷具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優(yōu)點用來檢測發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運轉設備和帶電設備非常方便、有效。 
　　利用熱像儀檢測在線電氣設備的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來無損探測檢測設備性能和掌握其運行狀態(tài)的一項新技術。與傳統(tǒng)的測溫方式(如熱電偶、不同熔點的蠟片等放置在被測物表面或體內)相比熱像儀可在一定距離內實時、定量、在線檢測發(fā)熱點的溫度通過掃描還可以繪出設備在運行中的溫度梯度熱像圖而且靈敏度高不受電磁場干擾便于現(xiàn)場使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內以0.05℃的高分辨率檢測電氣設備的熱致故障揭示出如導線接頭或線夾發(fā)熱以及電氣設備中的局部過熱點等等。 
帶電設備的紅外診斷技術是一門新興的學科。它是利用帶電設備的致熱效應采用專用設備獲取從設備表面發(fā)出的紅外輻射信息進而判斷設備狀況和缺陷性質的一門綜合技術。 
2.紅外基礎理論 
　　1672年人們發(fā)現(xiàn)太陽光（白光）是由各種顏色的光復合而成同時牛頓做出了單色光在性質上比白色光更簡單的著名結論。使用分光棱鏡就把太陽光（白光）分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各色單色光。1800年英國物理學家F. W. 赫胥爾從熱的觀點來研究各種色光時，發(fā)現(xiàn)了紅外線。他在研究各種色光的熱量時有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住并在板上開了一個矩形孔孔內裝一個分光棱鏡。當太陽光通過棱鏡時便被分解為彩色光帶并用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。為了與環(huán)境溫度進行比較赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計來測定周圍環(huán)境溫度。試驗中他偶然發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：放在光帶紅光外的一支溫度計比室內其他溫度的批示數(shù)值高。經過反復試驗這個所謂熱量最多的高溫區(qū)總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外還有一種人眼看不見的“熱線”這種看不見的“熱線”位于紅色光外側叫做紅外線。紅外線是一種電磁波具有與無線電波及可見光一樣的本質紅外線的發(fā)現(xiàn)是人類對自然認識的一次飛躍對研究、利用和發(fā)展紅外技術領域開辟了一條全新的廣闊道路。 
　　紅外線的波長在0.76～100μm之間按波長的范圍可分為近紅外、中紅外、遠紅外、極遠紅外四類它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會產生自身的分子和原子無規(guī)則的運動并不停地輻射出熱紅外能量分子和原子的運動愈劇烈輻射的能量愈大反之輻射的能量愈小。 
　　溫度在絕對零度以上的物體都會因自身的分子運動而輻射出紅外線。通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉換成電信號后成像裝置的輸出信號就可以完全一一對應地模擬掃描物體表面溫度的空間分布經電子系統(tǒng)處理傳至顯示屏上得到與物體表面熱分布相應的熱像圖。運用這一方法便能實現(xiàn)對目標進行遠距離熱狀態(tài)圖像成像和測溫并進行分析判斷。 
　　2.1熱像儀原理 
　　紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統(tǒng)（目前先進的焦平面技術則省去了光機掃描系統(tǒng)）接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元上在光學系統(tǒng)和紅外探測器之間有一個光機掃描機構（焦平面熱像儀無此機構）對被測物體的紅外熱像進行掃描并聚焦在單元或分光探測器上由探測器將紅外輻射能轉換成電信號經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應；實質上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由于信號非常弱與可見光圖像相比缺少層次和立體感因此在實際動作過程中為更有效地判斷被測目標的紅外熱分布場常采用一些輔助措施來增加儀器的實用功能如圖像亮度、對比度的控制實標校正偽色彩描繪等技術 
　　2.2熱像儀的發(fā)展 
　　1800年英國物理學家F. W. 赫胥爾發(fā)現(xiàn)了紅外線從此開辟了人類應用紅外技術的廣闊道路。在第二次世界大戰(zhàn)中德國人用紅外變像管作為光電轉換器件研制出了主動式夜視儀和紅外通信設備為紅外技術的發(fā)展奠定了基礎。 
二次世界大戰(zhàn)后首先由美國德克薩蘭儀器公司經過近一年的探索開發(fā)研制的第一代用于軍事領域的紅外成像裝置稱之為紅外尋視系統(tǒng)（FLIR）它是利用光學機械系統(tǒng)對被測目標的紅外輻射掃描。由光子探測器接收兩維紅外輻射跡象經光電轉換及一系列儀器處理形成視頻圖像信號。這種系統(tǒng)、原始的形式是一種非實時的自動溫度分布記錄儀后來隨著五十年代銻化銦和鍺摻汞光子探測器的發(fā)展才開始出現(xiàn)高速掃描及實時顯示目標熱圖像的系統(tǒng)。 
　　六十年代早期瑞典AGA公司研制成功第二代紅外成像裝置它是在紅外尋視系統(tǒng)的基礎上以增加了測溫的功能稱之為紅外熱像儀。 
　　開始由于保密的原因在發(fā)達的國家中也僅限于軍用投入應用的熱成像裝置可的黑夜或濃厚幕云霧中探測對方的目標探測偽裝的目標和高速運動的目標。由于有國家經費的支撐投入的研制開發(fā)費用很大儀器的成本也很高。以后考慮到在工業(yè)生產發(fā)展中的實用性結合工業(yè)紅外探測的特點采取壓縮儀器造價。降低生產成本并根據(jù)民用的要求通過減小掃描速度來提高圖像分辨率等措施逐漸發(fā)展到民用領域。 
　　六十年代中期AGA公司研制出第一套工業(yè)用的實時成像系統(tǒng)（THV）該系統(tǒng)由液氮致冷110V電源電壓供電重約35公斤因此使用中便攜性很差經過對儀器的幾代改進1986年研制的紅外熱像儀已無需液氮或高壓氣而以熱電方式致冷可用電池供電；1988年推出的全功能熱像儀將溫度的測量、修改、分析、圖像采集、存儲合于一體重量小于7公斤儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。 
　　九十年代中期美國FSI公司首先研制成功由軍用技術（FPA）轉民用并商品化的新一紅外熱像儀（CCD）屬焦平面陣列式結構的一種凝成像裝置技術功能更加先進現(xiàn)場測溫時只需對準目標攝取圖像并將上述信息存儲到機內的PC卡上即完成全部操作各種參數(shù)的設定可回到室內用軟件進行修改和分析數(shù)據(jù)最后直接得出檢測報告由于技術的改進和結構的改變，便攜式里氏硬度計TIME5300取代了復雜的機械掃描儀器重量已小于二公斤使用中如同手持攝像機一樣單手即可方便地操作。 
　　如今紅外熱成像系統(tǒng)已經在電力、消防、石化以及醫(yī)療等領域得到了廣泛的應用。紅外熱像儀在世界經濟的發(fā)展中正發(fā)揮著舉足輕重的作用。 
　　2.3熱像儀分類 
　　紅外熱像儀一般分光機掃描成像系統(tǒng)和非掃描成像系統(tǒng)。光機掃描成像系統(tǒng)采用單元或多元（元數(shù)有8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多）光電導或光伏紅外探測器用單元探測器時速度慢主要是幀幅響應的時間不夠快多元陣列探測器可做成高速實時熱像儀。非掃描成像的熱像儀如近幾年推出的陣列式凝視成像的焦平面熱像儀屬新一代的熱成像裝置在性能上大大優(yōu)于光機掃描式熱像儀有逐步取代光機掃描式熱像儀的趨勢。其關鍵技術是探測器由單片集成電路組成被測目標的整個視野都聚焦在上面并且圖像更加清晰使用更加方便儀器非常小巧輕便同時具有自動調焦圖像凍結連續(xù)放大點溫、線溫、等溫和語音注釋圖像等功能儀器采用PC卡存儲容量可高達500幅圖像。 
　　紅外熱電視是紅外熱像儀的一種。紅外熱電視是通過熱釋電攝像管（PEV）接受被測目標物體的表面紅外輻射并把目標內熱輻射分布的不可見熱圖像轉變成視頻信號因此熱釋電攝像管是紅外熱電視的光鍵器件它是一種實時成像寬譜成像（對3～5μm及8～14μm有較好的頻率響應）具有中等分辨率的熱成像器件主要由透鏡、靶面和電子槍三部分組成。其技術功能是將被測目標的紅外輻射線通過透鏡聚焦成像到熱釋電攝像管采用常溫熱電視探測器和電子束掃描及靶面成像技術來實現(xiàn)的。熱像儀的主要參數(shù)有： 
　　2.3.1工作波段；工作波段是指紅外熱像儀中所選擇的紅外探測器的響應波長區(qū)域一般是3～5μm或8～12μm。 
　　2.3.2探測器類型；探測器類型是指使用的一種紅外器件。是采用單元或多元（元數(shù)8、10、16、23、48、55、60、120、180等）光電導或光伏紅外探測器其采用的元素有硫化鉛（PbS）、硒化鉛（PnSe）、碲化銦（InSb）、碲鎘汞（HgCdTe）、碲錫鉛（PbSnTe）、鍺摻雜（Ge：X）和硅摻雜（Si：X）等。 
　　2.3.3掃描制式；一般為我國標準電視制式PAL制式。 
　　2.3.4顯示方式；指屏幕顯示是黑白顯示還是偽彩顯示。 
　　2.3.5溫度測定范圍；指測定溫度的最低限與最高限的溫度值的范圍。 
　　2.3.6測溫準確度；指紅外熱像儀測溫的最大誤差與儀器量程之比的百分數(shù)。 
　　2.3.7最大工作時間；紅外熱像儀允許連續(xù)的工作時間。 
3.紅外測溫 
　　3.1紅外測溫儀器的種類 
　　紅外測溫儀器主要有3種類型：紅外熱像儀、紅外熱電視、紅外測溫儀（點溫儀）。60年代我國研制成功第一臺紅外測溫儀1990年以后又陸續(xù)生產小目標、遠距離、適合電業(yè)生產特點的測溫儀器如西光IRT－1200D型、HCW－Ⅲ型、HCW－Ⅴ型；YHCW－9400型；WHD4015型（雙瞄準目標D 40mm可達15 m）、WFHX330型（光學瞄準目標D 50 mm可達30 m）。美國生產的PM－20、30、40、50、HAS－201測溫儀；瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有較廣泛的應用。DL－500 E可以應用于110～500 kV變電設備上圖像清晰溫度準確。紅外熱像儀主要有日本TVS－2000、TVS－100美國PM－250瑞典AGA－ THV510、550、570。近期國產紅外熱像儀在昆明研制成功實現(xiàn)了國產化。 
　　3.2紅外測溫儀工作原理 
　　了解紅外測溫儀的工作原理、技術指標、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶正確地選擇和使用紅外測溫儀的基礎。紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統(tǒng)匯集其視場內的目標紅外輻射能量視場的大小由測溫儀的光學零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉變?yōu)橄鄳�的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路按照儀器內部的算法和目標發(fā)射率校正后轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。除此之外還應考慮目標和測溫儀所在的環(huán)境條件如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標的影響及修正方法。 
　　一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此通過對物體自身輻射的紅外能量的測量便能準確地測定它的表面溫度這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎�！� 
　　黑體輻射定律：黑體是一種理想化的輻射體它吸收所有波長的輻射能量沒有能量的反射和透過其表面的發(fā)射率為1。應該指出自然界中并不存在真正的黑體但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律在理論研究中必須選擇合適的模型這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型從而導出了普朗克黑體輻射的定律即以波長表示的黑體光譜輻射度這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點故稱黑體輻射定律。 
　　物體發(fā)射率對輻射測溫的影響：自然界中存在的實際物體幾乎都不是黑體。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外還與構成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關。因此為使黑體輻射定律適用于所有實際物體必須引入一個與材料性質及表面狀態(tài)有關的比例系數(shù)即發(fā)射率。該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律只要知道了材料的發(fā)射率就知道了任何物體的紅外輻射特性。 
　　影響發(fā)射率的主要因紗在：材料種類、表面粗糙度、理化結構和材料厚度等。 
　　當用紅外輻射測溫儀測量目標的溫度時首先要測量出目標在其波段范圍內的紅外輻射量然后由測溫儀計算出被測目標的溫度。單色測溫儀與波段內的輻射量成比例；雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。 
　　紅外系統(tǒng)：紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統(tǒng)匯聚其視場內的目標紅外輻射能量視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變?yōu)橄鄳�的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路并按照儀器內療的算法和目標發(fā)射率校正后轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。 
　　3.3紅外測溫儀性能 
　　紅外測溫儀是通過接收目標物體發(fā)射、反射和傳導的能量來測量其表面溫度。測溫儀內的探測元件將采集的能量信息輸送到微處理器中進行處理然后轉換成溫度讀數(shù)顯示。在帶激光瞄準器的型號中激光瞄準器只做瞄準使用。其性能說明如表1。 
　　　　測溫范圍　　-32℃--400℃　　顯示分辯率　　　0.1℃(<199.1℃時 ) 
　　　　精度　　　　23 ℃時±1%　　工作環(huán)境溫度范圍　　0--50 ℃ 
　　　　重復性　　　23 ℃時±1%　　相對濕度　　　　　30 ℃時 10—95% 
　　　　響應時間　　500ms　　　　　電源　　　　　　　　9V 
　　　　響應光譜　　7 -18micron　　尺寸　　　　　　　137 × 41 × 196mm 
　　　　最大值顯示　Have　　　　　 重量　　　　　　　270g 
　　　　發(fā)射率　　　0.95Preset　　 防水　　　　　　　　根據(jù)消防部隊要求特殊制作 
表1紅外測溫儀性能
　　為了獲得精確的溫度讀數(shù)測溫儀與測試目標之間的距離必須在合適的范圍之內所謂“光點尺寸”（spot size）就是測溫儀測量點的面積。您距離目標越遠光點尺寸就越大。右圖所示為距離與光點尺寸的比率或稱D：S。在激光瞄準器型測溫儀上激光點在目標中心的上方有12mm（0.47英寸）的偏置距離。 
　　測量距離與光點尺寸 
　　在定測量距離時應確保目標直徑等于或大于受測的光點尺寸。右圖所標示的“1號物體”（object 1 ）與測量儀之間的距離正因為目標比被測光點尺寸略大一些。而“2號物體”距離太遠因為目標小于受測的光點尺寸即測溫儀同在測量背景物體從而降低了讀數(shù)的精確性。 
4.紅外測溫儀正確選擇 
　　選擇紅外測溫儀可分為3個方面： 
　�。�1）性能指標方面如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長、測量精度、窗口、顯示和輸出、響應時間、保護附件等； 
　�。�2）環(huán)境和工作條件方面如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等； 
　�。�3）其他選擇方面如使用方便、維修和校準性能以及價格等也對測溫儀的選擇產生一定的影響。 
　　隨著技術和不斷發(fā)展紅外測溫儀最佳設計和新進展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器擴大了選擇余地。其他選擇方面如使用方便、維修和校準性能以及價格等。在選擇測溫儀型號時應首先確定測量要求如被測目標溫度被測目標大小測量距離被測目標材料目標所處環(huán)境響應速度測量精度用便攜式還是在線式等等；在現(xiàn)有各種型號的測溫儀對比中選出能夠滿足上述要求的儀器型號；在諸多能夠滿足上述要求的型號中選擇出在性能、功能和價格方面的最佳搭配。 
　　4.1確定測溫范圍 
　　確定測溫范圍：測溫范圍是測溫儀最重要的一個性能指標。如Raytek（雷泰）產品覆蓋范圍為-50℃- +3000℃但這不能由一種型號的紅外測溫儀來完成。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍。因此用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全既不要過窄也不要過寬。根據(jù)黑體輻射定律在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化因此測溫時應盡量選用短波較好。一般來說測溫范圍越窄監(jiān)控溫度的輸出信號分辨率越高精度可靠性容易解決。測溫范圍過寬會降低測溫精度。例如如果被測目標溫度為1000攝氏度首先確定在線式還是便攜式如果是便攜式。滿足這一溫度的型號很多如3iLR33i2M3i1M。如果測量精度是主要的最好選用2M或1M型號的因為如果選用3iLR型其測溫范圍很寬則高溫測量性能便差一些；如果用戶除測量1000攝氏度的目標外還要照顧低溫目標那只好選擇3iLR3。 
　　4.2確定目標尺寸 
　　紅外測溫儀根據(jù)原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀（輻射比色測溫儀）。對于單色測溫儀在進行測溫時被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數(shù)造成誤差。相反如果目標大于測溫儀的視場測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。對于比色測溫儀其溫度是由兩個獨立的波長帶內輻射能量的比值來確定的。因此當被測目標很小不充滿視場測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時都不對測量結果產生重大影響。對于細小而又處于運動或震動之中的目標比色測溫儀是最佳選擇。這是由于光線直徑小有柔性可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量。 
　　對于Raytek（雷泰）雙色測溫儀其溫度是由兩個獨立的波長帶內輻射能量的比值來確定的。因此當被測目標很小沒有充滿現(xiàn)場測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時都不會對測量結果產生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下仍能保證要求的測溫精度。對于目標細小又處于運動或振動之中的目標；有時在視場內運動或可能部分移出視場的目標在此條件下使用雙色測溫儀是最佳選擇。如果測溫儀和目標之間不可能直接瞄準測量通道彎曲、狹小、受阻等情況下雙色光纖測溫儀是最佳選擇。這是由于其直徑小有柔性可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標。 
　　4.3確定距離系數(shù)（光學分辨率） 
　　距離系數(shù)由D：S之比確定即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠離目標之處而又要測量小的目標就應選擇高光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越高即增大D：S比值測溫儀的成本也越高。Raytek紅外測溫儀D：S的范圍從2：1（低距離系數(shù)）到高于300：1（高距離系數(shù)）。如果測溫儀遠離目標而目標又小就應選擇高距離系數(shù)的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀在光學系統(tǒng)焦點處為光斑最小位置近于和遠于焦點位置光斑都會增大。存在兩個距離系數(shù)。因此為了能在接近和遠離焦點的距離上準確測溫被測目標尺寸應大于焦點處光斑尺寸變焦測溫儀有一個最小焦點位置可根據(jù)到目標的距離進行調節(jié)。增大D：S接收的能量就減少如不增大接收口徑距離系數(shù)D：S很難做大這就要增加儀器成本。 
　　4.4確定波長范圍 
　　目標材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應波長對于高反射率合金材料有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū)測量金屬材料的最佳波長是近紅外可選用0.8～1.0μm。其他溫區(qū)可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的紅外能量會穿透這些材料對這種材料應選擇特殊的波長。如測量玻璃內部溫度選用1.0μm2.2μm和3.9μm（被測玻璃要很厚否則會透過）波長；測玻璃表面溫度選用5.0μm；測低溫區(qū)選用8～14μm為宜。如測量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm聚酯類選用4.3μm或7.9μm厚度超過0.4mm的選用8-14μm。如測火焰中的CO用窄帶4.64μm測火焰中的NO2用4.47μm。 
　　4.5確定響應時間 
　　響應時間表示紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度定義為到達最后讀數(shù)的95%能量所需要時間它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統(tǒng)的時間常數(shù)有關。Raytek（雷泰）新型紅外測溫儀響應時間可達1ms。這要比接觸式測溫方法快得多。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時要選用快速響應紅外測溫儀否則達不到足夠的信號響應會降低測量精度。然而并不是所有應用都要求快速響應的紅外測溫儀。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。因此紅外測溫儀響應時間的選擇要和被測目標的情況相適應。確定響應時間主要根據(jù)目標的運動速度和目標的溫度變化速度。對于靜止的目標或目標參在熱慣性或現(xiàn)有控制設備的速度受到限制測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。 
　　4.6信號處理功能 
　　鑒于離散過程（如零件生產）和連續(xù)過程不同所以要求紅外測溫儀具有多信號處理功能（如峰值保持、谷值保持、平均值）可供選用如測溫傳送帶上的瓶子時就要用峰值保持其溫度的輸出信號傳送至控制器內。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持設置測溫儀響應時間稍長于瓶子之間的時間間隔這樣至少有一個瓶子總是處于測量之中。 
　　4.7環(huán)境條件考慮 
　　測溫儀所處的環(huán)境條件對測量結果有很大影響應予考慮并適當解決否則會影響測溫精度甚至引起損壞。當環(huán)境溫度高存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護測溫儀實現(xiàn)準確測溫。在確定附件時應盡可能要求標準化服務以降低安裝成本。當在噪聲、電磁場、震動或難以接近環(huán)境條件下或其他惡劣條件下煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信信號時光纖雙色測溫儀是最佳選擇。比色測溫儀是最佳選擇。在噪聲、電磁場、震動和難以接近的環(huán)境條件下或其他惡劣條件時宜選擇光線比色測溫儀。 
　　在密封的或危險的材料應用中（如容器或真空箱）測溫儀通過窗口進行觀測。材料必須有足夠的強度并能通過所用測溫儀的工作波長范圍。還要確定操作工是否也需要通過窗口進行觀察因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料，避免相互影響。在低溫測量應用中通常用Ge或Si材料作為窗口不透可見光人眼不能通過窗口觀察目標。如操作員需要通過窗口目標應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料如應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。 
　　當測溫儀工作環(huán)境中存在易燃氣體時可選用本征安全型紅外測溫儀從而在一定濃度的易燃氣體環(huán)境中進行安全測量和監(jiān)視。 
　　在環(huán)境條件惡劣復雜的情況下可以選擇測溫頭和顯示器分開的系統(tǒng)以便于安裝和配置�？蛇x擇與現(xiàn)行控制設備相匹配的信號輸出形式。 
　　4.8紅外輻射測溫儀的標定 
　　紅外測溫儀必須經過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。如果所用的測溫儀在使用中出現(xiàn)測溫超差則需退回廠家或維修中心重新標定。