远红外线波长范围检测
远红外线(FIR)通常指波长范围在3微米(μm)至1000微米(1毫米)之间的电磁辐射,位于中红外线与微波之间。其最显著的特性是能够被许多有机物(尤其是水分子)高效吸收并转化为热,产生温和的加热效应(即热效应)。这一特性使得远红外技术在医疗保健(如理疗设备)、材料加工(如加热干燥、固化)、纺织(功能性保暖面料)、建筑(节能采暖)、军事(夜视、隐身)以及食品加工等多个领域具有广泛且重要的应用价值。准确检测和界定材料或器件发射或透射的远红外线的具体波长分布范围及其强度,是评估其性能、确保应用效果和符合相关法规标准的关键环节。
检测项目
针对远红外线波长范围的检测,核心项目包括:
- 发射光谱检测: 测量特定材料或器件(如发热体、陶瓷板、织物)在特定温度下发射的远红外辐射的强度随波长的分布曲线。这是最核心的项目,直接反映其远红外特性。
- 峰值波长检测: 确定发射光谱中辐射强度最高的波长点。
- 主发射带宽检测: 确定辐射强度高于某一特定阈值(如峰值强度的50%)的波长范围。
- 远红外辐射通量/功率密度: 测量在特定波长范围内(如4-14μm或8-14μm,常被认为是“生命光线”窗口)的总辐射能量或单位面积的辐射功率。
- 法向发射率: 在远红外特定波段内,材料表面发射远红外线的能力相对于理想黑体的比值。
- 透射光谱检测: 测量材料(如眼镜片、保护膜、织物)对远红外线的透射能力随波长的变化。
检测仪器
远红外波长范围的精确测量依赖于专用的光谱分析设备:
- 傅里叶变换红外光谱仪: 这是最常用且精度最高的仪器。核心部件包括红外光源(如黑体辐射源)、迈克尔逊干涉仪、样品仓和远红外探测器(如DTGS探测器、液氦冷却的硅/锗测辐射热计或MCT探测器)。FTIR通过干涉图傅里叶变换得到高分辨率的光谱。
- 光栅光谱仪(远红外波段): 使用特殊的光栅(如echelette光栅)和探测器在远红外区域进行色散分光测量。
- 专用远红外辐射计/功率计: 配备特定波长范围带通滤波器的探测器,用于测量该波段内的总辐射通量或功率密度。
- 发射率测量装置: 通常包含一个精确控温的标准黑体辐射源、样品加热装置、反射镜系统和FTIR或辐射计,通过比较样品和黑体的辐射来测定发射率。
- 高性能红外热像仪(特定型号): 部分高端热像仪可在较宽的远红外波段工作,虽然光谱分辨率有限,但能提供空间分布信息。
检测方法
主要检测方法根据项目需求选择:
- 傅里叶变换红外光谱法(FTIRS):
- 发射光谱法: 将被测样品加热至工作温度,直接置于FTIR样品仓的发射附件中,测量其自身发射的光谱。需注意环境辐射的屏蔽和扣除。
- 透射光谱法: 将样品置于光源和探测器之间的光路上,测量透过样品的光强与参考光强的比值,得到透射率光谱。
- 反射光谱法: 使用特定附件测量样品对远红外的反射率,进而可计算发射率(ε = 1 - ρ,对于不透明材料)或吸收率。
- 辐射度学法(辐射计法): 使用带通滤光片限定测量波段,直接测量样品在特定远红外波段的总辐射功率(或功率密度),并与已知温度的标准黑体源比较。
- 比较法(发射率测量): 在相同温度、相同测量条件下,同步或交替测量被测样品和一个发射率已知(通常接近1)的高发射率参考源(或理想黑体)的辐射信号,通过比值计算出样品的法向光谱发射率或波段发射率。
检测标准
远红外检测需遵循相关国际、国家或行业标准,确保结果的可比性和权威性:
- ASTM E423 - 71(2020): 《Standard Practice for Measuring Solar-Optical Properties of Materials Using a Large Diameter Integrating Sphere》 - 虽然侧重太阳光学,但其原理和方法(如积分球法)也适用于红外发射率测量。
- ASTM E1933 - 14(2020): 《Standard Test Methods for Measuring and Compensating for Emissivity Using Infrared Imaging Radiometers》 - 涉及使用红外热像仪测量发射率的方法。
- ISO 18434-1: 《Condition monitoring and diagnostics of machines — Thermography — Part 1: General procedures》 - 包含红外热成像的一般程序,涉及辐射测量基础。
- GB/T 7287-2008: 《红外辐射加热器试验方法》 (Test methods for infrared radiation heaters) - 中国国家标准,详细规定了红外加热器(包括远红外)性能的测试方法,如辐射能流密度、辐射效率、法向全发射率等。
- GB/T 3139-2005: 《纤维远红外发射率试验方法》 (Test method for far infrared emissivity of fiber) - 中国国家标准,专门针对纺织品和纤维材料远红外发射率的检测。
- JIS R 1801: 《Methods of measuring spectral emissivity of ceramic radiating materials for far infra-red heaters》 - 日本工业标准,针对远红外加热器用陶瓷辐射材料的光谱发射率测量方法。
- 相关产品标准: 特定领域的远红外产品(如理疗设备、加热元件、纺织品)有其特定的行业标准,其中会规定相关的远红外性能要求和测试方法。
进行检测时,还需严格遵循设备操作规程,控制环境温度、湿度、背景辐射干扰,定期校准仪器(特别是使用标准黑体源校准光谱仪和辐射计),并确保样品的处理、安装和温度控制符合标准要求。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日