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带你了解红外测温仪及如何选型

2021-03-23 11:04:01

电流探头代理商带你了解红外测温仪及如何选型

1.红外测温仪的工作原理

  红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号放大器,信号处理,显示输出等部分组成。 光学系统将目标的红外辐射能量集中在其视场中,视场的大小由温度计的光学部件及其位置确定。 红外能量聚焦在光电探测器上,并转换为相应的电信号。 信号经过放大器和信号处理电路,并根据仪器的内部治疗算法和目标发射率校正后,转换为被测目标的温度值。

  在自然界中,所有温度高于零值的物体都在不断向周围空间发射红外辐射能。 物体的红外辐射能量的大小及其根据波长的分布与物体的表面温度有着非常密切的关系。 因此,通过测量物体自身辐射的红外能量,可以准确地确定其表面温度,这是红外辐射温度测量所基于的客观基础。

  黑体是理想的散热器。 它吸收所有波长的辐射能,而没有能量反射或透射,并且其表面的发射率为1。但是,自然界中存在的实际物体几乎不是黑体。 为了阐明和获得红外辐射的分布,在理论研究中必须选择合适的模型。 这是普朗克提出的体腔辐射的量化振荡器模型。 推导了黑体辐射的普朗克定律,即以波长表示的黑体光谱辐射率。 这是所有红外辐射理论的起点,因此被称为黑体辐射定律。 除了物体的辐射波长和温度以外,所有实际物体的辐射还与构成物体的材料类型,制备方法,热处理,表面状态和环境条件等因素有关。

  因此,为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入与材料特性和表面状态有关的比例系数,即发射率。 该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射有多近,其值在零和小于1的值之间。

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  根据辐射定律,只要知道材料的发射率,就可以知道任何物体的红外辐射特性。 影响纱线发射率的主要因素是:材料类型,表面粗糙度,理化结构和材料厚度。 使用红外辐射温度计测量目标的温度时,首先测量目标在其波段内的红外辐射,然后再通过温度计计算被测目标的温度。 单色温度计与波段中的辐射成正比; 双色温度计与两个波段的辐射比例成正比。

  二,红外测温仪的优缺点

  优势:

  ①非接触式测量:不需要接触被测温度场的内部或表面,因此不会干扰被测温度场的状态,温度计本身不受温度场的破坏。

  ②宽量程:由于是非接触式温度测量,因此温度计不在较高或较低的温度范围内,而是在常温或温度计允许的条件下工作。 在正常情况下,它可以测量负数十度到三千余度。

  ③温度测量速度快:响应时间短。 只要接收到目标的红外辐射,就可以在短时间内固定温度。

  ④高精度:红外测温不会像接触式测温那样破坏物体本身的温度分布,因此测量精度高。 红外温度计的精度通常小于1度。

  ⑤高灵敏度:只要物体温度稍有变化,辐射能就会发生很大变化,这很容易测量。 可以执行温度测量和

  ⑥温度分布测量,运动物体或旋转物体的温度测量。 使用安全,使用寿命长。

  缺点:

  (1)容易受到环境因素(环境温度,空气中的灰尘等)的影响

  (2)对光亮或抛光的金属表面的温度读数影响很大

  (3)仅限于测量物体的外部温度,并且不方便测量物体内部和有障碍物的温度。

三,电流探头代理商浅谈红外测温仪的性能指标及选用

  红外测温仪的性能指标为:温度测量范围,显示分辨率,精度,工作环境温度范围,重复性,相对湿度,响应时间,电源,响应光谱,尺寸,特大显示量,重量,发射率等。  :

  ①确定温度测量范围:温度测量范围是温度计重要的性能指标。 每种温度计都有其特定的温度测量范围。 因此,用户测得的温度范围必须准确而全面,不能太窄也不能太宽。 根据黑体辐射定律,由光谱的短波段中的温度引起的辐射能的变化将超过由发射率误差引起的辐射能的变化。

  ②确定目标尺寸:红外测温仪根据其原理可分为单色测温仪和二色测温仪(辐射比色测温仪)。 对于单色温度计,在测量温度时,被测目标区域应充满温度计的视野。 建议被测目标的尺寸超过视野的50%。 如果目标的尺寸小于视野,则背景辐射能量将进入温度计的视觉和听觉符号,从而干扰温度测量读数,从而导致误差。 相反,如果目标大于温度计的视野,则温度计将不受测量区域外部背景的影响。 对于双色温度计,温度由两个独立波长带中的辐射能之比确定。 因此,当被测目标较小时,不会填满视场,并且在测量路径上有烟雾,灰尘和障碍物,会削弱辐射能,因此不会对测量结果产生重大影响。 对于运动或振动的小物体,尽量使用两色温度计。 这是由于光线的直径小和柔韧性好,可以在弯曲,阻塞和折叠的通道中传输光辐射能量。

  ③确定距离系数(光学分辨率):距离系数由D:S之比确定,即温度计探针到目标的距离D与被测目标的直径之比。 如果由于环境限制必须将温度计安装在距离目标较远的位置,并且您要测量小的目标,则应选择具有高光学分辨率的温度计。 光学分辨率越高,D:S比越高,温度计的成本也越高。 如果温度计远离目标物且目标物很小,则应选择距离系数高的温度计。 对于具有固定焦距的温度计,该点是光学系统焦点处的小位置,并且比该焦点更近和更远的点将增加。 有两个距离因子。

  ④确定波长范围:目标材料的发射率和表面特性决定了温度计光谱的相应波长。 对于高反射率合金材料,其发射率较低或变化不大。 在高温区,测量金属材料的佳波长是近红外,可以选择0.8-1.0μm。 其他温度区域可以是1.6μm,2.2μm和3.9μm。 由于某些材料在特定波长下是透明的,因此红外能量会穿透这些材料,因此应为该材料选择特殊的波长。

  ⑤确定响应时间:响应时间表示红外测温仪对测得的温度变化的反应速度。 定义为达到终读数能量的95%所需的时间。 它与光电探测器,信号处理电路和显示系统的时间常数有关。 如果目标速度快或在测量快速加热的目标时,应选择快速响应的红外测温仪,否则信号响应将不充分,并且测量精度会降低。 但是,并非所有应用程序都需要快速响应的红外测温仪。 当静态或目标热处理中存在热惯性时,温度计的响应时间可以放宽。

  ⑥信号处理功能:鉴于离散过程(如零件生产)和连续过程之间的差异,要求红外测温仪具有多种信号处理功能(如峰值保持,谷值保持,平均值)供选择,例如温度。 测量传送带使用瓶子时,使用峰值保持,并将温度输出信号传输到控制器。 否则,温度计将读取两个瓶子之间的较低温度值。 如果使用峰值保持,则将温度计的响应时间设置为略长于两个瓶子之间的时间间隔,以便始终测量至少一个瓶子。

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环境条件的考虑:温度计的环境条件对测量结果有很大的影响,应加以考虑并妥善解决,否则会影响温度测量的准确性甚至造成损坏。 当环境温度高并且有灰尘,烟雾和蒸汽时,您可以选择制造商提供的附件,例如防护罩,水冷,空气冷却系统和空气净化器。 这些附件可以有效地解决环境影响并保护温度计,以实现准确的温度测量。 确定附件时,应尽可能要求标准化服务,以降低安装成本。

  ⑧红外辐射温度计的校准:必须对红外温度计进行校准,以使其正确显示被测目标的温度。 如果使用过的温度计在使用过程中超出温度测量范围,则必须将其退回制造商或维修中心进行重新校准。

  四,电流探头代理商浅谈红外测温仪的应用

  人类使用:

  红外测温仪除了用于人体的日常体温测量外,还适合于人流量大的公共场所快速监测人体的体表温度。 例如,红外人体温度监测仪具有非接触式测温,精度高,测量速度快,超温语音报警等优点。特别适用于进出港口,港口,机场,码头, 车站,机构,学校,剧院等。在其他场合下使用。

工业外测:

工业红外测温仪测量物体的表面温度,其光传感器辐射、反射并传输能量,然后能量由探头进行收集、聚焦,再由其它的电路将信息转化为读数显示在机上,本机配备的激光灯更有效对准被测物及提高测量精度。

红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具。可节省大量开支,用红外测温仪,你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点,以检测不间断电源(UPS)的功能状态,你可检验电池组件和功率配电盘接线端子,开关齿轮或保险丝连接,防止能源消耗;由于松的连接器和组合会产生热,红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监视电子压缩机;日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。

畜牧业动物:

兽用红外线非接触体温计根据普朗克原理。通过准确测定动物体表特定部位的体表温度,修正体表温度与实际温度的温差,便能准确显示出动物的个体体温。

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