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紅外溫度測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)用實(shí)例
點(diǎn)擊次數(shù):1995 更新時(shí)間:2018-01-29
   由被測(cè)物輻射的紅外線(xiàn)所進(jìn)行溫度測(cè)量的測(cè)試儀器,按照德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 16160被稱(chēng)為輻射溫度計(jì),輻射測(cè)溫儀或紅外測(cè)溫儀。這些名稱(chēng)也適用于那些由被測(cè)體輻射的可見(jiàn)彩色射線(xiàn)所進(jìn)行溫度測(cè)量的儀器,及由相對(duì)頻譜的輻射密度導(dǎo)出溫度的儀器。
  一、紅外溫度測(cè)量?jī)x溫度測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)
  通過(guò)接收被測(cè)體輻射的紅外線(xiàn)而進(jìn)行的非接觸溫度測(cè)量有很多的優(yōu)點(diǎn)。這樣那些難以接觸到或運(yùn)動(dòng)著的物體就可毫無(wú)問(wèn)題的進(jìn)行溫度測(cè)量,如傳熱性能差的或很小的熱容量材料。紅外測(cè)溫儀很短的響應(yīng)時(shí)間能快速地實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)回路。測(cè)溫儀不擁有會(huì)磨損的部件,因而就不存在如使用溫度計(jì)所存在的連續(xù)費(fèi)用。特別是在很小的被測(cè)物體,如用接觸測(cè)量,由于物體的導(dǎo)熱性將產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差。這里可毫無(wú)疑問(wèn)的使用測(cè)溫儀,及用于腐蝕性的化學(xué)物或敏感的表層,如在油漆,紙張和塑料軌上。通過(guò)遠(yuǎn)距離的搖控測(cè)量,可遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域,使操作人員無(wú)危險(xiǎn)性。
  二、紅外溫度測(cè)量?jī)x的原理構(gòu)造
  把從被測(cè)物接收的紅外線(xiàn),由透鏡經(jīng)過(guò)濾波器聚焦在檢波器上。檢波器通過(guò)被測(cè)物輻射密度的積分,產(chǎn)生一個(gè)與溫度成比例的電流或電壓信號(hào),在此后相連接的電器部件中,把此溫度信號(hào)線(xiàn)性化,發(fā)射率區(qū)域的修正,及轉(zhuǎn)換成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號(hào)。
  原理上有便攜式測(cè)溫儀和固定式測(cè)溫儀兩種,因此,在選擇合適的紅外溫度測(cè)量?jī)x用于不同的測(cè)量點(diǎn)時(shí),以下的特征將是主要的:
  1、瞄準(zhǔn)器
  瞄準(zhǔn)器有此作用,測(cè)溫儀所指的測(cè)量塊或測(cè)量點(diǎn)可以看見(jiàn),大面積的被測(cè)物可以經(jīng)常不要瞄準(zhǔn)器。在小的被測(cè)物和較遠(yuǎn)的測(cè)量距離時(shí),瞄準(zhǔn)器以透光鏡形式帶有儀表板刻度或激光指向點(diǎn)是值得推薦的。
  2、透鏡
  透鏡確定測(cè)溫儀的被測(cè)點(diǎn),對(duì)大面積的物體來(lái)說(shuō),一般帶有固定焦距的測(cè)溫儀足夠可以。但在測(cè)量距離遠(yuǎn)離聚焦點(diǎn)時(shí),測(cè)量點(diǎn)邊緣的圖像將不清楚。為此,采用變焦鏡更好,在所給予的變焦范圍內(nèi),測(cè)溫儀可調(diào)整測(cè)量距離,的測(cè)溫儀帶有變焦的可替換鏡頭,近透鏡和遠(yuǎn)透鏡可不需校準(zhǔn)復(fù)檢進(jìn)行更換。
  3、傳感器,即光譜接收器
  溫度是與波長(zhǎng)成反比的。在低物體溫度時(shí),對(duì)長(zhǎng)波光譜區(qū)域敏感的傳感器(熱膜傳感器或熱電傳感器) 是很合適的,在高溫度時(shí),將用對(duì)短波敏感受的,由鍺,硅,銦-鎵等組成的光電傳感器。
  在選擇光譜敏感性時(shí),還要考慮對(duì)氫氣和二氧化碳的吸收光譜帶。在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi),即所謂的“大氣層窗”,H2和CO2對(duì)紅外線(xiàn)幾乎是穿透的,因此紅外溫度測(cè)量?jī)x的光變敏感性必須在此范圍內(nèi),以便排除大氣層濃度變化帶來(lái)的影響,在測(cè)量薄膜或玻璃時(shí),還要考慮到這些材料在一定波長(zhǎng)內(nèi)不易穿透的。為了避免背景光線(xiàn)引起的測(cè)量誤差,運(yùn)用相宜的,只接收表面溫度的傳感器,金屬有此物理特性,發(fā)射率隨著波長(zhǎng)的減小而增大,經(jīng)驗(yàn)而談,測(cè)量金屬的溫度,一般選擇zui短的測(cè)量波長(zhǎng)。
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