紅外測溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監控、設備在線(xiàn)故障診斷、安全防護和節能方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。近20年來(lái),非接觸式紅外溫度計技術(shù)發(fā)展迅速,性能不斷提高,應用范圍不斷擴大,市場(chǎng)份額逐年增加。與接觸測溫法相比,紅外測溫法具有響應時(shí)間快、非接觸、使用安全、壽命長(cháng)的優(yōu)點(diǎn)。
紅外溫度計的選擇可分為三個(gè)方面:性能指標,如溫度范圍、光斑大小、工作波長(cháng)、測量精度、響應時(shí)間等。環(huán)境和工作條件,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等。;其他選擇,如易用性、維護和校準性能以及價(jià)格,也會(huì )對溫度計的選擇產(chǎn)生一些影響。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展,紅外溫度計嘴的優(yōu)秀設計和新進(jìn)展為用戶(hù)提供了多種功能和多種用途的儀器,擴大了他們的選擇。
確定測溫范圍:測溫范圍是醉的重要性能指標。每種溫度計都有自己特定的溫度測量范圍。因此,必須準確而全面地考慮用戶(hù)的測量溫度范圍,不要太窄也不要太寬。根據黑體輻射定律,光譜短波段溫度引起的輻射能變化將超過(guò)輻射率誤差引起的輻射能變化。因此,應盡可能選擇短波進(jìn)行溫度測量。
確定目標尺寸:根據原理,紅外溫度計可分為單色溫度計和雙色溫度計(輻射比色溫度計)。對于單色溫度計,當測量溫度時(shí),測量的目標區域應充滿(mǎn)溫度計的視野。建議測量目標的尺寸超過(guò)視場(chǎng)的50%。如果目標的尺寸小于視場(chǎng),背景輻射能量將進(jìn)入溫度計的visuophone分支,并干擾溫度測量讀數,導致誤差。相反,如果目標大于溫度計的視野,溫度計將不受測量區域外背景的影響。
確定光學(xué)分辨率(距離敏感)
光學(xué)分辨率由D與S的比值確定,該比值是溫度計與目標之間的距離D與測量點(diǎn)直徑S的比值。如果由于環(huán)境條件的限制,溫度計必須安裝在遠離目標的地方,并且有必要測量小目標,則應選擇具有高光學(xué)分辨率的溫度計。光學(xué)分辨率越高,即增加信噪比,溫度計的成本就越高。
確定波長(cháng)范圍:目標材料的發(fā)射率和表面特性決定溫度計的光譜響應或波長(cháng)。對于高反射率合金材料,發(fā)射率低或變化。在高溫區,用于測量金屬材料的zui波長(cháng)為近紅外,可以是0.18-1.0 μm;m波長(cháng)。其他溫度區可選擇1.6μ;m、2.2μ;m和3.9μ;m波長(cháng)。因為某些材料在某些波長(cháng)下是透明的,紅外能量會(huì )穿透這些材料,所以應該為這種材料選擇特殊的波長(cháng)。例如,選擇1.0μ來(lái)測量玻璃的內部溫度;m、2.2μ;m和3.9μ;m(被測玻璃應該很厚,否則它會(huì )通過(guò))波長(cháng);選擇5.0μ測量玻璃內部溫度;m波長(cháng);低洼地區選擇8-14畝;米波長(cháng)是合適的;對于另一個(gè)例子,選擇3.43μ用于測量聚乙烯塑料膜。米波長(cháng),聚酯為4.3微米;m或7.9μ;m波長(cháng)。如果厚度超過(guò)0.4毫米,應選擇8-14微米;m波長(cháng);另一個(gè)例子是用窄帶4.24-4.3μ測量火焰中CO2米波長(cháng),窄帶4.64微米,用于測量火焰中一氧化碳;米波長(cháng),4.47微米,用于測量火焰中NO2m波長(cháng)。
確定響應時(shí)間:響應時(shí)間表示紅外溫度計對測量溫度變化的響應速度,定義為到達zui后達到讀數能量的95%所需的時(shí)間,與光電探測器、信號處理電路和顯示系統的時(shí)間常數有關(guān)。這比接觸測溫快得多。如果目標的移動(dòng)速度非???,或者在測量快速加熱的目標時(shí),應選擇快速響應紅外溫度計,否則無(wú)法獲得足夠的信號響應,這會(huì )降低測量精度。然而,并非所有應用都需要快速響應紅外溫度計。當靜態(tài)或目標熱過(guò)程存在熱慣性時(shí),溫度計的響應時(shí)間可以放寬。因此,紅外溫度計響應時(shí)間的選擇應適應被測目標的情況。
信號處理功能:測量離散過(guò)程(如零件生產(chǎn))不同于連續過(guò)程,需要紅外溫度計具有信號處理功能(如峰值保持、谷值保持和平均值)。例如,當測量傳送帶上的玻璃時(shí),必須保持峰值,并且其溫度的輸出信號被傳輸到控制器。
考慮環(huán)境條件:溫度計所處的環(huán)境條件對測量結果有很大影響,應加以考慮并妥善解決,否則會(huì )影響溫度測量精度,甚至損壞溫度計。當環(huán)境溫度過(guò)高且存在灰塵、煙霧和蒸汽時(shí),可以選擇制造商提供的附件,例如防護罩、水冷、空氣冷卻系統、鼓風(fēng)機等。這些附件可以有效解決環(huán)境影響,保護溫度計,實(shí)現精確的溫度測量。確定附件時(shí),應盡可能要求標準化服務(wù),以降低安裝成本。當煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量時(shí),雙色溫度計是嘴的較佳選擇。在噪音、電磁場(chǎng)、振動(dòng)或無(wú)法接近的環(huán)境或其他惡劣條件下,光纖雙色溫度計是嘴的較佳選擇。
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