摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的工业化发展也有了进步。在现代工业生产中，温度测量在各种监测过程中均占据了十分重要的地位。其中，红外测温技术在生产过程、产品质量监测控制、设备在线故障诊断等方面发挥了重要的作用。在检验检测领域，红外测温仪也因其非接触测量方式、测量范围广、测温速度快、灵敏度高等优势，得到愈加广泛的应用。红外测温仪在使用过程中易受多方面的因素影响，例如环境因素、发射率、距离系数等。本文将通过拟合曲线法，重点分析距离因素对红外测温仪测量准确度的影响。张勇、张文、廖盼盼等学者曾进行过相关内容的研究，但遗憾的是均未涉及视场超出被测目标的情况。
关键词：红外测温仪测量准确度；影响因素；修正方法
引言
红外测温技术主要对电气设备热辐射而来的热量进行温度测量，其快速、有效与可靠的优势尤为突出。红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。由此，作为检测电气设备故障的一种先进技术，红外诊断技术对于提高电气设备可靠性，降低维修成本和增加运行经济效益都具有巨大作用。
1在线红外测温仪工作原理
在线红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。在线红外测温仪所测的温度是物体的辐射温度而不是物体的实际温度，由于绝对黑体是不存在的，在同一温度下实际物体热辐射总量总比绝对黑体辐射总量小，所以在线红外测温仪测出的温度肯定小于物体的真实温度。测温时应尽可能将红外测温仪发射率设置（针对可调节发射率的在线红外测温仪）成与被测材料相同的发射率值的发射率，尽可能使测量示值与被测物的真实温度一致。在线红外测温仪的最大优点是可实现非接触测量，并且可以容易地测得运动物体和难以接触的物体的温度。在线红外测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应加以考虑并适当解决，否则会影响测温准确度甚至损坏在线红外测温仪。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽时，可安装保护套、水冷却系统、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效解决环境影响并保护在线红外测温仪，实现准确测温。
2红外测温仪测量准确度的影响因素
2.1距离
被测目标发出的红外辐射必定要经过一段距离才能到达红外测温仪，因此如前文分析环境因素时所提到的，在实际测温过程中，红外测温仪接收到的有效辐射不仅来自于被测目标，还包括大气吸收、环境辐射散射等因素的影响，有时还会受目标附近高温物体的辐射影响，在室外时太阳辐射也通常是需要考虑的因素。距离系数Κ是测温仪到目标的距离S与测温目标直径D的比值，Κ值越大，分辨率越高。当测量目标较小而测温仪受限不能近距离进行测温时，应尽量采用高分辨率的红外测温仪，保证被测目标大于测试视场，这样测温仪的测量结果不会受到被测目标外的背景温度的影响，得到较为准确的数据；当被测目标与测试视场相近时，测量结果就会受到背景温度的影响；若被测目标小于测试视场，背景辐射能量会进入测试视场，影响测试结果。一般建议测试视场不小于被测目标直径的1.25倍，测试准确度要求较高时，建议在1.5倍以上。距离对红外测温仪测量准确度的影响是多种因素下的综合作用，难以通过单一的理论与计算进行分析。本文尝试采用对不同距离下红外测温仪测得的实验数据组进行分析拟合，得到修正值来反向提高红外测温仪的测量准确度。当被测目标大于测试视场时，距离对测量结果的影响将大幅增加，因此本文将以此为分界点，对分界点前后距离得到的数据进行分段分析。
2.2环境因素
环境因素对红外测温仪测温准确度的影响主要体现在环境温度、大气吸收以及环境散射等方面。
若被测目标的温度为T1，环境温度为T0，该目标单位面积表面发射的辐射能为εσT14，吸收的辐射能为ασT04，其中ε、α分别为物体的发射率与吸收率，则被测目标发出的净辐射能为εσT14-ασT04，表明环境温度的变化，将会引起测量结果的变化。当红外波长的频率接近于大气分子振动的固有频率时，会引起气体分子振动，这种振动会吸收红外辐射能量，引起其沿传播方向衰减。在红外辐射的传输过程中，由于大气的吸收作用，能量会有一定的衰减。若空气中还存在较多的水蒸气、灰尘等，对红外测温仪的影响更大。当红外辐射在大气中传播时，大气分子会引起辐射散射。散射可以看作是光子与大气分子发生弹性碰撞，改变了辐射方向，使得本应进入测量系统的能量并没有被吸收，从而造成测量误差。大气中云、雾、水滴的半径分子大小与红外波长差不多，对红外辐射具有强烈的散射作用。
3电气设备维护中红外测温技术的实现途径
为了提高电气设备的使用寿命就必须要做好日常的维护工作，而红外测温技术运用到电气设备的检测之中可以提高电气设备检测的准确性、高效性与及时性，能够极大的提升电气设备的寿命。人们通过对红外测温原理和性质的分析研究出红外测温设备，在对电气设备进行检测的过程中，不仅可以获得当前电气设备的温度，而且可以对获得的数据进行科学分析，找到电气设备中的隐含问题，并据此作出有针对性的措施。下面具体分析红外测试设备在电气维护过程中的实现途径。
3.1红外热像仪
红外热像仪是应用范围最广的电气设备检测仪器，主要是由光电探测器、光学成像物镜和光机扫描系统来构成主体部分，工作的时候会接受电气设备向外散发的红外辐射能量来形成分布图形。红外热像仪中的光电探测器能够顾将电气设备表面散发出的红外辐射能转变为电信号，通过科学系统的运算和处理，能够在监测显示器或电视屏上显现出红外热像图。随着技术的发展和进步红外热像仪开始拥有测温功能，因此可以根据电气设备的实际情况、工作原理、运行参数、具体性能来选择最为合适的红外热像仪，能够依据红外热像仪来对电气设备维护实施故障分析与诊断，这样能够及时掌握电气设备的工作状态，防止电气设备危险事件的发生避免工作人员人身安全遭受威胁。红外测温仪因为本身技术的限制仅仅能够发现电气设备的部分问题，而红外热像仪技术比较全面能够全面发现设备存在的问题并判断设备故障性质。
3.2红外点温仪
红外点温仪具有体积小、使用方便、测温快速的优点，红外点温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理电路、显示输出等部分构成。电气设备散发的红外能力被光电探测器捕抓并转变为电信号，又经过信号放大器与信号处理电路根据红外点温仪内部算法在显示器上输出温度值。但是我们在应用红外点温仪的时候必须要注意电气设备和当前环境的实际情况，比如温度、湿度、粉尘、干扰等情况对红外点温仪的影响。此外对于某种电气设备应该选择哪种合适的红外点温仪，必须要经过慎重考虑和筛选，首先必须要确定电气设备在日常工作过程中其温度范围，进而来选择最为科学的红外点温仪，如果条件允许尽量选择短波来进行测量。因为其成本低、操作简单，所以当前在电气设备检测中红外点温仪获得了广泛的应用。
结语
总而言之，红外测温技术能够有效缩短原有温度的检测时间，提升温度检测质量，避免变电装置检测过程中出现断电等问题。而为充分发挥出红外测温技术在变电运维中的积极作用，相关工作人员应就红外测温技术的应用重点进行细致分析，促使测温技术趋向于自动化及智能化发展。
参考文献
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[2]王继富.电气设备红外测温技术的实现[J].科技展望，2017（26）.