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摘要：伴随着社会的发展以及科学技术的不断进步，我国的交通运输行业也迎来了较快的发展，特别是铁路运输行业，在铁路运输过程中，为了确保火车在运输过程中的机车、车辆以及车轨温度，有必要采用一种便捷、省时的测温仪器，红外测温仪应运而生，其在铁路正常运输中扮演着非常重要的角色，基于此，本文首先分析了红外测温仪的使用原理，然后重点介绍了红外线测温的选用以及在使用过程中应该注意的问题，希望其在一定程度上能够更好地推动铁路运输的发展。
关键词：铁路；专用；轻便型；红外测温仪
引言
铁路运输专用红外测温仪主要是对运输过程中的的各种设备温度进行测定，从而确保设备温度在一个合理的使用范围之内，这样才能确保列车的正常运行。铁路专用轻便型红外测温仪的整体组成较为复杂，虽然仪器的很小，但是结合了多种测温系统，主要有光电探测器、信号放大器以及整个的信号处理设施、仪器显示输出装置等，其中最为重要的是整个光学系统，其工作原理的基础是以热辐射基本定律作为工作原理，通过物体表面的整体辐射强度进行测温，更加详细的工作原理以及使用情况将在下文中进行详细介绍。
1.红外测温仪的使用原理
辐射温度计，也就是所谓的红外测温计，其主要的根据物体的热辐射能量作为传输基础，当前红外测温计的主要应用领域有冶金、石油、化工以及铁路等部门，在整个铁路运输过程中，红外测温计被铁道部视为第一类强制管理的铁路专门计量仪器名录，其重要性不言而喻下面我们将重点对以上出现的概念进行一一介绍。
1.1热辐射概念
所谓的热辐射，就是通过物体的表面，连续向外界发射能量，这种能量被称为辐射能，通过这种能量的采集，可以将物体表面的温度读取出来，通常来讲，这种辐射是和常见的光波、X射线等本质相同的电磁波，主要的差别就是传输的波的长度传输不同，但是这种辐射无处不在，只要物体表面有温度存在，热辐射就会无处不在。
电磁波谱的组成整体较为复杂，有着r射线、x射线、红外线、紫外线以及无线电波等组成，每一种光谱的组成范围有所不同，一般的涉及范围主要由3-10m-8~10m，可见光谱只是其中的一小部分大约为0.48!m到0.88!m，相比于这种光谱，比其更长的一种光谱是红外辐射光谱，其波长距离一般分为0.7!m到15!m。参考铁路专用的红外测微仪，其在实际过程中应用的传输波长长度大约为8～14!m，其可见范围主要在红外距离之外，由此可见，在传输时，温度较低，所辐射的能梁较小，在发射过程中的波长主要是红外线，伴随着温度的不断升高，能量的辐射能量大量增加，与此同时，辐射的光谱也不断向外部方向移动。
1.2发射率
在传输过程中，发射率是不得不考虑的一个问题，在理想状态下，黑体发射率一般为1，也就是说发射到物体上的辐射能量能够全部被吸收，既没有通过反射也没有通过透射，这种就被称为黑体或者说是绝对黑体，其能量接受表面非常好，同时也是传输最好的发射体，但是在现实的测温过程中，这种绝对的黑体并不存在，在工程实际中，某些计量技术部门一般对红外测温仪进行检定的时候，通常采用黑体辐射源，这种辐射源的发射率一般在0.98～0.995之间，基本上已经接近于我们所谓的黑体。
以上除了实际的黑体之外，日常测温过程中常见的仪器都是非黑体，该种的表面吸收率和控制率一般都在0~1之间，正常测量过程中，一般采用的发射率其功能一般都控制在温度以及波长相同的情况之下，从而进一步得到实际物体和绝对黑体之间组成的辐射度的比值，从而来进一步表示实际物体发射率的一种实际的物力属性，所以说，光谱的发射率不单单和温度、波长有关，与此同时还和物体表面的材料属性以及物体表面情况有关，温度和波长相同的情况之下，材料不同，所具有的发射率也就不同。铁路专用的红外测温仪主要用来测量车辆运行过程中车轴的温度等，该种的发射率一般控制在0.85到0.95之间。
1.3辐射光谱分布特性（普朗克定律）
根据辐射能和波长曲线，当测得的表面温度升高时，有两个特征：一是总辐射能（以及曲线下的总面积）急剧增加，实际上等于温度的四次方。其次，总辐射能（以及曲线下的总面积）急剧增加。曲线的峰值逐渐移向较短的波长。总能量不仅随温度的升高而增加，而且辐射能更多地集中在短波方向（朝向可见光和紫外线区域）。当温度低时，物体辐射的能量趋向于红外区域，并且能量波长也转移至红外区域。铁路运营中的竖井温度主要集中在低温段，因此释放的能量相对较弱。当用于测量表面温度时，它必须具有高度敏感的检测元件并通过使用局部辐射才能通过，也就是说，它可以通过8〜14！M，其能量在8〜14um的波长范围内也是函数曲线的积分。随着温度升高，带宽增加，能量增加。红外温度计是利用红外辐射能量与被测表面温度之间的固定关系。
2红外测温仪的选用
2.1确定红外测温仪的温度范围
温度范围是红外温度计最重要的性能指标。每种红外温度计都有特定的温度范围。因此，测得的温度范围必须准确而全面，不能太窄也不能太宽。
2.2确定红外测温仪的光学分辨率
所谓的光学分辨率就是红外测温仪处的探头和测温物体之间的距离与测得的红外测温仪之间的目标直径S之比，在进行铁路温度测量的时候，如果由于其他客观原因，使用红外测温仪进行目标测量的时候，如果测量的目标较小，那么应该采用具有高分辨率的红外测温仪，从而保证温度测量过程中的准确性，不然的话，如果选用的红外温度计的分辨率较低，那么温度计的成本就会非常高。在实际应用中，有些人会忽略温度计的光学分辨率。开启温度计并对准目标，而与要测量的目标的直径S无关。因此，因为忽略了温度计的光学分辨率K值要求，所以测量误差很大。对于测量目标和测量距离，选择合适的红外测温仪光学分辨率不仅可以满足测量要求，而且可以节省成本。
2.3确定红外测温仪的响应时间
红外测温仪的响应时间一般代表红外测温仪的温度变化速度，通常定义为最终能量为95%的读数时间，使用过程中的影响因素一般和光电探测器、信号处理电路以及显示输出系统的时间常数有关，一般铁路的红外测温医德响应时间大1ms，比接触温度测量方法快得多。响应时间主要根据目标移动速度和目标温度变化速度来确定。如果目标速度太快或测量值正在快速加热目标，则应选择响应速度快的红外温度计，但是，并非所有应用程序都需要使用快速响应红外温度计。
2.4环境条件考虑
对红外测量结果影响较大的是的红外测温仪的环境条件，在实际的测量中有关人员应该对其进行充分考虑，否则的话会造成测量温度的精度，严重的话还会对红外测温仪造成损坏。如果测量过程中的环境温度较高时，那么在测量的时候就会产生灰尘、烟雾以及蒸汽等，工作人员可以选择制造商的防护罩，水冷，空气冷却系统，鼓风机和其他配件才，从而进行降温。这些附件可有效解决环境影响，保护红外温度计并实现准确的温度测量。
3.结语
综上所述，铁路专用红外测温仪对整个铁路运输来说非常重要，只有保证红外测温仪的数据检测数据的准确，才能为铁路运输的安全运行提供保证，才能更好地推动铁路运输的发展。
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