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紅外線測溫儀廠家淺談如何正確選擇紅外線測溫儀

時間:2016-3-4閱讀:1067
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紅外線測溫儀廠家淺談如何正確選擇紅外線測溫儀

    隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,,紅外線測溫儀*設(shè)計和新進展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器,擴大了選擇余地,。在選擇測溫儀型號時應(yīng)首先確定測量要求,,如被測目標(biāo)溫度,被測目標(biāo)大小,,測量距離,,被測目標(biāo)材料,目標(biāo)所處環(huán)境,,響應(yīng)速度,,測量精度,,用便攜式還是在線式等等,;在現(xiàn)有各種型號的測溫儀對比中,,選出能夠滿足上述要求的儀器型號;在諸多能夠滿足上述要求的型號中選擇出在性能,、功能和價格方面的*搭配,。其他選擇方面,如使用方便,、維修和校準(zhǔn)性能等,。
1 、確定測溫范圍
   確定測溫范圍:測溫范圍是測溫儀zui重要的一個性能指標(biāo),。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍,。如 Raytek (雷泰)產(chǎn)品覆蓋范圍為 -50 ℃ - +3000 ℃ ,但這不能由一種型號的紅外線測溫儀來完成,。因此,,用戶的被測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,因此,,測溫時應(yīng)盡量選用短波較好,。一般來說,測溫范圍越窄,,監(jiān)控溫度的輸出信號分辨率越高,,精度可靠性容易解決,。測溫范圍過寬,會降低測溫精度,。例如,,如果被測目標(biāo)溫度為 1000 攝氏度,首先確定在線式還是便攜式,,如果是便攜式,。滿足這一溫度的型號很多,如 3iLR3 ,, 3i2M ,, 3i1M 。如果測量精度是主要的,,選用 2M 或 1M 型號的,,因為如果選用 3iLR 型,其測溫范圍很寬,,則高溫測量性能便差一些,;如果用戶除測量 1000 攝氏度的目標(biāo)外,還要照顧低溫目標(biāo),,那只好選擇 3iLR3 ,。
2 、確定目標(biāo)尺寸 
為了獲得的溫度讀數(shù),,測溫儀與測試目標(biāo)之間的距離必須在合適的范圍之內(nèi),,所謂 “ 光點尺寸 ” ( spot size )就是測溫儀測量點的面積。您距離目標(biāo)越遠,,光點尺寸就越大,。
紅外線測溫儀根據(jù)原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀(輻射比色測溫儀)。對于單色測溫儀,,在進行測溫時,,被測目標(biāo)面積應(yīng)充滿測溫儀視場。建議被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的 50% 為好,。如果目標(biāo)尺寸小于視場,,背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數(shù),造成誤差,。相反,,如果目標(biāo)大于測溫儀的視場,測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響,。對于比色測溫儀,,其溫度是由兩個獨立的波長帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的。因此當(dāng)被測目標(biāo)很小,,不充滿視場,,測量通路上存在煙霧,、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時,,都不會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響,。甚至在能量衰減了 95% 的情況下,仍能保證要求的測溫精度,。對于細小而又處于運動或震動之中的目標(biāo),,比色測溫儀是*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,,因此可以測量難以接近,、條件惡劣或靠近電磁場的目標(biāo)。
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,,即測溫儀探頭到目標(biāo)之間的距離 D 與被測目標(biāo)直徑之比。光學(xué)分辨率越高,,即增大 D : S 比值,,測溫儀的成本也越高。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠離目標(biāo)之處,,而又要測量小的目標(biāo),,就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀,,在光學(xué)系統(tǒng)焦點處為光斑zui小位置,,近于和遠于焦點位置光斑都會增大。存在兩個距離系數(shù),。因此,,為了能在接近和遠離焦點的距離上準(zhǔn)確測溫,被測目標(biāo)尺寸應(yīng)大于焦點處光斑尺寸,,變焦測溫儀有一個zui小焦點位置,,可根據(jù)到目標(biāo)的距離進行調(diào)節(jié)。增大 D : S ,,接收的能量就減少,,如不增大接收口徑,距離系數(shù) D : S 很難做大,,這就要增加儀器成本,。
4 ,、確定波長范圍
目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應(yīng)波長對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),測量金屬材料的*波長是近紅外,,可選用 0.8 ~ 1.0μm ,。其他溫區(qū)可選用 1.6μm,2.2μm 和 3.9μm 。由于有些材料在一定波長上是透明的,,紅外能量會穿透這些材料,,對這種材料應(yīng)選擇特殊的波長。如測量玻璃內(nèi)部溫度選用 1.0μm ,, 2.2μm 和 3.9μm (被測玻璃要很厚,,否則會透過)波長;測玻璃表面溫度選用 5.0μm ,;測低溫區(qū)選用 8 ~ 14μm 為宜,。如測量聚乙烯塑料薄膜選用 3.43μm ,聚酯類選用 4.3μm 或 7.9μm ,,厚度超過 0.4mm 的選用 8-14μm ,。如測火焰中的 CO 用窄帶 4.64μm ,測火焰中的 NO2 用 4.47μm ,。
5 ,、確定響應(yīng)時間
   響應(yīng)時間定義為到達zui后讀數(shù)的 95% 能量所需要的時間,表示紅外線測溫儀對被測溫度變化的反應(yīng)速度,,它與光電探測器,、信號處理電路及顯示系統(tǒng)的時間常數(shù)有關(guān)。紅外線測溫儀響應(yīng)時間的選擇要和被測目標(biāo)的情況相適應(yīng),,確定響應(yīng)時間主要根據(jù)目標(biāo)的運動速度和目標(biāo)的溫度變化速度,。如果目標(biāo)的運動速度很快或測量快速加熱的目標(biāo)時,要選用快速響應(yīng)紅外線測溫儀,,否則達不到足夠的信號響應(yīng),,會降低測量精度。然而,,并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外線測溫儀,。對于靜止的或目標(biāo)熱過程存在熱慣性時,響應(yīng)時間就可以放寬要求了,。
6 ,、信號處理功能
   鑒于離散過程(如零件生產(chǎn))和連續(xù)過程不同,所以要求紅外線測溫儀具有多信號處理功能(如峰值保持,、谷值保持,、平均值)可供選用,如測溫傳送帶上的瓶子時,就要用峰值保持,,其溫度的輸出信號傳送至控制器內(nèi),。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持,,設(shè)置測溫儀響應(yīng)時間稍長于瓶子之間的時間間隔,,這樣至少有一個瓶子總是處于測量之中。
7 ,、環(huán)境條件考慮
   測溫儀所處的環(huán)境條件對測量結(jié)果有很大影響,,應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決,否則會影響測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)境影響并保護測溫儀,實現(xiàn)準(zhǔn)確測溫,。在確定附件時,,應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),以降低安裝成本,。當(dāng)在噪聲,、電磁場、震動或難以接近環(huán)境條件下,,或其他惡劣條件下,,煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信信號時,,光纖雙色測溫儀是*選擇,。在噪聲、電磁場,、震動和難以接近的環(huán)境條件下,,或其他惡劣條件時,宜選擇光線比色測溫儀,。在密封的或危險的材料應(yīng)用中(如容器或真空箱),,測溫儀通過窗口進行觀測。材料必須有足夠的強度并能通過所用測溫儀的工作波長范圍,。還要確定操作工是否也需要通過窗口進行觀察,,因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料,,避免相互影響。

    在低溫測量應(yīng)用中,,通常用 Ge 或 Si 材料作為窗口,,不透可見光,人眼不能通過窗口觀察目標(biāo),。
    如操作員需要通過窗口目標(biāo),應(yīng)采用既透紅外輻射又透過可見光的光學(xué)材料,,如 ZnSe 或 BaF2 等作為窗口材料,。
    當(dāng)測溫儀工作環(huán)境中存在易燃氣體時,可選用本征安全型紅外線測溫儀,,從而在一定濃度的易燃氣體環(huán)境中進行安全測量和監(jiān)視,。

    在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況下,可以選擇測溫頭和顯示器分開的系統(tǒng),,以便于安裝和配置,。

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