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高溫爐壁紅外線測溫儀軸承手持式測溫儀原理

來源:揚(yáng)州華騰電氣科技有限公司   2018年01月15日 14:45  

原理
在自然界中,,一切溫度高于零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量,。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布 —— 與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此,,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量,,便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度,這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ),。
光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,,視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號,。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路,,并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。除此之外,,還應(yīng)考慮目標(biāo)和測溫儀所在的環(huán)境條件,,如溫度、氣氛,、污染和干擾等因素對性能指標(biāo)的影響及修正方法,。
黑體定律
黑體是一種理想化的輻射體,,它吸收所有波長的輻射能量,,沒有能量的反射和透過,其表面的發(fā)射率為1,。應(yīng)該指出,,自然界中并不存在真正的黑體,但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律,,在理論研究中必須選擇合適的模型,,這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律,,即以波長表示的黑體光譜輻射度,,這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn),故稱黑體輻射定律,。
物體發(fā)射率對輻射測溫的影響:自然界中存在的實(shí)際物體,,幾乎都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外,,還與構(gòu)成物體的材料種類,、制備方法,、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此,,為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體,,必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù),即發(fā)射率,。根據(jù)輻射定律,,只要知道了材料的發(fā)射率,就知道了任何物體的紅外輻射特性,。
影響發(fā)射率的主要因素:材料種類,、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等,。
當(dāng)用紅外輻射測溫儀測量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量,,然后由測溫儀計(jì)算出被測目標(biāo)的溫度。單色測溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例,;雙色測溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例,。
性能
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(diǎn)尺寸”(spot size)就是測溫儀測量點(diǎn)的面積,。您距離目標(biāo)越遠(yuǎn),光點(diǎn)尺寸就越大,。右圖所示為距離與光點(diǎn)尺寸的比率,,或稱D:S。在激光瞄準(zhǔn)器型測溫儀上,,激光點(diǎn)在目標(biāo)中心的上方,,有12mm(0.47英寸)的偏置距離。
在定測量距離時(shí),,應(yīng)確保目標(biāo)直徑等于或大于受測的光點(diǎn)尺寸,。右圖所標(biāo)示的“1號物體”(object 1 )與測量儀之間的距離正,因?yàn)槟繕?biāo)比被測光點(diǎn)尺寸略大一些,。而“2號物體”距離太遠(yuǎn),,因?yàn)槟繕?biāo)小于受測的光點(diǎn)尺寸,即測溫儀同在測量背景物體,,從而降低了讀數(shù)的性,。
正確選擇
選擇紅外測溫儀可分為3個(gè)方面:
(1)性能指標(biāo)方面,如溫度范圍,、光斑尺寸,、工作波長、測量精度、窗口,、顯示和輸出,、響應(yīng)時(shí)間、保護(hù)附件等,;
(2)環(huán)境和工作條件方面,,如環(huán)境溫度、窗口,、顯示和輸出,、保護(hù)附件等;
(3)其他選擇方面,,如使用方便,、維修和校準(zhǔn)性能以及價(jià)格等,也對測溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響,。
隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,,紅外測溫儀*設(shè)計(jì)和新進(jìn)展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器,擴(kuò)大了選擇余地,。其他選擇方面,,如使用方便、維修和校準(zhǔn)性能以及價(jià)格等,。在選擇測溫儀型號時(shí)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(jià)格方面的*搭配。

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