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選擇紅外測(cè)溫儀
點(diǎn)擊次數(shù):3169 更新時(shí)間:2013-11-26
  隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,紅外測(cè)溫儀*設(shè)計(jì)和新進(jìn)展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器,擴(kuò)大了選擇余地。其他選擇方面,如使用方便、維修和校準(zhǔn)性能以及價(jià)格等。在選擇測(cè)溫儀型號(hào)時(shí)應(yīng)首先確定測(cè)量要求,如被測(cè)目標(biāo)溫度,被測(cè)目標(biāo)大小,測(cè)量距離,被測(cè)目標(biāo)材料,目標(biāo)所處環(huán)境,響應(yīng)速度,測(cè)量精度,用便攜式還是在線式等等;在現(xiàn)有各種型號(hào)的測(cè)溫儀對(duì)比中,選出能夠滿足從下要求的儀器型號(hào);在諸多能夠滿足以下要求的型號(hào)中選擇出在性能、功能和價(jià)格方面的*搭配。

  選擇紅外測(cè)溫儀可分為3個(gè)方面:

 ?。?)性能指標(biāo)方面,如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長(zhǎng)、測(cè)量精度、窗口、顯示和輸出、響應(yīng)時(shí)間、保護(hù)附件等;

 ?。?)環(huán)境和工作條件方面,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護(hù)附件等;

  (3)其他選擇方面,如使用方便、維修和校準(zhǔn)性能以及價(jià)格等,也對(duì)測(cè)溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響。

  1、確定測(cè)溫范圍

  確定測(cè)溫范圍:測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀zui重要的一個(gè)性能指標(biāo)。如Raytek(雷泰)產(chǎn)品覆蓋范圍為-50℃-+3000℃,但這不能由一種型號(hào)的紅外測(cè)溫儀來(lái)完成。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。因此,用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全,既不要過(guò)窄,也不要過(guò)寬。根據(jù)黑體輻射定律,在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測(cè)溫時(shí)應(yīng)盡量選用短波較好。一般來(lái)說(shuō),測(cè)溫范圍越窄,監(jiān)控溫度的輸出信號(hào)分辨率越高,精度可靠性容易解決。測(cè)溫范圍過(guò)寬,會(huì)降低測(cè)溫精度。例如,如果被測(cè)目標(biāo)溫度為1000℃,首先確定在線式還是便攜式,如果是便攜式。如果測(cè)量精度是主要的,選用2M或1M型號(hào)的,因?yàn)槿绻x用3iLR型,其測(cè)溫范圍很寬,則高溫測(cè)量性能便差一些;如果用戶除測(cè)量1000℃的目標(biāo)外,還要照顧低溫目標(biāo)。

  .2、確定目標(biāo)尺寸

  紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀(輻射比色測(cè)溫儀)。對(duì)于單色測(cè)溫儀,在進(jìn)行測(cè)溫時(shí),被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿測(cè)溫儀視場(chǎng)。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小的50%為好。如果目標(biāo)尺寸小于視場(chǎng),背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀數(shù),造成誤差。相反,如果目標(biāo)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng),測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響。對(duì)于比色測(cè)溫儀,其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來(lái)確定的。因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小,不充滿視場(chǎng),測(cè)量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋,對(duì)輻射能量有衰減時(shí),都不對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影響。對(duì)于細(xì)小而又處于運(yùn)動(dòng)或震動(dòng)之中的目標(biāo),比色測(cè)溫儀是*選擇。這是由于光線直徑小,有柔性,可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量。

  對(duì)于雙色測(cè)溫儀,其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來(lái)確定的。因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小,沒(méi)有充滿現(xiàn)場(chǎng),測(cè)量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對(duì)輻射能量有衰減時(shí),都不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下,仍能保證要求的測(cè)溫精度。對(duì)于目標(biāo)細(xì)小,又處于運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)之中的目標(biāo);有時(shí)在視場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng),或可能部分移出視場(chǎng)的目標(biāo),在此條件下,使用雙色測(cè)溫儀是*選擇。如果測(cè)溫儀和目標(biāo)之間不可能直接瞄準(zhǔn),測(cè)量通道彎曲、狹小、受阻等情況下,雙色光纖測(cè)溫儀是*選擇。這是由于其直徑小,有柔性,可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量,因此可以測(cè)量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場(chǎng)的目標(biāo)。

  . 3、確定距離系數(shù)(光學(xué)分辨率)

  距離系數(shù)由D:S之比確定,即測(cè)溫儀探頭到目標(biāo)之間的距離D與被測(cè)目標(biāo)直徑之比。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處,而又要測(cè)量小的目標(biāo),就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。光學(xué)分辨率越高,即增大D:S比值,測(cè)溫儀的成本也越高。

  4、確定波長(zhǎng)范圍

  目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜相應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)于高反射率合金材料,有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū),測(cè)量金屬材料的*波長(zhǎng)是近紅外,可選用0.8~1.0μm。其他溫區(qū)可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長(zhǎng)上是透明的,紅外能量會(huì)穿透這些材料,對(duì)這種材料應(yīng)選擇特殊的波長(zhǎng)。如測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用1.0μm,2.2μm和3.9μm(被測(cè)玻璃要很厚,否則會(huì)透過(guò))波長(zhǎng);測(cè)玻璃表面溫度選用5.0μm;測(cè)低溫區(qū)選用8~14μm為宜。如測(cè)量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm,聚酯類選用4.3μm或7.9μm,厚度超過(guò)0.4mm的選用8-14μm。如測(cè)火焰中的CO用窄帶4.64μm,測(cè)火焰中的NO2用4.47μm。

  5、確定響應(yīng)時(shí)間

  響應(yīng)時(shí)間表示紅外測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度,定義為到達(dá)zui后讀數(shù)的95%能量所需要時(shí)間,它與光電探測(cè)器、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。Raytek(雷泰)新型紅外測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間可達(dá)1ms。這要比接觸式測(cè)溫方法快得多。如果目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)時(shí),要選用快速響應(yīng)紅外測(cè)溫儀,否則達(dá)不到足夠的信號(hào)響應(yīng),會(huì)降低測(cè)量精度。然而,并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外測(cè)溫儀。對(duì)于靜止的或目標(biāo)熱過(guò)程存在熱慣性時(shí),測(cè)溫儀的響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了。因此,紅外測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間的選擇要和被測(cè)目標(biāo)的情況相適應(yīng)。確定響應(yīng)時(shí)間,主要根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和目標(biāo)的溫度變化速度。對(duì)于靜止的目標(biāo)或目標(biāo)參在熱慣性,或現(xiàn)有控制設(shè)備的速度受到限制,測(cè)溫儀的響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了。

  .6、信號(hào)處理功能

  鑒于離散過(guò)程(如零件生產(chǎn))和連續(xù)過(guò)程不同,所以要求紅外測(cè)溫儀具有多信號(hào)處理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)可供選用,如測(cè)溫傳送帶上的瓶子時(shí),就要用峰值保持,其溫度的輸出信號(hào)傳送至控制器內(nèi)。否則測(cè)溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持,設(shè)置測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng)于瓶子之間的時(shí)間間隔,這樣至少有一個(gè)瓶子總是處于測(cè)量之中。

  7、環(huán)境條件考慮

  測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響,應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決,否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起損壞。當(dāng)環(huán)境溫度高,存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測(cè)溫儀,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。在確定附件時(shí),應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),以降低安裝成本。當(dāng)在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)或難以接近環(huán)境條件下,或其他惡劣條件下,煙霧、灰塵或其他顆粒降低測(cè)量能量信信號(hào)時(shí),光纖雙色測(cè)溫儀是*選擇。比色測(cè)溫儀是*選擇。在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)和難以接近的環(huán)境條件下,或其他惡劣條件時(shí),宜選擇光線比色測(cè)溫儀。

  在密封的或危險(xiǎn)的材料應(yīng)用中(如容器或真空箱),測(cè)溫儀通過(guò)窗口進(jìn)行觀測(cè)。材料必須有足夠的強(qiáng)度并能通過(guò)所用測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)范圍。還要確定操作工是否也需要通過(guò)窗口進(jìn)行觀察,因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料,避免相互影響。在低溫測(cè)量應(yīng)用中,通常用Ge或Si材料作為窗口,不透可見(jiàn)光,人眼不能通過(guò)窗口觀察目標(biāo)。如操作員需要通過(guò)窗口目標(biāo),應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料,如應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料,如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。

  當(dāng)測(cè)溫儀工作環(huán)境中存在易燃?xì)怏w時(shí),可選用本征安全型紅外測(cè)溫儀,從而在一定濃度的易燃?xì)怏w環(huán)境中進(jìn)行安全測(cè)量和監(jiān)視。

  在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況下,可以選擇測(cè)溫頭和顯示器分開(kāi)的系統(tǒng),以便于安裝和配置??蛇x擇與現(xiàn)行控制設(shè)備相匹配的信號(hào)輸出形式。

  8、紅外輻射測(cè)溫儀的標(biāo)定

  紅外測(cè)溫儀必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度。如果所用的測(cè)溫儀在使用中出現(xiàn)測(cè)溫超差,則需退回廠家或維修中心重新標(biāo)定。

 
聯(lián)系人:
虞廣平
電話:
021-56477603
手機(jī)
18721078538

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