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技术文章
从“看不见的热”到测量：红外发射率测量仪的技术内核大揭秘
点击次数：2211 发布时间：2025/6/11 11:46:09
什么是发射率？
“发射率”最早是由德国物理学家古斯塔夫・基尔霍夫在研究热辐射时所提出的一个概念，后经马克斯・普朗克完善，逐渐形成了现代发射率的概念，即：物体表面单位面积上辐射出的辐通量与同温度下“理想”黑体所辐射出的辐通量的比值，就称为发射率。它的值介于0到1之间，它代表了实际物体的热辐射与黑体热辐射的接近程度。
我们可以把发射率理解为类似于一个形容物体散发热量多少的指标，散发出的热量越多，就越接近同温度下的理想黑体散发出的热量，它的发射率就接近1，而散发出的热量越少，它的发射率就接近0。
发射率的应用有哪些？
生活中发射率的应用，涉及到我们生活的方方面面，从日常用品到尖端科技，都会涉及到它，就好像控制热量“收支”的隐形开关。
它主要应用于航天科工、医疗科研、遥感与环境监测和军事科工等领域，多用于航天器表面材料及军工产品的隐身涂层材料的测量，除此外在生活中也有部分应用，如节能保温散热等方面。
该如何去测发射率？
测量发射率的方法有好几种，主要分为“直接测量法和间接测量法”，我们在这里主要介绍一下立鼎光电发射率测量仪上所使用的方法，即间接测量法中的“积分球反射计法”。
什么是“积分球反射计法”呢？这就需要提到上文中发射率这个概念的提出者古斯塔夫・基尔霍夫，他所研究的基尔霍夫热辐射定律（对不透明材料：ε =1−ρ，ρ为半球-方向反射率）了。根据基尔霍夫热辐射定律使得我们对发射率的测量转变为对材料表面发射率的测量，减少了直接测量的困难与复杂，大大简化测量方式，使得发射率的测量更加便捷与方便。它大致的测量过程如下：
红外光以20°角度照向样品，通过积分球收集反射光，再利用公式（ρ（反射率）= Vr（样品反射信号）/ V（全反射信号）），得出半球-方向发射率ρ，再利用公式ε（发射率）=1- ρ，求出发射率的值。
但是要注意的是，在测量时首先要测标准金片反射信号，再进行空测，减去空测环境热辐射干扰，测待测材料反射信号，通过公式对比计算 ρ，进而得 ε。此方法属间接测量：先测反射率再算发射率，且需以标准片反射率为参考，所以适用于不透明材料的红外发射率便携测量。
根据上述的测量方法，立鼎光电利用自主研发的设备（RLK650 pro如上图）测量了几组发射率数据来对比，进行直观的了解。
采用下面三种样品，分两次进行测试，结果如下表所示。
从测试数据来看，立鼎光电的设备拥有精度高，重复性好的特点；从测量方式上来看，又具备了便携，易操作的特点。正是这些特点，共同铸就了立鼎光电RLK650 pro设备的。除此之外，立鼎光电还拥有着其他的发射率及辐射计的测量设备，供您选择
RLK650 pro 便携式红外发射率测量仪
产品特点
●测量原理：积分半球反射法测量原理；
●测量波段：3-5um&8-14um双波段测量；
●彩色触摸屏设计， 全中文界面一目了然；
●支持Micro SD卡存储，TXT文件格式， 方便后续数据分析；
●与RLK650相比，体积更小、重量更轻、测量速度更快、测量效率更高。
技术指标
产品应用
◇飞机、舰船、车辆的红外隐身性能现场评估
◇红外隐身涂覆材料的研究
RLK651 手持式红外发射率测量仪
产品特点
● 测量原理：定向半球反射（DHR），20°±1°入射；
●测量波段：2-22um；
● 重复性：±0.02；
● 测量时间：＜10秒（每次测量进行2次数据采集）
● 预热自检时间：180s
● 工作温度：0℃-+45℃
●数据记录：最近32条测量记录，方便进行测量对比。
技术指标
产品应用
◇远红外辐射涂料
◇远红外陶瓷粉
◇远红外纤维
◇薄层石墨烯红外散热材料
◇硅酸铝陶瓷纤维棉
RLK656 红外发射率测量仪
产品特点
●积分半球反射法测量原理;
●操作简便、测量精度高、测量速度快;
●彩色触摸屏设计，全中文界面一目了然；
●一体化设计，全铝拉丝面板，简约大气；
●样品座可调，适用于多规格样品测试；
●自带样品收纳盒及样品架，方便收纳。
技术指标
产品应用
◇高校/研究所红外隐身材料研究
◇工业用红外功能材料研究
◇红外功能材料样品的出/入厂检测
◇专业检测机构样品红外发射率测量
RLK600 数字红外辐射计
产品特点
● 国内的数字红外辐射计，经国防科工委一级计量站检测标定；
●便携式设计：RLK600所有部件和附件全部装在铝材仪器箱中，方便携带，搬运；
● 一体化设计：光学、斩波、锁相、A/D全部集成于头部，只需一根电缆与计算机连接；
● RS-422接口：控制指令与数据的传输采用RS-422标准，传输距离远，抗干扰能力强；
● 专用软件：测量控制、数据处理、产品标定三大功能，运行于Windows操作系统。
技术指标
产品应用
◇飞机发动机红外辐射特性
◇导弹发动机红外辐射特性
◇红外诱饵弹红外辐射特性
◇红外弹标红外辐射特性
◇火工品红外辐射特性
◇工业辐射源红外辐射特性
RLK605 红外辐射功率计
产品特点
●测量波段：2~25um；
●测量灵敏度：0.1W；
● 瞄准方式：激光点指示瞄准；
● 操作方式：手动输入工作距离，屏幕直观显示辐射功率。
技术指标
产品应用
◇工业、医疗红外辐射功率测量
RLK607 接触式红外辐射计
产品特点
● 界面显示：直接显示红外辐射功率值及材料表面温度值；
●测量波段：2~30um；
● 测量方式：接触式测量；
● 便携式设计：体积小巧且重量仅700g，方便携带；
● OELD单色屏：一目了然，一键测量，操作简便；
●电源接口：标准的miniUSB充电口，使用方便。
技术指标
产品应用
◇应用于各种红外涂料、红外功能陶瓷及纺织产品等材料的红外辐射特性测量。
更多信息请联系西安立鼎光电
www.leadingoe.com
西安立鼎光电科技有限公司成立于2016年4月，是一家专业从事短波红外成像系统及光电测试装备的研发生产、系统集成、销售服务为一体的高新技术企业。公司专注于为客户提供从器部组件到全套光电系统产品的完整解决方案。近年来，公司研制的短波红外成像系统在激光光斑检测、半导体检测、激光通信、光谱成像、激光切割、生物医疗、天文观测、安防等领域得到了广泛的应用。多年来，根据用户需求研制的多款光电测试装备为用户产品的性能指标保证发挥了重要作用。
原创作者：西安立鼎光电科技有限公司
