紅外測溫儀的運(yùn)用主要由測量范圍所決定,不論是測量電壓,還是測量區(qū)域的始值,都應(yīng)與測量工作的要求相符,選擇愈大的測量電壓,分辨率就俞小;
因而準(zhǔn)確性就差,特別在低測量溫度始值時,選用大的測量電壓,準(zhǔn)確性將成倍的減小,因而值得推薦的是,選擇可能的zui小測量電壓。
紅外測溫儀測量區(qū)域的始值時決定了光譜的敏感性,以至也決定了檢波器的型號,測量的誤差由于發(fā)射率的錯誤調(diào)整,在短波的傳感器要明顯地比長波傳感器小;
所以在熱膜傳感器(8~14μm)800℃時,由于發(fā)射率的錯誤調(diào)整所引起的測量誤差,將五倍的大于鍺-光電二級管的傳感器(1,1~1,6μm)。
光電二級管的傳感器容許的測量范圍從大約250℃起。
如何確保紅外測溫儀測溫精度?
紅外測溫儀技術(shù)及其原理的無異議的理解為其*的測溫。
當(dāng)由紅外測溫儀測溫時,被測物體發(fā)射出的紅外能量,通過紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)在探測器上轉(zhuǎn)換為電信號,該信號的溫度讀數(shù)顯示出來。
紅外測溫儀有幾個決定*測溫的重要因素,zui重要的因素是發(fā)射率、視場、到光斑的距離和光斑的位置。
發(fā)射率,所有物體會反射、透過和發(fā)射能量,只有發(fā)射的能量能指示物體的溫度。
當(dāng)紅外測溫儀測量表面溫度時,儀器能接收到所有這三種能量。因此,所有紅外測溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。
測量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。有些紅外測溫儀可改變發(fā)射率,多種材料的發(fā)射率值可從出版的發(fā)射率表中找到。
其它儀器為固定的予置為0.95的發(fā)射率。該發(fā)射率值是對于多數(shù)有機(jī)材料、油漆或氧化表面的表面溫度,就要用一種膠帶或平光黑漆涂于被測表面加以補(bǔ)償。
使膠帶或漆達(dá)到與基底材料相同溫度時,測量膠帶或漆表面的溫度,即為其真實溫度。
距離與光斑之比,紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)從圓形測量光斑收集能量并聚焦在探測器上,光學(xué)分辨率定義為紅外測溫儀到物體的距離與被測光斑尺寸之比(D:S)。
比值越大,紅外測溫儀的分辨率越好,且被測光斑尺寸也就越小。激光瞄準(zhǔn),只有用以幫助瞄準(zhǔn)在測量點(diǎn)上。
紅外光學(xué)的zui新改進(jìn)是增加了近焦特性,可對小目標(biāo)區(qū)域提供*測量,還可防止背景溫度的影響。
視場,確保目標(biāo)大于紅外測溫儀測量時的光斑尺寸,目標(biāo)越小,就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度特別重要時,要確保目標(biāo)至少2倍于光斑尺寸。
紅外測溫技術(shù)在生產(chǎn)過程中,在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測,設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來,非接觸紅外人體測溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展,性能不斷完善,功能不斷增強(qiáng),品種不斷增多,適用范圍也不斷擴(kuò)大。比起接觸式測溫方法,紅外測溫有著響應(yīng)時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。非接觸紅外測溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列,并備有各種選件和計算機(jī)軟件,每一系列中又有各種型號及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號測溫儀中,正確選擇紅外測溫儀型號對使用者來說是十分重要的。
一、紅外測溫儀在鋼鐵工業(yè)
鋼鐵工業(yè)使用溫度計是因為產(chǎn)品都是處于運(yùn)動狀態(tài),溫度都非常高。普通的鋼鐵工業(yè)應(yīng)用是溫度是一個持續(xù)的狀態(tài)熔化的鋼鐵開始轉(zhuǎn)變成塊。用同一的溫度重新加熱鋼鐵是防止它變形的關(guān)鍵,紅外溫度計被用來測量回?zé)崞鞯膬?nèi)部溫度。在高溫旋轉(zhuǎn)軋碾機(jī)中,紅外溫度計被用來確認(rèn)產(chǎn)品的溫度是在旋轉(zhuǎn)限度內(nèi)。在冷卻軋碾機(jī),紅外溫度計在鋼鐵冷卻的過程中來監(jiān)控鋼鐵的溫度。
二、紅外測溫儀在玻璃工業(yè)
在玻璃工業(yè)中,要被加熱到很高的溫度。紅外溫度計用來監(jiān)測熔爐中的溫度。手持式的傳感器通過測量外部來探測高溫點(diǎn)。測量溶化玻璃的溫度來決定適當(dāng)?shù)娜蹱t口的溫度。在扁平的玻璃品中,傳感器在每個加工階段都要檢測溫度。錯誤的溫度或過快的溫度變化會造成不平的膨脹或收縮。對于瓶子和容器產(chǎn)品來說,熔化的玻璃會流向保持在同一溫度的前爐。紅外溫度計被用來探測前爐的玻璃的溫度。所以它在出口的地方應(yīng)該是適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。在玻璃纖維制品,紅外傳感器被用來在加工爐中探測前爐的玻璃的溫度。紅外傳感器在玻璃工業(yè)中另外一個用途是用于擋風(fēng)玻璃制品工藝中。
三、紅外測溫儀化學(xué)工業(yè)
在石化行業(yè)中,煉廠在常規(guī)的預(yù)防維護(hù)程序中采用溫度顯示系統(tǒng)。這些程序包括熔爐工藝的監(jiān)控及熱電偶示數(shù)的確認(rèn)。在熔爐工藝檢測中,紅外顯示器被用來檢測受熱面管集結(jié)碳的比例。這種被稱之為焦化的集結(jié),會導(dǎo)致熔爐的更高的點(diǎn)火率,也會使管子溫度升高。這種高溫工況會降低管子的壽命。因為這種結(jié)焦會妨礙產(chǎn)品均勻的吸收管子的熱量。當(dāng)使用紅外測溫儀的時候我們會發(fā)現(xiàn)結(jié)交區(qū)域的管表面溫度往往會比其他區(qū)域的管子表面溫度高。
四、紅外測溫儀在塑料工業(yè)
在塑料工業(yè)中,紅外溫度計被用來避免產(chǎn)品被玷污,測量動態(tài)物體和測量高溫塑料。在吹制的薄膜噴出的過程中,溫度測量來調(diào)整適應(yīng)加熱和冷卻可以幫助保持塑料的張力的完整和它的厚度。在拋制的薄膜噴出的過程中,傳感器幫助控制溫度來保證產(chǎn)品的厚度和同一。在薄片壓出時,傳感器可以讓操作員來調(diào)整熄滅的加熱器和冷卷來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
紅外測溫儀的技術(shù)是一種被動紅外夜視技術(shù),原理是基于自然界中一切溫度高于零度(-273℃)的物體,每時每刻都在輻射出紅外線;
同時這種紅外線輻射都載有物體的熱特征信息,這就為利用紅外技術(shù)判別各種被測目標(biāo)的溫度高低和熱分布場提供了客觀的基礎(chǔ)。
利用這一特性,通過光電紅外探測器將物體發(fā)熱部位輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后,成像裝置就可以一一對應(yīng)地模擬出物體表面溫度的空間分布;
zui后經(jīng)系統(tǒng)處理,形成熱圖像視頻信號,傳至顯示屏幕上,就得到與物體表面熱分布相對應(yīng)的熱像圖。
其它科研:考古與文物保護(hù)、空間試驗、空氣動力學(xué)、激光及光纖研究、碰撞試驗、火山研究、溫室效應(yīng)、沙塵暴、采礦等。
電子與電氣:微電子、芯片、電子元器件、強(qiáng)電設(shè)備等。
動物與植物:藥性及藥效試驗、新品種培育、動物習(xí)性、生長環(huán)境、激光脫毛、微生物體、醫(yī)學(xué)研究等。
紅外測溫儀的應(yīng)用范圍極其廣泛,并且隨著紅外技術(shù)的不斷發(fā)展及普及,新的應(yīng)用被不斷開發(fā),目前主要有一下幾個應(yīng)用大類。
折疊科學(xué)研究化學(xué)與化工:化學(xué)反應(yīng)過程監(jiān)測、反應(yīng)設(shè)備監(jiān)測、產(chǎn)品性能測試等。
材料研究:有機(jī)材料、無機(jī)材料、復(fù)合材料、3D打印材料、納米材料、彈性材料等。