紅外測溫儀的選擇方法探討
紅外測溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制與監(jiān)測、設(shè)備在線故障診斷、安全保護(hù)、節(jié)能等方面發(fā)揮了重要作用。近年來,非接觸式紅外測溫儀技術(shù)發(fā)展迅速,性能不斷提高,應(yīng)用范圍不斷擴大,逐年增加。與接觸式測溫方式相比,紅外測溫具有響應(yīng)時間快、非接觸式、使用安全、使用壽命長等優(yōu)點。
紅外線的工作原理
所有溫度高于優(yōu)良零的物體都在不斷地向周圍空間發(fā)射紅外輻射能量。物體的紅外輻射特性——輻射能量的大小及其根據(jù)波長的分布——與其表面溫度有著非常密切的關(guān)系。因此,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量,可以準(zhǔn)確地確定其表面溫度,這是紅外輻射測溫的基礎(chǔ)。
用紅外輻射測溫儀測量目標(biāo)溫度時,先測量目標(biāo)在其波段的紅外輻射,然后由測溫儀計算出被測目標(biāo)的溫度。單色溫度計與波段內(nèi)的輻射成正比;雙色溫度計與兩個波段的輻射比成正比。
紅外線系統(tǒng)
紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器、信號處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)的紅外輻射能量集中在其視場內(nèi),視場的大小由溫度計的光學(xué)部件及其位置決定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。信號經(jīng)過放大器和信號處理電路,根據(jù)儀器內(nèi)部治 療算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后,轉(zhuǎn)換為被測目標(biāo)的溫度值。
紅外測溫儀的選擇可以分為三個方面:
(1)溫度范圍、光斑大小、工作波長、測量精度、響應(yīng)時間等性能指標(biāo);環(huán)境和工作條件,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護(hù)附件等;其他選項,如易用性、維護(hù)和校準(zhǔn)性能以及價格,也對溫度計的選擇有一定影響。
(2)確定測溫范圍測溫范圍是溫度計*重要的性能指標(biāo)之一。每種類型的溫度計都有其特定的溫度測量范圍。因此,用戶測量的溫度范圍必須準(zhǔn)確、全 面,不能太窄也不能太寬。根據(jù)黑體輻射定律,光譜短波段內(nèi)溫度引起的輻射能變化會超過發(fā)射率誤差引起的輻射能變化。因此,測量溫度時應(yīng)盡量使用短波。更好的。
(3)確定目標(biāo)尺寸。紅外測溫儀按原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀(輻射比色測溫儀)。對于單色溫度計,在測量溫度時,被測目標(biāo)區(qū)域應(yīng)充滿溫度計的視野。建議被測目標(biāo)的尺寸超過視場的50%。如果目標(biāo)尺寸小于視場,背景輻射能量會進(jìn)入溫度計的視覺和聲學(xué)符號,干擾測溫讀數(shù),造成誤差。反之,如果目標(biāo)大于溫度計的視場,則溫度計不會受到測量區(qū)域外背景的影響。
確定光學(xué)分辨率(距離敏感)
光學(xué)分辨率由 D 與 S 的比值決定,即溫度計到目標(biāo)的距離 D 與測量光斑直徑 S 的比值。如果由于環(huán)境限制必須將溫度計安裝在距離目標(biāo)較遠(yuǎn)的地方,并且要測量較小的目標(biāo),則應(yīng)選擇光學(xué)分辨率高的溫度計。光學(xué)分辨率越高,D:S 比越高,溫度計的成本就越高。
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