德國(guó)歐普仕 PI1M 是一款面向高溫工業(yè)精準(zhǔn)測(cè)溫的短波紅外熱像儀，采用 27°×17° 中窄視場(chǎng)光學(xué)設(shè)計(jì)，專(zhuān)注于金屬冶煉、熱軋、鍛造、感應(yīng)加熱等高溫場(chǎng)景。本文從紅外輻射、探測(cè)原理、信號(hào)處理、光學(xué)結(jié)構(gòu)等方面，系統(tǒng)解析其測(cè)溫工作原理，為設(shè)備選型與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

一、紅外測(cè)溫基本原理

一切溫度高于零度的物體，都會(huì)根據(jù)自身溫度向外輻射紅外電磁波。紅外熱像儀通過(guò)接收物體紅外輻射，將不可見(jiàn)的輻射能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并處理成可視熱圖像與精確溫度值，實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)溫。

歐普仕 PI1M 采用短波紅外（SWIR） 工作波段，區(qū)別于常規(guī)長(zhǎng)波紅外，更適合高溫物體與光亮金屬表面測(cè)溫，可有效降低反射干擾，提升高溫測(cè)量穩(wěn)定性。

二、PI1M 核心探測(cè)與成像原理

紅外光學(xué)系統(tǒng)匯聚輻射

設(shè)備前端的精密光學(xué)鏡頭，將被測(cè)目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射匯聚到探測(cè)器感光面上。

PI1M 標(biāo)配27°×17° 視場(chǎng)角，屬于中窄視場(chǎng)設(shè)計(jì)，可在中遠(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)更小目標(biāo)測(cè)溫，聚焦精度更高，適合爐口、小尺寸工件、高溫點(diǎn)定位監(jiān)測(cè)。

短波紅外探測(cè)器光電轉(zhuǎn)換

PI1M 使用高靈敏度短波紅外探測(cè)器，對(duì)0.85–1.1μm波段輻射響應(yīng)靈敏：

紅外輻射能量照射到探測(cè)器光敏面

探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為微弱電信號(hào)

高動(dòng)態(tài)范圍設(shè)計(jì)，適配 450℃以上高溫目標(biāo)，不易飽和、失真

電路放大與信號(hào)處理

微弱電信號(hào)經(jīng)過(guò)低噪聲放大、AD 轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波后，形成清晰的紅外圖像數(shù)據(jù)。

設(shè)備內(nèi)置算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性化與溫度擬合，保證在寬溫范圍內(nèi)輸出穩(wěn)定、準(zhǔn)確的溫度數(shù)值。

三、短波紅外（SWIR）測(cè)溫優(yōu)勢(shì)原理

更適合高溫金屬測(cè)溫

短波紅外在高溫金屬、熔融材料、光亮表面上發(fā)射率更穩(wěn)定，受環(huán)境反射影響遠(yuǎn)小于長(zhǎng)波紅外，從原理上解決 “金屬測(cè)不準(zhǔn)、溫度跳變" 的行業(yè)痛點(diǎn)。

高溫不飽和、響應(yīng)更快

短波探測(cè)器對(duì)高溫目標(biāo)響應(yīng)線(xiàn)性度好，可在450℃–1800℃ 寬溫域內(nèi)連續(xù)測(cè)溫，無(wú)需分段切換，響應(yīng)速度可達(dá)毫秒級(jí)，適配高速軋制、快速加熱等自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)。

穿透煙霧、粉塵能力更強(qiáng)

在冶金、鑄造等粉塵較大環(huán)境中，短波紅外比長(zhǎng)波紅外具備更好的穿透性，成像更清晰，測(cè)溫更可靠。

四、27°×17° 視場(chǎng)角設(shè)計(jì)原理與意義

視場(chǎng)角（FOV）決定設(shè)備觀(guān)測(cè)范圍與測(cè)溫精度：

27°×17° 中窄視場(chǎng)：觀(guān)測(cè)范圍適中，空間分辨率更高

相同距離下，可識(shí)別更小目標(biāo)、捕捉更精細(xì)溫度場(chǎng)

適合遠(yuǎn)距離定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、高溫區(qū)域精準(zhǔn)測(cè)溫

減少周邊干擾，提升局部關(guān)鍵點(diǎn)位測(cè)量可靠性

五、溫度計(jì)算與校準(zhǔn)原理

PI1M 通過(guò)內(nèi)置算法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)溫：

根據(jù)物體發(fā)射率修正輻射能量

補(bǔ)償環(huán)境溫度、大氣衰減等外部影響

結(jié)合標(biāo)定曲線(xiàn)，將輻射強(qiáng)度換算為真實(shí)溫度值

支持中心點(diǎn)、區(qū)域、高溫追蹤等多種測(cè)溫模式，輸出實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)

六、總結(jié)

歐普仕 PI1M 27°×17° 短波紅外熱像儀，以紅外輻射接收→光電轉(zhuǎn)換→信號(hào)處理→溫度解算為核心工作流程，依托短波紅外波段優(yōu)勢(shì)與精密窄視場(chǎng)光學(xué)設(shè)計(jì)，從原理上實(shí)現(xiàn)高溫金屬、工業(yè)爐、熱軋鍛造等場(chǎng)景的穩(wěn)定、精準(zhǔn)、快速測(cè)溫。理解其工作原理，有助于用戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)更合理設(shè)置參數(shù)、選擇安裝位置，充分發(fā)揮設(shè)備在質(zhì)量控制、安全生產(chǎn)、能耗優(yōu)化中的關(guān)鍵作用。