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红外测温仪的选择方法探讨 测温仪是如何工作的

时间:2020-08-04    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
红外测温技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了重要作用。近年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断提高,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。
红外测温仪
工作原理
一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性——辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的基础。
当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
红外系统
红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
选择红外测温仪可分为三个方面:
(1)性能指标方面 如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等;环境和工作条件方面,如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等;其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等,也对测温仪的选择产生一定的影响。
(2)确定测温范围 测温范围是测温仪较为重要的一个性能指标。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,测温时应尽量选用短波较好。
(3)确定目标尺寸 红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
确定光学分辨率(距离系灵敏)
光学分辨率由D与S之比确定,是测温仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的测温仪。光学分辨率越高,即增大D:S比值,测温仪的成本也越高。
确定波长范围
目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区,测量金属材料的较佳波长是近红外,可选用0.18~1.0mm波长。其他温区可选用1.6mm、2.2mm和3.9mm波长。由于有些材料在一定波长是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1.0mm、2.2mm和3.9mm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测量玻璃内部温度选用5.0mm波长;测低区区选用8~14mm波长为宜;再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43mm波长,聚酯类选用4.3mm或7.9mm波长。厚度超过0.4mm选用8~14mm波长;又如测火焰中的CO2用窄带4.24~4.3mm波长,测火焰中的CO用窄带4.64mm波长,测量火焰中的NO2用4.47mm波长。
确定响应时间
响应时间表示红外测温仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达最后读数的95%能量所需要时间,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外测温仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。但并不是所有应用都要求快速响应的红外测温仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时,测温仪的响应时间就可以放宽要求了。因此,红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。
环境条件考虑
测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下,可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪,实现准确测温。在确定附件时,应尽可能要求标准化服务,以降低安装成本。当烟雾、灰尘或其他颗粒降低测量能量信呈悍,双色测温仪是较佳选择。在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下,或其他恶劣条件下,光纤双色测温仪是较佳选择。
在环境条件恶劣复杂的情况下,可以选择测温头和显示器分开的系统,以便于安装和配置。可选择与现行控制设备相匹配的信号输出形式。
红外辐射测温仪的标定
红外测温仪必须经过标定才能使它正确地显示出被测目标的温度。如果所用的测温仪在使用中出现测温超差,则需退回厂家或维修中心重新标定
非接触测温仪的测量方法是怎样的

    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。

    下列为非接触测温仪三种测量温度的技术:

    扫描测量:探测在宽的区域或连续区域目标变化。象制冷管线或配电室。

    温差测量:比较两个独立点的测量温度,像连接器或断路器。

    点测量:测定物体全部表面温度,像发动机或其他设备。

    测量温度方法:

    用红外测温仪读取流体食品的内部温度,像汤或酱,必须搅动,然后就可测表面温度。使测温仪远离蒸汽,以避免污染透镜,导致不正确的读数。

    要想红外测温仪可从厨房到冷藏区来回走动仍能提供的温度测量,就要在新环境下经过一段时间以达到温度平衡后再测量。将测温仪放在经常使用的场所。

    当测量发光物体表面温度时,如铝和不锈钢,表面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度前,可在金属表面放一胶条,温度平衡后,测量胶条区域温度。

标签: 非接触测温仪
非接触测温仪 非接触测温仪的测量方法是怎样的_非接触测温仪

   众所周知:红外线测温仪镜头上有些污染,不会影响双色红外线测温仪的准确性,但对单色红外线测温仪则有很大的影响。当然,如果镜头太脏,使得传感头无法得到足够的红外能量时,即使是双色红外测温仪,其测量的温度值将会有很大的偏差,因此在日常维护使用中,应注意保持镜头的清洁,以保证测温仪的正常运行,满足测量需要。

  1、红外线测温仪应采用铰合铜线(截面积约50mm2)形成电气旁路,以保护它们免受电焊电流或雷击造成的危害。测温仪使用中,必须避免强烈的热辐射,尤其是单侧的强烈热辐射。

  2、所有通向显示电路或从电路引出的导线,均应采用屏蔽电缆。

  屏蔽线的联接及接地点应合理。若未通过机械框架接地,则在外接地,但屏蔽线互相联接后未接地,是浮空的。

  注意:有3只测温仪是全并联接法,测温仪本身是4测温仪线制,但在接线盒内换成6线制接法。测温仪输出信号读出电路不应和能产生强烈干扰的设可”控硅,接触器等)及有可观热量产生的设备放在同一箱体中,若不能保证这一点,则应考虑在它们之间设置障板隔离之,并在箱体内安置风扇。用以测量光纤测温仪输出信号的电子线路,应尽可能配置独立的供电变压器,而不要和接触器等设备共用同一主电源。

  3、红外线测温仪周围应尽量设置一些“挡板”,甚至用薄金属板把测温仪罩起来。

  这样可防止杂物玷污测温仪及某些可动部分,而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽,而影响称量精度。系统有无运动不爽现象,可以用以下方法判别。即在秤台上加或减大约千分之一额定负荷看看电子地磅称重显示仪是否有反映,有反映,说明可动部分未受“沾污”。

  4、电气连接方面备(如测温仪的信号电缆,不和强电电源线或控制线红外双色测温仪并行布置(例如不要把测温仪信号线和强电电源线及控制线置于同一管道内)。若它们必须并行放置,那么,它们之间的距离应保持在50CM以上,并把信号线用金属管套起来。

  清洁红外线测温仪镜头时应按照下列步骤小心进行:

  1、轻轻吹走浮尘。如果灰尘较多,可用压缩空气等慢慢吹除。

  2、用软刷或专用镜头纸轻轻擦去剩余的颗粒。

  3、将棉签或镜头纸在蒸馏水中蘸湿,擦拭镜头表面,注意不要留下划痕。对于手印或其他油脂,可以使用下列清洁方法:

  ①柯达拭镜剂

  ②乙醇

  ③工业酒精

  用酒精棉签擦拭红外线测温仪镜头边缘

  用镜头纸擦拭红外线测温仪物镜

  在做镜头清洁时,应根据需要和实际情况选用合适的方法,注意动作要轻,要用柔软、干净的布,直到看见镜头表面颜色为止,然后在空气中凉干。注意不要去擦干镜头表面,以免留下划痕。如果镜头上有镀膜层,可以用乙烷擦拭,然后在空中凉干。



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