紅外測溫儀由光學(xué)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(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,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,該信號再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。
工作原理
了解紅外測溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶正確地選擇和使用紅外測溫儀的基礎(chǔ)。
紅外測溫儀由光學(xué)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(xué)系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。
紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉(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按照儀器內(nèi)部的算法和目標(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。
一切溫度高于絕對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)。
黑體輻射定律:
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,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(guān)。
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(guān)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)射率的主要因紗在: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;雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。
紅外系統(tǒng):
紅外測溫儀由光學(xué)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(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。
紅外測溫儀是將物體發(fā)射的紅外線具有的輻射能轉(zhuǎn)變成電信號,紅外線輻射能的大小與物體本身的溫度相對應(yīng),根據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號大小,可以確定物體的溫度。今天我們主要來介紹一下紅外測溫儀的適用范圍,希望可以幫助用戶更好的應(yīng)用產(chǎn)品。
一、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,紅外溫度計在鋼鐵冷卻的過程中來監(jiān)控鋼鐵的溫度。
二、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。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、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。
四、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。
為了測溫,將儀器對準(zhǔn)要測的物體,按觸發(fā)器在儀器的LCD上讀出溫度數(shù)據(jù),保證安排好距離和光斑尺寸之比,和視場。
小編提醒:
紅外測溫儀使用時應(yīng)注意的問題:
1、只測量表面溫度,紅外測溫儀不能測量內(nèi)部溫度。
2、波長在5um以上不能透過石英玻璃進行測溫,玻璃有很特殊的反射和透過特性,不允許精確紅外溫度讀數(shù)。
但可通過紅外窗口測溫。紅外測溫儀建議不用于光亮的或拋光的金屬表面的測溫(不銹鋼、鋁等)。
3、定位熱點,要發(fā)現(xiàn)熱點,儀器瞄準(zhǔn)目標(biāo),然后在目標(biāo)上作上下掃描運動,直至確定熱點。
4、注意環(huán)境條件:蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學(xué)系統(tǒng)而影響精確測溫。
5、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,允許儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。
通過上述內(nèi)容的介紹,相信大家對其已經(jīng)有所了解,想要了解更多紅外測溫儀的相關(guān)知識,可繼續(xù)關(guān)注我們。