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紅外線測溫儀 原理
日期：2025-12-19 14:34
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摘要：
一、理論的紅外測溫原理
在自然界中,當對象的溫度高于零度,因為其內(nèi)部熱運動,就會保持輻射電磁波,包括一個樂隊在0.75包括米~ 100米(包括紅外線。
他的特點是在給定的溫度和波長,物體發(fā)射輻射能有一個值,這種物質(zhì)稱為黑色的身體,使他的反射系數(shù)為1,其他材料反射系數(shù)小于1,稱為灰色的身體,結(jié)果的黑體輻射譜之間力量的P(T)λ和溫度T滿足普朗克常數(shù)。
結(jié)果表明,在溫度T、波長λ在單位面積的黑體輻射功率P(T)λ。
根據(jù)關系能夠得到曲線的圖1中,您可以看到從圖:
(1)溫度越高,物體的輻射能量。
這是起點的紅外輻射理論和設計原理的單波段紅外溫度計。
(2)隨著溫度的升高,峰向短波輻射方向(左),和滿足維恩位移定理,峰值波長成反比的溫度T,虛線為峰的依戀。
這個公式告訴我們?yōu)槭裁春芏喙ぷ髟诙滩?、高溫溫度計溫度計是許多工作的長波在低溫。
(3)輻射能量的溫度的變化率,短波比長波在大,即短波工作溫度計是相對較高的信噪比(靈敏度),抗干擾能力強,溫度計應選擇工作在峰值波長盡可能,尤其是小目標條件下的低溫,這是特別重要的。
**,紅外測溫儀的原理
紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號源放大器、信號源處理和顯示輸出部分。
并及時反饋輻射源被測物體在調(diào)制器調(diào)制輸入的紅外探測器。
區(qū)別兩個信號源放大的放大器和反饋控制源的溫度,使反饋源光譜輻射強度和光譜輻射強度相同的對象。
監(jiān)視器是指出,亮度溫度的被測物體
三、性能指標的紅外測溫儀和行動
溫度范圍,顯示分辨率、精度、工作環(huán)境溫度范圍、重復性、相對濕度、響應時間、響應譜的權力,和大小,,根據(jù)重量、發(fā)射率等
WenFan圍:1、確定測試溫度范圍是溫度計的一個重要的性能指標。
每種類型的溫度計有它自己的特定溫度范圍。
因此,量測的溫度范圍的用戶必須考慮、**,既不能太窄,不太寬。
根據(jù)黑體輻射定律,在光譜的短波輻射能量引起的溫度變化將超過發(fā)射率變化的誤差所引起的輻射能量。
2、確定目標英尺英寸:根據(jù)紅外測溫儀的原理可以分為單色溫度計和雙色溫度計比色溫度計(輻射)。
對于單色溫度計,溫度量測方法,量測的目標區(qū)域應該充滿溫度計視圖。
建議量測目標英尺英寸?50多場的大小。
如果目標尺寸小于視圖、背景輻射能量將進入溫度計的視覺表示干擾溫度讀數(shù),導致錯誤。
看,相反,如果目標大于溫度計溫度計不受背景的量測區(qū)域外。
對于雙色溫度計,溫度是由兩個獨立的波長的輻射能量的比值。
所以,當量測的目標是非常小的,不完整的視圖,量測通量存在煙霧,灰塵,停在路上,輻射能量衰減,產(chǎn)生重大影響的量測結(jié)果是正確的。
對于小和在運動或振動的目標,雙色溫度計是的選擇。
這是由于線徑小,靈活,可以彎曲、塊和折疊射線輻射能量傳遞通道。
3、確定距離是一個數(shù)量的(光學分辨率):距離系數(shù)由D:年代比,即溫度計探測到目標之間的距離的比值量測直徑D和目標。
如果溫度計由于環(huán)境條件必須安裝在遠離目標,小目標來衡量,應該選擇高的光學分辨率的溫度計。
光學分辨率越高,增加D:年代比,成本越高的溫度計。
如果溫度計遠離目標,目標和小,應選用高距離系數(shù)的溫度計。
對于溫度計固定焦距,光學系統(tǒng)焦距點位置,接近和遠離焦點將會增加。
有兩個距離系數(shù)。
4、確定波長范圍:目標發(fā)射率材料和表面性質(zhì)確定溫度計高反射率光譜對應的波長合金材料,具有低輻射或更改。
在高溫,金屬材料是的波長近紅外量測,可以選擇0.8 ~ 1.0微米。
其他地區(qū)可以選擇1.6μm,2.2畝畝米和3.9米。
由于一些材料在一定的波長是透明的,紅外能量將穿透材料,材料應選用特殊波長。
5、確保響應時間:響應時間表示紅外測溫儀量測溫度變化的反應速度,定義為,以達到后的閱讀時間,95?的數(shù)量需要它與光電探測器、信號源處理電路和顯示系統(tǒng)時間常數(shù)是封閉的。
如果目標移動速度快或量測目標的快速加熱,應選擇快速響應紅外測溫儀,否則沒有足夠的信號源響應,將降低量測精度。
然而,并非所有的應用程序都需要一個快速響應的紅外溫度計。
對于固定式或目標熱慣性是熱過程,溫度量測儀器的響應時間可以放松。
6、可以信號源處理工作:考慮到離散過程(如。
、零部件生產(chǎn))和連續(xù)過程是不同的,所以對于紅外溫度計有多個信號源處理函數(shù)(如。
、峰谷值、平均)可供選擇,如溫度量測當瓶子放在傳送帶上,峰值、溫度控制器的輸出信號源。
否則溫度計讀瓶子之間的溫度較低。
如果使用峰值保持,將溫度計在響應時間稍長于瓶子之間的時間,至少一個瓶子總是在量測。
7、環(huán)境條件:溫度量測儀的環(huán)境條件有重大影響的量測結(jié)果,應該考慮和適當?shù)慕鉀Q方案,否則會影響溫度量測的精度,甚至導致破壞。
當環(huán)境溫度高,存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可以選擇供應商提供保護蓋,水冷、空冷系統(tǒng)、空氣凈化儀器配件。
這些附件可以有效解決對環(huán)境的影響和保護溫度計,實現(xiàn)的溫度量測。
當確定附件,應盡可能為標準化的服務,為了降低安裝成本。
8、校準的紅外輻射溫度計、紅外溫度計校準必須讓它顯示的溫度正確量測目標。
如果溫度計是在使用量測WenChao差,它應該返回到制造商或服務中心來校準。
四、主要影響因素紅外測溫儀
1、溫度量測目標的大小和溫度量測距離:在不同的距離,可衡量的目標有效直徑D是不同的,所以要注意目標距離量測小目標時。
紅外溫度計距離系數(shù)K的定義是:量測目標的距離,比直徑的量測目標D L L / D、K =
測定物質(zhì)發(fā)射率:2,選擇紅外溫度計通常根據(jù)黑體(發(fā)射率ε= 1.00)學位,和,事實上,材料的發(fā)射率小于1.00。
因此,需要量測真實的溫度,必須設置一個目標發(fā)射率值。
材料發(fā)射率可以從輻射溫度量測數(shù)據(jù)對象發(fā)射率在乍得。
3、背景的目標量測:如果量測目標有一個光背景光(特別是在陽光直射或強光),量測精度將受到影響,所以它可以內(nèi)容簾的直接目標,明亮的光線,消除環(huán)境光干擾。
4、量測的小目標
當溫度計應固定在三腳架上(可選配件)
2需要聚焦,即。
,目鏡中小黑點在目標(目標)應該充滿了黑色的小斑點,鏡頭前后調(diào)整,眼睛略微顫抖,如果沒有相對運動之間的黑色小點量測,重點是完成了
5。
溫度輸出功能
(1)數(shù)字信號源輸出,RS232、RS485、溫度信號源遠程傳輸
(2)模擬信號源輸出- 0 ~ 5 v,1 ~ 5 v,0 ~ 10 v,0/4 ~ 20 ma,您可以添加到閉環(huán)控制。
(3)高報警,報警─低溫度控制要求在生產(chǎn)過程中在一定的范圍內(nèi),可以設置高、低報警值。
高報警:在高報警設置打開情況下,當溫度高于高報警值,相應的LED燈閃爍,蜂鳴器響,還有啊常開繼電器接通。
五、特征的紅外溫度計
非接觸式量測:它不需要接觸到量測溫度場的內(nèi)部或表面,因此,不會干擾狀態(tài)的量測溫度場、溫度量測儀器本身不受溫度場的損害。
2。
量測范圍廣:因為錯誤的接觸溫度量測,因此溫度量測儀表不是在高或低的溫度,但工作在正常的溫度或溫度量測儀表條件允許。
通常一個可衡量的零下幾度到三千度。
3。
溫度量測速度:快速響應時問。
只要它接收目標的紅色
外部輻射可以默認溫度在短時間。
4。
高精度:紅外溫度量測與非接觸式溫度量測破壞對象本身的溫度分布,因此量測精度高。
5。
靈敏度高:只要對象有微小變化溫度、輻射能量發(fā)生了很大改變,是容易衡量。
小,所以量測的溫度和可以執(zhí)行
6。
溫度分布量測和運動物體或轉(zhuǎn)動溫度量測。
使用**,使用壽命長。
六、紅外測溫儀的缺點
1。
容易受環(huán)境因素(環(huán)境溫度,空氣中的塵埃,等等。)
2。
光或影響的拋光金屬表面溫度讀數(shù)
3。
局限于外部溫度量測對象,對象不方便量測存在的障礙和內(nèi)部溫度
七、使用紅外測溫儀
(1)必須確定物體的熱輻射特性進行測試;
(2)為了避免影響周圍環(huán)境的高溫物體;
(3)透明材料、環(huán)境溫度應低于這個溫度的被測物體;
(4)溫度計量測表面垂直對齊,在任何情況下,角不應該超過30℃
(5)不能應用或拋光金屬表面溫度量測、溫度量測不能透過玻璃;
(6)正確的選擇與系數(shù)、目標直徑必須完整的視圖;
(7)如果紅外溫度計突然在環(huán)境溫度為20℃或更高,量測數(shù)據(jù)不,溫度平衡在你采取實測溫度值。
。
八、改進方案
因為普通紅外溫度計用來量測外部溫度對象,不便于量測存在的障礙和內(nèi)部溫度對象,因此您可以在測試中頭部與光纖,在門前有一個小角度透鏡,因此輻射能的被測物體通過鏡頭進入光纖。
在光纖通過多次反射到探測器。
對于光纖自由彎曲,輻射能量,它可以解決自由問題的內(nèi)部溫度量測的對象,可以用障礙擋住了角落等處的溫度。
例如,量測內(nèi)部溫度的塑料塑料擠壓機,量測間隙在渦輪通過定子葉片移動平均溫度和溫度的葉片,并且可以被檢測到循環(huán)與多個探針。
1、原理的光纖紅外測溫
視光原理是光的全反射現(xiàn)象在不同的介質(zhì)。
光從光介質(zhì)作為疏水性介質(zhì)光傳輸,將所有的邊境后燈重介質(zhì)。
光在光纖將曲線在心中,不會泄漏。
2、結(jié)構(gòu)的
紅外輻射的被測物體的紅外探測器進入光纖透鏡前端,通過光纖傳輸和紅外過濾器過濾后的紅外能量,由紅外探測器轉(zhuǎn)換成相應的電信號源,該信號源放大為電子電路后,線性化處理在一個標準的方式輸出信號源(3)光纖溫度量測的優(yōu)點
(1)耐高溫纖維探針可以安裝場合的環(huán)境溫度較高
(2)通過光纖傳輸紅外能量,隔離紅外探測器和電子處理模塊,信號源處理單元來減少環(huán)境影響。
(3)光纖探針信號源傳輸紅外輻射熱量完全不受電磁干擾,特別適合在高頻感應加熱設備等。環(huán)境下強電磁場使用
(4)自由彎曲的轉(zhuǎn)型、輻射能的自由,可以用障礙擋住了角落等處的溫度
在自然界中,當對象的溫度高于零度,因為其內(nèi)部熱運動,就會保持輻射電磁波,包括一個樂隊在0.75包括米~ 100米(包括紅外線。
他的特點是在給定的溫度和波長,物體發(fā)射輻射能有一個值,這種物質(zhì)稱為黑色的身體,使他的反射系數(shù)為1,其他材料反射系數(shù)小于1,稱為灰色的身體,結(jié)果的黑體輻射譜之間力量的P(T)λ和溫度T滿足普朗克常數(shù)。
結(jié)果表明,在溫度T、波長λ在單位面積的黑體輻射功率P(T)λ。
根據(jù)關系能夠得到曲線的圖1中,您可以看到從圖:
(1)溫度越高,物體的輻射能量。
這是起點的紅外輻射理論和設計原理的單波段紅外溫度計。
(2)隨著溫度的升高,峰向短波輻射方向(左),和滿足維恩位移定理,峰值波長成反比的溫度T,虛線為峰的依戀。
這個公式告訴我們?yōu)槭裁春芏喙ぷ髟诙滩?、高溫溫度計溫度計是許多工作的長波在低溫。
(3)輻射能量的溫度的變化率,短波比長波在大,即短波工作溫度計是相對較高的信噪比(靈敏度),抗干擾能力強,溫度計應選擇工作在峰值波長盡可能,尤其是小目標條件下的低溫,這是特別重要的。
**,紅外測溫儀的原理
紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號源放大器、信號源處理和顯示輸出部分。
并及時反饋輻射源被測物體在調(diào)制器調(diào)制輸入的紅外探測器。
區(qū)別兩個信號源放大的放大器和反饋控制源的溫度,使反饋源光譜輻射強度和光譜輻射強度相同的對象。
監(jiān)視器是指出,亮度溫度的被測物體
三、性能指標的紅外測溫儀和行動
溫度范圍,顯示分辨率、精度、工作環(huán)境溫度范圍、重復性、相對濕度、響應時間、響應譜的權力,和大小,,根據(jù)重量、發(fā)射率等
WenFan圍:1、確定測試溫度范圍是溫度計的一個重要的性能指標。
每種類型的溫度計有它自己的特定溫度范圍。
因此,量測的溫度范圍的用戶必須考慮、**,既不能太窄,不太寬。
根據(jù)黑體輻射定律,在光譜的短波輻射能量引起的溫度變化將超過發(fā)射率變化的誤差所引起的輻射能量。
2、確定目標英尺英寸:根據(jù)紅外測溫儀的原理可以分為單色溫度計和雙色溫度計比色溫度計(輻射)。
對于單色溫度計,溫度量測方法,量測的目標區(qū)域應該充滿溫度計視圖。
建議量測目標英尺英寸?50多場的大小。
如果目標尺寸小于視圖、背景輻射能量將進入溫度計的視覺表示干擾溫度讀數(shù),導致錯誤。
看,相反,如果目標大于溫度計溫度計不受背景的量測區(qū)域外。
對于雙色溫度計,溫度是由兩個獨立的波長的輻射能量的比值。
所以,當量測的目標是非常小的,不完整的視圖,量測通量存在煙霧,灰塵,停在路上,輻射能量衰減,產(chǎn)生重大影響的量測結(jié)果是正確的。
對于小和在運動或振動的目標,雙色溫度計是的選擇。
這是由于線徑小,靈活,可以彎曲、塊和折疊射線輻射能量傳遞通道。
3、確定距離是一個數(shù)量的(光學分辨率):距離系數(shù)由D:年代比,即溫度計探測到目標之間的距離的比值量測直徑D和目標。
如果溫度計由于環(huán)境條件必須安裝在遠離目標,小目標來衡量,應該選擇高的光學分辨率的溫度計。
光學分辨率越高,增加D:年代比,成本越高的溫度計。
如果溫度計遠離目標,目標和小,應選用高距離系數(shù)的溫度計。
對于溫度計固定焦距,光學系統(tǒng)焦距點位置,接近和遠離焦點將會增加。
有兩個距離系數(shù)。
4、確定波長范圍:目標發(fā)射率材料和表面性質(zhì)確定溫度計高反射率光譜對應的波長合金材料,具有低輻射或更改。
在高溫,金屬材料是的波長近紅外量測,可以選擇0.8 ~ 1.0微米。
其他地區(qū)可以選擇1.6μm,2.2畝畝米和3.9米。
由于一些材料在一定的波長是透明的,紅外能量將穿透材料,材料應選用特殊波長。
5、確保響應時間:響應時間表示紅外測溫儀量測溫度變化的反應速度,定義為,以達到后的閱讀時間,95?的數(shù)量需要它與光電探測器、信號源處理電路和顯示系統(tǒng)時間常數(shù)是封閉的。
如果目標移動速度快或量測目標的快速加熱,應選擇快速響應紅外測溫儀,否則沒有足夠的信號源響應,將降低量測精度。
然而,并非所有的應用程序都需要一個快速響應的紅外溫度計。
對于固定式或目標熱慣性是熱過程,溫度量測儀器的響應時間可以放松。
6、可以信號源處理工作:考慮到離散過程(如。
、零部件生產(chǎn))和連續(xù)過程是不同的,所以對于紅外溫度計有多個信號源處理函數(shù)(如。
、峰谷值、平均)可供選擇,如溫度量測當瓶子放在傳送帶上,峰值、溫度控制器的輸出信號源。
否則溫度計讀瓶子之間的溫度較低。
如果使用峰值保持,將溫度計在響應時間稍長于瓶子之間的時間,至少一個瓶子總是在量測。
7、環(huán)境條件:溫度量測儀的環(huán)境條件有重大影響的量測結(jié)果,應該考慮和適當?shù)慕鉀Q方案,否則會影響溫度量測的精度,甚至導致破壞。
當環(huán)境溫度高,存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可以選擇供應商提供保護蓋,水冷、空冷系統(tǒng)、空氣凈化儀器配件。
這些附件可以有效解決對環(huán)境的影響和保護溫度計,實現(xiàn)的溫度量測。
當確定附件,應盡可能為標準化的服務,為了降低安裝成本。
8、校準的紅外輻射溫度計、紅外溫度計校準必須讓它顯示的溫度正確量測目標。
如果溫度計是在使用量測WenChao差,它應該返回到制造商或服務中心來校準。
四、主要影響因素紅外測溫儀
1、溫度量測目標的大小和溫度量測距離:在不同的距離,可衡量的目標有效直徑D是不同的,所以要注意目標距離量測小目標時。
紅外溫度計距離系數(shù)K的定義是:量測目標的距離,比直徑的量測目標D L L / D、K =
測定物質(zhì)發(fā)射率:2,選擇紅外溫度計通常根據(jù)黑體(發(fā)射率ε= 1.00)學位,和,事實上,材料的發(fā)射率小于1.00。
因此,需要量測真實的溫度,必須設置一個目標發(fā)射率值。
材料發(fā)射率可以從輻射溫度量測數(shù)據(jù)對象發(fā)射率在乍得。
3、背景的目標量測:如果量測目標有一個光背景光(特別是在陽光直射或強光),量測精度將受到影響,所以它可以內(nèi)容簾的直接目標,明亮的光線,消除環(huán)境光干擾。
4、量測的小目標
當溫度計應固定在三腳架上(可選配件)
2需要聚焦,即。
,目鏡中小黑點在目標(目標)應該充滿了黑色的小斑點,鏡頭前后調(diào)整,眼睛略微顫抖,如果沒有相對運動之間的黑色小點量測,重點是完成了
5。
溫度輸出功能
(1)數(shù)字信號源輸出,RS232、RS485、溫度信號源遠程傳輸
(2)模擬信號源輸出- 0 ~ 5 v,1 ~ 5 v,0 ~ 10 v,0/4 ~ 20 ma,您可以添加到閉環(huán)控制。
(3)高報警,報警─低溫度控制要求在生產(chǎn)過程中在一定的范圍內(nèi),可以設置高、低報警值。
高報警:在高報警設置打開情況下,當溫度高于高報警值,相應的LED燈閃爍,蜂鳴器響,還有啊常開繼電器接通。
五、特征的紅外溫度計
非接觸式量測:它不需要接觸到量測溫度場的內(nèi)部或表面,因此,不會干擾狀態(tài)的量測溫度場、溫度量測儀器本身不受溫度場的損害。
2。
量測范圍廣:因為錯誤的接觸溫度量測,因此溫度量測儀表不是在高或低的溫度,但工作在正常的溫度或溫度量測儀表條件允許。
通常一個可衡量的零下幾度到三千度。
3。
溫度量測速度:快速響應時問。
只要它接收目標的紅色
外部輻射可以默認溫度在短時間。
4。
高精度:紅外溫度量測與非接觸式溫度量測破壞對象本身的溫度分布,因此量測精度高。
5。
靈敏度高:只要對象有微小變化溫度、輻射能量發(fā)生了很大改變,是容易衡量。
小,所以量測的溫度和可以執(zhí)行
6。
溫度分布量測和運動物體或轉(zhuǎn)動溫度量測。
使用**,使用壽命長。
六、紅外測溫儀的缺點
1。
容易受環(huán)境因素(環(huán)境溫度,空氣中的塵埃,等等。)
2。
光或影響的拋光金屬表面溫度讀數(shù)
3。
局限于外部溫度量測對象,對象不方便量測存在的障礙和內(nèi)部溫度
七、使用紅外測溫儀
(1)必須確定物體的熱輻射特性進行測試;
(2)為了避免影響周圍環(huán)境的高溫物體;
(3)透明材料、環(huán)境溫度應低于這個溫度的被測物體;
(4)溫度計量測表面垂直對齊,在任何情況下,角不應該超過30℃
(5)不能應用或拋光金屬表面溫度量測、溫度量測不能透過玻璃;
(6)正確的選擇與系數(shù)、目標直徑必須完整的視圖;
(7)如果紅外溫度計突然在環(huán)境溫度為20℃或更高,量測數(shù)據(jù)不,溫度平衡在你采取實測溫度值。
。
八、改進方案
因為普通紅外溫度計用來量測外部溫度對象,不便于量測存在的障礙和內(nèi)部溫度對象,因此您可以在測試中頭部與光纖,在門前有一個小角度透鏡,因此輻射能的被測物體通過鏡頭進入光纖。
在光纖通過多次反射到探測器。
對于光纖自由彎曲,輻射能量,它可以解決自由問題的內(nèi)部溫度量測的對象,可以用障礙擋住了角落等處的溫度。
例如,量測內(nèi)部溫度的塑料塑料擠壓機,量測間隙在渦輪通過定子葉片移動平均溫度和溫度的葉片,并且可以被檢測到循環(huán)與多個探針。
1、原理的光纖紅外測溫
視光原理是光的全反射現(xiàn)象在不同的介質(zhì)。
光從光介質(zhì)作為疏水性介質(zhì)光傳輸,將所有的邊境后燈重介質(zhì)。
光在光纖將曲線在心中,不會泄漏。
2、結(jié)構(gòu)的
紅外輻射的被測物體的紅外探測器進入光纖透鏡前端,通過光纖傳輸和紅外過濾器過濾后的紅外能量,由紅外探測器轉(zhuǎn)換成相應的電信號源,該信號源放大為電子電路后,線性化處理在一個標準的方式輸出信號源(3)光纖溫度量測的優(yōu)點
(1)耐高溫纖維探針可以安裝場合的環(huán)境溫度較高
(2)通過光纖傳輸紅外能量,隔離紅外探測器和電子處理模塊,信號源處理單元來減少環(huán)境影響。
(3)光纖探針信號源傳輸紅外輻射熱量完全不受電磁干擾,特別適合在高頻感應加熱設備等。環(huán)境下強電磁場使用
(4)自由彎曲的轉(zhuǎn)型、輻射能的自由,可以用障礙擋住了角落等處的溫度
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