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紅外線測溫儀信號處理功能

來源:上海天皋電氣有限公司   2015年07月03日 09:21  

紅外線測溫儀信號處理功能

    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。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。 
    2 ,確定目標尺寸 : 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,測溫儀就不會受到量測區(qū)域外面的背景影響。對于雙色測溫儀,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。因此當被測目標很小,不充滿視場,量測通路上存在煙霧、塵埃、阻擋,對輻射能量有衰減時,都不對量測結(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,雙色測溫儀是*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)(光學分辨率):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,而又要量測小的目標,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。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。存在兩個距離系數(shù)。 
    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),量測金屬材料的*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。 
    5 ,確定響應時間:響應時間表示紅外線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)。如果目標的運動速度很快或量測快速加熱的目標時,要選用快速響應紅外線測溫儀,否則達不到足夠的信號響應,會降低量測精度。然而,并不是所有應用都要求快速響應的紅外線測溫儀。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。 
    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量測之中。 
    7 ,環(huán)境條件考慮:測溫儀所處的環(huán)境條件對量測結(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,以降低安裝成本。 
    8 ,紅外輻射測溫儀的標定:紅外線測溫儀必須經(jīng)過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。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。 

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