隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,紅外線測(cè)溫儀zui佳設(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。
在選擇測(cè)溫儀型號(hào)時(shí)應(yīng)首先確定測(cè)量要求,如被測(cè)目標(biāo)溫度,被測(cè)目標(biāo)大小,測(cè)量距離,被測(cè)目標(biāo)材料,目標(biāo)所處環(huán)境,響應(yīng)速度,測(cè)量精度,用便攜式還是在線式等等;
在現(xiàn)有各種型號(hào)的測(cè)溫儀對(duì)比中,選出能夠滿足上述要求的儀器型號(hào);
在諸多能夠滿足上述要求的型號(hào)中選擇出在性能、功能和價(jià)格方面的zui佳搭配。
其他選擇方面,如使用方便、維修和校準(zhǔn)性能等。
1、確定測(cè)溫范圍
確定測(cè)溫范圍:測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀zui重要的一個(gè)性能指標(biāo)。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。
如覆蓋范圍為-50℃-+3000℃,但這不能由一種型號(hào)的紅外線測(cè)溫儀來(lái)完成。
因此,用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全,既不要過(guò)窄,也不要過(guò)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(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測(cè)溫時(shí)應(yīng)盡量選用短波較好。
一般來(lái)說(shuō),測(cè)溫范圍越窄,監(jiān)控溫度的輸出信號(hào)分辨率越高,精度可靠性容易解決。
測(cè)溫范圍過(guò)寬,會(huì)降低測(cè)溫精度。例如,如果被測(cè)目標(biāo)溫度為1000攝氏度,首先確定在線式還是便攜式,如果是便攜式。
滿足這一溫度的型號(hào)很多,如3iLR3,3i2M,3i1M。
如果測(cè)量精度是主要的,zui好選用2M或1M型號(hào)的,因?yàn)槿绻x用3iLR型,其測(cè)溫范圍很寬,則高溫測(cè)量性能便差一些;
如果用戶除測(cè)量1000攝氏度的目標(biāo)外,還要照顧低溫目標(biāo),那只好選擇3iLR3。
2、確定目標(biāo)尺寸
為了獲得jingque的溫度讀數(shù),測(cè)溫儀與測(cè)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”(spotsize)就是測(cè)溫儀測(cè)量點(diǎn)的面積。您距離目標(biāo)越遠(yuǎn),光點(diǎn)尺寸就越大。
紅外線測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀(輻射比色測(cè)溫儀)。
對(duì)于單色測(cè)溫儀,在進(jìn)行測(cè)溫時(shí),被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿測(cè)溫儀視場(chǎng)。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小的50%為好。如果目標(biāo)尺寸小于視場(chǎng),背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀數(shù),造成誤差。
相反,如果目標(biāo)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng),測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響。
對(duì)于比色測(cè)溫儀,其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來(lái)確定的。
因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小,不充滿視場(chǎng),測(cè)量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對(duì)輻射能量有衰減時(shí),都不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下,仍能保證要求的測(cè)溫精度。
對(duì)于細(xì)小而又處于運(yùn)動(dòng)或震動(dòng)之中的目標(biāo),比色測(cè)溫儀是zui佳選擇。
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,因此可以測(cè)量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場(chǎng)的目標(biāo)。
3、確定距離系數(shù)(光學(xué)分辨率)
距離系數(shù)由D:S之比確定,即測(cè)溫儀探頭到目標(biāo)之間的距離D與被測(cè)目標(biāo)直徑之比。
光學(xué)分辨率越高,即增大D:S比值,測(cè)溫儀的成本也越高。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處,而又要測(cè)量小的目標(biāo),就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。
對(duì)于固定焦距的測(cè)溫儀,在光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)處為光斑zui小位置,近于和遠(yuǎn)于焦點(diǎn)位置光斑都會(huì)增大。存在兩個(gè)距離系數(shù)。
因此,為了能在接近和遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的距離上準(zhǔn)確測(cè)溫,被測(cè)目標(biāo)尺寸應(yīng)大于焦點(diǎn)處光斑尺寸,變焦測(cè)溫儀有一個(gè)zui小焦點(diǎn)位置,可根據(jù)到目標(biāo)的距離進(jìn)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。
4、確定波長(zhǎng)范圍
目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜相應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)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(cè)量金屬材料的zui佳波長(zhǎng)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(zhǎng)上是透明的,紅外能量會(huì)穿透這些材料,對(duì)這種材料應(yīng)選擇特殊的波長(zhǎng)。
如測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用1.0μm,2.2μm和3.9μm(被測(cè)玻璃要很厚,否則會(huì)透過(guò))波長(zhǎng);測(cè)玻璃表面溫度選用5.0μm;測(cè)低溫區(qū)選用8~14μm為宜。
如測(cè)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(guò)0.4mm的選用8-14μm。如測(cè)火焰中的CO用窄帶4.64μm,測(cè)火焰中的NO2用4.47μm。
5、確定響應(yīng)時(shí)間
響應(yīng)時(shí)間定義為到達(dá)zui后讀數(shù)的95%能量所需要的時(shí)間,表示紅外線測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度,它與光電探測(cè)器、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。
紅外線測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間的選擇要和被測(cè)目標(biāo)的情況相適應(yīng),確定響應(yīng)時(shí)間主要根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和目標(biāo)的溫度變化速度。
如果目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)時(shí),要選用快速響應(yīng)紅外線測(cè)溫儀,否則達(dá)不到足夠的信號(hào)響應(yīng),會(huì)降低測(cè)量精度。
然而,并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外線測(cè)溫儀。對(duì)于靜止的或目標(biāo)熱過(guò)程存在熱慣性時(shí),響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了。
6、信號(hào)處理功能
鑒于離散過(guò)程(如零件生產(chǎn))和連續(xù)過(guò)程不同,所以要求紅外線測(cè)溫儀具有多信號(hào)處理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)可供選用;
如測(cè)溫傳送帶上的瓶子時(shí),就要用峰值保持,其溫度的輸出信號(hào)傳送至控制器內(nèi)。
否則測(cè)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(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng)于瓶子之間的時(shí)間間隔,這樣至少有一個(gè)瓶子總是處于測(cè)量之中。
7、環(huán)境條件考慮
測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響,應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決,否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起損壞。
當(dāng)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(hù)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(hù)測(cè)溫儀,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。
在確定附件時(shí),應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),以降低安裝成本。
當(dāng)在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)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(cè)量能量信信號(hào)時(shí),光纖雙色測(cè)溫儀是zui佳選擇。
在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)和難以接近的環(huán)境條件下,或其他惡劣條件時(shí),宜選擇光線比色測(cè)溫儀。
在密封的或危險(xiǎn)的材料應(yīng)用中(如容器或真空箱),測(cè)溫儀通過(guò)窗口進(jìn)行觀測(cè)。材料必須有足夠的強(qiáng)度并能通過(guò)所用測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)范圍。
還要確定操作工是否也需要通過(guò)窗口進(jìn)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(cè)量應(yīng)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(guò)窗口觀察目標(biāo)。
如操作員需要通過(guò)窗口目標(biāo),應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見光的光學(xué)材料,如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。
當(dāng)測(cè)溫儀工作環(huán)境中存在yi ran qi ti時(shí),可選用本征安全型紅外線測(cè)溫儀,從而在一定濃度的yi ran qi ti環(huán)境中進(jìn)行安全測(cè)量和jianshi。
在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況下,可以選擇測(cè)溫頭和顯示器分開的系統(tǒng),以便于安裝和配置。
由于紅外測(cè)量的本質(zhì)決定了紅外更多的被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。紅外溫度計(jì)被普遍的用在鋼鐵,玻璃和塑料工業(yè)。他們也被廣泛的應(yīng)用于預(yù)防設(shè)施中。
鋼鐵工業(yè)
鋼鐵工業(yè)使用溫度計(jì)是因?yàn)楫a(chǎn)品都是處于運(yùn)動(dòng)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(gè)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(jì)被用來(lái)測(cè)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(jì)被用來(lái)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(jì)在鋼鐵冷卻的過(guò)程中來(lái)監(jiān)控鋼鐵的溫度。
玻璃工業(yè)
在玻璃工業(yè)中,產(chǎn)品也是處于動(dòng)態(tài)中,要被加熱到很高的溫度。紅外溫度計(jì)用來(lái)監(jiān)測(cè)熔爐中的溫度。手提式的傳感器通過(guò)測(cè)量外部來(lái)探測(cè)高溫點(diǎn)。測(cè)量溶化玻璃的溫度來(lái)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(gè)加工階段都要檢測(cè)溫度。錯(cuò)誤的溫度或過(guò)快的溫度變化會(huì)造成不平的膨脹或收縮。對(duì)于瓶子和容器產(chǎn)品來(lái)說(shuō),熔化的玻璃會(huì)流向保持在同一溫度的前爐。紅外溫度計(jì)被用來(lái)探測(cè)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(lái)在加工爐中探測(cè)前爐的玻璃的溫度。紅外傳感器在玻璃工業(yè)中另外一個(gè)用途是用于擋風(fēng)玻璃制品工藝中。
塑料工業(yè)
在塑料工業(yè)中,紅外溫度計(jì)被用來(lái)避免產(chǎn)品被玷污,測(cè)量動(dòng)態(tài)物體和測(cè)量高溫塑料。在吹制的薄膜噴出的過(guò)程中,溫度測(cè)量來(lái)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(guò)程中,傳感器幫助控制溫度來(lái)保證產(chǎn)品的厚度和同一。在薄片壓出時(shí),傳感器可以讓操作員來(lái)調(diào)整熄滅的加熱器和冷卷來(lái)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
預(yù)防性的維護(hù)
用便攜式的熱量顯示系統(tǒng),維護(hù)人員可以找出潛在的或已存在的問(wèn)題。例如:發(fā)動(dòng)機(jī)線圈繞組過(guò)熱,變壓器上的塞緊的冷卻鰭片,電容接觸不良,熱量在壓縮機(jī)的汽缸蓋集結(jié)。任何問(wèn)題出現(xiàn)都伴隨著溫度升高,或者溫度曲線與周圍溫度截然不,這樣可以用便攜式的熱量顯示系統(tǒng)進(jìn)行定位。大多數(shù)情況下,在要求停止工藝流程前,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并進(jìn)行及時(shí)校正。
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(cè)中,紅外顯示器被用來(lái)檢測(cè)受熱面管集結(jié)碳的比例。這種被稱之為焦化的集結(jié),會(huì)導(dǎo)致熔爐的更高的點(diǎn)火率,也會(huì)使管子溫度升高。這種高溫工況會(huì)降低管子的壽命。因?yàn)檫@種結(jié)焦會(huì)妨礙產(chǎn)品均勻的吸收管子熱量。當(dāng)使用紅外測(cè)溫儀的時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)交區(qū)域的管表面溫度往往會(huì)比其他區(qū)域的管子表面溫度高。
目前,市場(chǎng)上紅外測(cè)溫儀有很多種類和品牌,每種儀器的價(jià)格和原理也不盡相同。
主要有在線式紅外測(cè)溫儀,非接觸式紅外測(cè)溫儀,便攜式紅外測(cè)溫儀等。
其中在線式紅外測(cè)溫儀在各行業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯,比如鋼鐵工業(yè)中,玻璃工業(yè)中,塑料工業(yè)中,石化行業(yè)中等都具有很多優(yōu)勢(shì);
主要有以下幾點(diǎn):
1.在測(cè)溫物體時(shí),可快速提供溫度測(cè)量,在用熱偶讀取一個(gè)滲漏連接點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)時(shí),用在線式紅外測(cè)溫儀幾乎可以讀取所有連接點(diǎn)的溫度。
另外還有由于它的堅(jiān)實(shí). 輕巧,易于安裝,金屬殼體上的標(biāo)準(zhǔn)螺紋可與安裝部位快速連接;
同時(shí)時(shí)代瑞資還有各型選件(例如吹掃保護(hù)套、可調(diào)安裝支架、三維可調(diào)安裝支架、數(shù)字顯示表等)以滿足各種工況場(chǎng)合要求。
2. 在線式紅外測(cè)溫儀能夠安全地讀取難以接近的或不可到達(dá)的目標(biāo)溫度,可以在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標(biāo)溫度。
非接觸溫度測(cè)量還可在不安全的或接觸測(cè)溫較困難的區(qū)域進(jìn)行,測(cè)量就象在手邊測(cè)量一樣容易。
3.在線式紅外測(cè)溫儀它的精度都是1度以內(nèi)。這種性能在做預(yù)防性維護(hù)時(shí)特別重要,比如監(jiān)測(cè)惡劣生產(chǎn)條件和將導(dǎo)致設(shè)備損壞或停機(jī)的特別事件時(shí)。
在線式紅外線測(cè)溫儀在鋁行業(yè)的應(yīng)用---鋁行業(yè)的溫度測(cè)量重要性 鋁行業(yè)的溫度測(cè)量重要性在所有工業(yè)行業(yè)中,溫度測(cè)量是重要的測(cè)量項(xiàng)目之一。
在鋁工業(yè)中,溫度的測(cè)量也是生產(chǎn)工藝控制的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。采用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行非接觸式測(cè)溫正變得越來(lái)越重要。
在線式紅外測(cè)溫儀的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1、溫度測(cè)量精準(zhǔn)
2、測(cè)量光點(diǎn)小
3、響應(yīng)時(shí)間快
4、全數(shù)字化信號(hào)處理在鋁工業(yè)中,通常是測(cè)量熔鋁,鋁毛坯料或熱的終產(chǎn)品的溫度;
以及測(cè)量在生產(chǎn)工藝過(guò)程中所使用的設(shè)備各部分的溫度。
本文結(jié)合對(duì)鋁表面特性及外部影響因素的分析來(lái)介紹對(duì)鋁制品進(jìn)行溫度測(cè)量的特點(diǎn)。