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選用紅外線測溫儀的方法
閱讀：2368 發(fā)布時間：2017-3-17
紅外線測溫儀是一種常用的測量儀器,，設(shè)備在線故障診斷和安全保護以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用,，被廣泛用于多個領(lǐng)域中,。隨著技術(shù)和不斷發(fā)展，紅外測溫儀*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,。其他選擇方面,，如使用方便、維修和校準性能以及價格等,。在選擇測溫儀型號時應首先確定測量要求,，如被測目標溫度，被測目標大小,，測量距離,，被測目標材料，目標所處環(huán)境,，響應速度,，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。下面來具體介紹一下選用紅外線測溫儀的方法：
1,、確定測溫范圍：測溫范圍是測溫儀zui重要的一個性能指標,。有些測溫儀產(chǎn)品量程可達到為-50℃- +3000℃，但這不能由一種型號的紅外測溫儀來完成,。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍,。因此，用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確,、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,，測溫時應盡量選用短波較好,。
2、確定目標尺寸：紅外測溫儀根據(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，被測目標面積應充滿測溫儀視場,。建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好,。如果目標尺寸小于視場，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,，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,，都不對測量結(jié)果產(chǎn)生重大影響,。對于細小而又處于運動或震動之中的目標，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。
3,、確定距離系數(shù)：距離系數(shù)由D：S之比確定,，即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠離目標之處,，而又要測量小的目標,，就應選擇高光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越高,，即增大D：S比值,，測溫儀的成本也越高。Raytek紅外測溫儀D：S的范圍從2：1(低距離系數(shù))到高于300：1(高距離系數(shù)),。如果測溫儀遠離目標,，而目標又小，就應選擇高距離系數(shù)的測溫儀,。對于固定焦距的測溫儀,，在光學系統(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,。
4,、確定波長范圍：目標材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應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,、確定響應時間：響應時間表示紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度,，定義為到達zui后讀數(shù)的95%能量所需要時間，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),。有些紅外測溫儀響應時間可達1ms，比接觸式測溫方法快得多,。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時,，要選用快速響應紅外測溫儀，否則達不到足夠的信號響應,，會降低測量精度,。然而，并不是所有應用都要求快速響應的紅外測溫儀,。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時,，測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。因此,，紅外測溫儀響應時間的選擇要和被測目標的情況相適應,。確定響應時間，主要根據(jù)目標的運動速度和目標的溫度變化速度,。對于靜止的目標或目標參在熱慣性,，或現(xiàn)有控制設(shè)備的速度受到限制，測溫儀的響應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,，應予考慮并適當解決，否則會影響測溫精度甚至引起損壞,。當環(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)準確測溫,。在確定附件時，應盡可能要求標準化服務(wù),，以降低安裝成本,。當在噪聲、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。比色測溫儀是*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。如操作員需要通過窗口目標,，應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料,，如應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料，如ZnSe或BaF2等作為窗口材料,。
8,、紅外輻射測溫儀的標定:紅外測溫儀必須經(jīng)過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。一般的紅外測溫的校準周期是一年,，建議選用腔形,，發(fā)射率達到0.995的黑體爐，才能準確的校準紅外測溫儀,。如果所用的測溫儀在使用中出現(xiàn)測溫超差,，則需退回廠家或維修中心重新標定。