紅外線測溫儀基本工作原理
紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳碾娦盘?。該信號?jīng)過放大器和信號處理電路,并按照儀器內(nèi)置的算法和目標發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標的溫度值。
廣泛應用于電力:燃煤發(fā)電廠、燃氣供熱電廠、水電站、核電站、地區(qū)供熱管網(wǎng)、大型電力變壓器的溫度保護和信號傳送等。
冶金:鋁廠、銅廠、鋼廠。
石化:采油、輸油管路、石化廠、煉油廠。
一般工業(yè):冷凍機廠、空調(diào)廠、冰箱廠、啤酒廠、制藥廠、汽車廠。
溫度元件制造廠:鉑電阻、熱電偶及補償導線電纜、溫度開關、溫度傳感器制造廠。
交通運輸:機場的飛機維修、大型運輸動力系統(tǒng)維修、遠洋海運作為在役維修測量手段。
紅外線測量的優(yōu)勢
1.快速響應時間小于500 ms
2.可以測量移動的目標
3.可以測量危險或無法觸及的目標
4.可以測量過高的溫度
5.無能量交換和能量損失
6.沒有污染和損壞被測量介質(zhì)的風險
常見問題解析
發(fā)射率:自然界中存在的實際物體,幾乎都不是黑體。所有實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。因此,為使黑體輻射定律適用于所有實際物體,必須引入一個與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關的比例系數(shù),即發(fā)射率。該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度,其值在零和小于1的數(shù)值之間。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)射率的主要因素在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。
一般市面上的紅外線測溫儀分為發(fā)射率可調(diào)/不可調(diào),如果您對精度要求較高建議購買發(fā)射率可調(diào)的儀器。
D:S物距比: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確測溫,被測目標尺寸應大于焦點處光斑尺寸,變焦測溫儀有一個小焦點位置,可根據(jù)到目標的距離進行調(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。一般市面上的紅外線測溫儀能滿足大部分測溫需求
激光定位點:激光定位點只作為位置參考并非是該點的溫度,而是以該點為中心的圓形區(qū)域內(nèi)的平均溫度,而圓形的區(qū)域的范圍由與被測物體的距離跟物距比(即D:S)有關,可以通過儀器的物距比跟距離計算出來具體如下圖:
注意事項:
1、紅外線測溫儀只測量表面溫度,不能測量內(nèi)部溫度。
2、注意環(huán)境條件:蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學系統(tǒng)而影響測溫。
3、環(huán)境溫度:如果測溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下,待儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。
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