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红外测温探头的设计有三种方法，
通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的称为全辐射测温法；通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法；如果是通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化来定温的称为比色测温法。
亮度测温法无需环境温度补偿，发射率误差较小，测温精度高，但工作于短波区，只适于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮挡，受烟雾灰尘影响小，测温误差小，但必须选择适当波段，使波段的发射率相差不大。一般选用全辐射测温法来计算被测量物体的温度，全辐射测温法是根据所有波长范围内的总辐射而定温，得到的是物体的辐射温度。选用这种方法是因为中低温物体的波长较大，辐射信号很弱，而且结构简单，成本较低，但它的测温精度稍差，受物体辐射率影响大。
浅谈轧钢过程中红外测温仪的应用
在轧钢过程中，关键的工艺参数是钢坯的轧制温度，因为钢坯温度控制的好坏，可以影响产品的质量。
所以在轧钢工艺中，钢坯温度传统的控制方法是用热电偶测量加热炉内温度的办法间接控制。
由于热电偶测得的是炉内腔体的温度，而不是钢坯的真实温度，加上炉内状况的变化，其内部的温度分布也存在着一定的离散性，故热电偶测得的温度并不能代表每一根钢坯的实际温度，而钢坯一出炉，温度就通常用肉眼根据其发红的颜色来估计，无法定量地检测出每根钢坯的实际温度。
2、常规场合应用的测温系统很难满足在这种特殊的环境下长期工作或者稳定测量，问题如下：
一是安装位置的局限；
二探头所处的环境温度很高；
三是系统所处的场合移动部件很多，而且要考虑到方便检修，既不受其他移动设备的损坏，也不能阻挡其他的设备的移动。
3、经过一系列的实践和改进，采用了的红外技术，利用红外探头的耐高温特性将红外探头安装在距离被测目标较近的地方，从而解决了安装空间局限的问题；同时配合吹扫措施，劈开一条测量光路，可以排除灰尘对聚集红外能量的干扰因素。红外探测器采用1.0-1.1μm双红外光谱，进一步抗干扰能力并提高了测量的准确性和稳定性；然后通过高温电缆将采集到的光信号传送至远离恶劣环境的地方进行光电转换处理和下一步的相关处理，红外探头本身具备耐高温的特性，配合压缩空气冷却，可进一步提高其耐高温的指标；需谨慎保护的红外探头、高温电缆以及处理器都经控制箱和金属软管铠装保护，探头设计有方便拆卸的安装件，既起到冷却降温作用，又有动、便于检修的特点。
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