用不可见的光实现温度的精确测量

国家标准技术研究所的设计称为环境辐射温度计（ART），它配备了一套内部温度计，可以不断测量仪器中不同点的温度。这些读数被发送到一个反馈回路系统，该系统将装有探测器组件的30 cm（12英寸）圆柱体保持在23˚C（72˚F）的恒定温度下。

它还具有其他设计改进，包括一种减少源效应尺寸误差的方法，当辐射从其指定视场以外的区域进入仪器时，会产生这种误差。

该环境辐射温度计的主要优势在于其空前的稳定性。根据标准级接触式温度计对其进行校准后，仪器可以在连续运行的情况下在几千分之一度范围内保持数月的稳定。这使得该系统在涉及长时间遥感的应用中非常有前景。

Yoon说：“想象一下，能够将国家标准技术研究所的设计作为移动式辐射温度计，用于精确测量陆地和海洋表面温度等变量。它可以作为校准卫星红外传感器和验证用于预测飓风路径和强度的大型天气科学计划的可靠方法。”它的低范围为-50摄氏度（-58华氏度）使它适合监测极地地区的冰的温度，通常在-40（-40°F）至-10°C（14°F）摄氏度范围内。

有几种方法可以非常精确地测量温度，但很少有方法非常适合野外工作。铂电阻温度计很脆弱，需要经常重新校准。将该校准转移到本领域的标准温度源涉及大约42升（11加仑）液体内的热源腔。

“这些是我们拥有的最好的资源，”尤恩说。“但是，每隔一段时间在海洋中放置一个温度计来测量水温是不切实际的，而且你不想经常使用船上那样的校准源来校准辐射温度计。”

国家标准技术研究所传感器科学部门负责人杰拉尔德·弗雷泽（Gerald Fraser）表示，“Yoon的创新使非接触式温度计在人类日常体验的温度范围内，在准确性和稳定性方面与最好的商业接触式温度计具有竞争性。这使得许多新的机会在产品检验和质量控制，国防和安全领域，有望解决传统的接触方法的不切实际或太贵等问题。”

原文来源：https://phys.org/news/2019-05-precise-temperature-invisible.html