紅外測(cè)溫儀原理及作用
2023/11/27 15:13:46??????點(diǎn)擊：
一,、紅外線測(cè)溫儀的原理
紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng),、光電探測(cè)器,、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成,。被測(cè)物體和反饋源的輻射線經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后輸入到紅外檢測(cè)器,。兩信號(hào)的差值經(jīng)反放大器放大并控制反饋源的溫度，使反饋源的光譜輻射亮度和物體的光譜輻射亮度一樣,。顯示器指出被測(cè)物體的亮度溫度
二、紅外線測(cè)溫儀的性能指標(biāo)及作用
測(cè)溫范圍,，顯示分辯率,，精度，工作環(huán)境溫度范圍,，重復(fù)性,，相對(duì)濕度，響應(yīng)時(shí)間,，電源,，響應(yīng)光譜,，尺寸，最大值顯示,，重量,，發(fā)射率調(diào)整等都是紅外測(cè)溫儀的主要性能參數(shù)。
1）確定測(cè)溫范圍：測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀最重要的一個(gè)性能指標(biāo),。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍,。因此，用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確,、周全,，既不要過窄，也不要過寬,。根據(jù)黑體輻射定律,，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化。
2）確定目標(biāo)尺寸:紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀（輻射比色測(cè)溫儀）,。對(duì)于單色測(cè)溫儀,，在進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿測(cè)溫儀視場(chǎng),。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過視場(chǎng)大小的50%為好,。如果目標(biāo)尺寸小于視場(chǎng)，背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀數(shù),，造成誤差,。相反，如果目標(biāo)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng),，測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響,。對(duì)于雙色測(cè)溫儀，其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的,。因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小,，不充滿視場(chǎng)，測(cè)量通路上存在煙霧,、塵埃,、阻擋，對(duì)輻射能量有衰減時(shí),，都不對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影響,。對(duì)于細(xì)小而又處于運(yùn)動(dòng)或震動(dòng)之中的目標(biāo)，雙色測(cè)溫儀是最佳選擇,。這是由于光線直徑小,，有柔性，可以在彎曲,、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量,。
3）確定距離系數(shù)（光學(xué)分辨率）：距離系數(shù)由D：S之比確定,，即測(cè)溫儀探頭到目標(biāo)之間的距離D與被測(cè)目標(biāo)直徑之比。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處,，而又要測(cè)量小的目標(biāo),，就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。光學(xué)分辨率越高,，即增大D：S比值,，測(cè)溫儀的成本也越高。如果測(cè)溫儀遠(yuǎn)離目標(biāo),，而目標(biāo)又小,，就應(yīng)選擇高距離系數(shù)的測(cè)溫儀。對(duì)于固定焦距的測(cè)溫儀,，在光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)處為光斑最小位置,，近于和遠(yuǎn)于焦點(diǎn)位置光斑都會(huì)增大。存在兩個(gè)距離系數(shù),。
4）確定波長(zhǎng)范圍：目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜相應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)于高反射率合金材料,，有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū),，測(cè)量金屬材料的最佳波長(zhǎng)是近紅外,，可選用0.8～1.0μm。其它溫區(qū)可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm,。由于有些材料在一定波長(zhǎng)上是透明的,，紅外能量會(huì)穿透這些材料，對(duì)這種材料應(yīng)選擇特 殊的波長(zhǎng),。
5）確定響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間表示紅外測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度,，定義為到達(dá)最后讀數(shù)的95%能量所需要時(shí)間，它與光電探測(cè)器,、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān),。如果目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)時(shí)，要選用快速響應(yīng)紅外測(cè)溫儀,，否則達(dá)不到足夠的信號(hào)響應(yīng),，會(huì)降低測(cè)量精度。然而,，并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外測(cè)溫儀,。對(duì)于靜止的或目標(biāo)熱過程存在熱慣性時(shí)，測(cè)溫儀的響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了,。
6）信號(hào)處理功能：鑒于離散過程（如零件生產(chǎn)）和連續(xù)過程不同，所以要求紅外測(cè)溫儀具有多信號(hào)處理功能（如峰值保持,、谷值保持,、平均值）可供選用,，如測(cè)溫傳送帶上的瓶子時(shí)，就要用峰值保持,，其溫度的輸出信號(hào)傳送至控制器內(nèi),。否則測(cè)溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持,，設(shè)置測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng)于瓶子之間的時(shí)間間隔,，這樣至少有一個(gè)瓶子總是處于測(cè)量之中。
7）環(huán)境條件考慮：測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響,，應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決,，否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起損壞。當(dāng)環(huán)境溫度高,，存在灰塵,、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護(hù)套,、水冷卻,、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件,。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測(cè)溫儀,，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。在確定附件時(shí),，應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),，以降低安裝成本。
8)紅外輻射測(cè)溫儀的標(biāo)定：紅外測(cè)溫儀必須經(jīng)過標(biāo)定才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度,。如果所用的測(cè) 溫儀在使用中出現(xiàn)測(cè)溫超差,，則需退回廠家或維修中心重新標(biāo)定?！?/p>
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