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紅外線測溫儀如何選用?紅外線測溫儀的選用方法

更新時間:2015-08-20點擊次數:2247

1、確定測溫范圍

確定測溫范圍:測溫范圍是測溫儀zui重要的一個性能指標。有些測溫儀產品量程可達到為-50℃- +3000℃,但這不能由一種型號的紅外測溫儀來完成。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍。因此,用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全,既不要過窄,也不要過寬。根據黑體輻射定律,在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測溫時應盡量選用短波較好。一般來說,測溫范圍越窄,監控溫度的輸出信號分辨率越高,精度可靠性容易解決。測溫范圍過寬,會降低測溫精度。例如,如果被測目標溫度為1000℃,首先確定在線式還是便攜式,如果是便攜式。滿足這一溫度的型號很多,如3iLR3,3i2M,3i1M。如果測量精度是主要的,選用2M或1M型號的,因為如果選用3iLR型,其測溫范圍很寬,則高溫測量性能便差一些;如果用戶除測量1000℃的目標外,還要照顧低溫目標,那只好選擇3iLR3。

2、確定目標尺寸

紅外測溫儀根據原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀(輻射比色測溫儀)。對于單色測溫儀,在進行測溫時,被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場,背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數,造成誤差。相反,如果目標大于測溫儀的視場,測溫儀就不會受到測量區域外面的背景影響。對于比色測溫儀,不充滿視場,測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋,對輻射能量有衰減時,都不對測量結果產生重大影響。對于細小而又處于運動或震動之中的目標,比色測溫儀是*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。

對于某些測溫儀,其溫度是由兩個獨立的波長帶內輻射能量的比值來確定的。因此當被測目標很小,沒有充滿現場,測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時,都不會對測量結果產生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下,仍能保證要求的測溫精度。對于目標細小,又處于運動或振動之中的目標;有時在視場內運動,或可能部分移出視場的目標,在此條件下,使用雙色測溫儀是*選擇。如果測溫儀和目標之間不可能直接瞄準,測量通道彎曲、狹小、受阻等情況下,雙色光纖測溫儀是*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,因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標。

3、確定距離系數(光學分辨率)

距離系數由D:S之比確定,即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環境條件限制必須安裝在遠離目標之處,而又要測量小的目標,就應選擇高光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越高,即增大D:S比值,測溫儀的成本也越高。Raytek紅外測溫儀D:S的范圍從2:1(低距離系數)到高于300:1(高距離系數)。如果測溫儀遠離目標,而目標又小,就應選擇高距離系數的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀,在光學系統焦點處為光斑zui小位置,近于和遠于焦點位置光斑都會增大。存在兩個距離系數。因此,為了能在接近和遠離焦點的距離上準確測溫,被測目標尺寸應大于焦點處光斑尺寸,變焦測溫儀有一個zui小焦點位置,可根據到目標的距離進行調節。增大D:S,接收的能量就減少,如不增大接收口徑,距離系數D:S很難做大,這就要增加儀器成本。

4、確定波長范圍

目標材料的發射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應波長對于高反射率合金材料,有低的或變化的發射率。在高溫區,測量金屬材料的*波長是近紅外,可選用0.8~1.0μm。其他溫區可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的,紅外能量會穿透這些材料,對這種材料應選擇特殊的波長。如測量玻璃內部溫度選用1.0μm,2.2μm和3.9μm(被測玻璃要很厚,否則會透過)波長;測玻璃表面溫度選用5.0μm;測低溫區選用8~14μm為宜。如測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0.4mm的選用8-14μm。如測火焰中的CO用窄帶4.64μm,測火焰中的NO2用4.47μm。

5、確定響應時間

響應時間表示紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度,定義為到達zui后讀數的95%能量所需要時間,它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統的時間常數有關。有些紅外測溫儀響應時間可達1ms,比接觸式測溫方法快得多。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時,要選用快速響應紅外測溫儀,否則達不到足夠的信號響應,會降低測量精度。然而,并不是所有應用都要求快速響應的紅外測溫儀。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時,測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。因此,紅外測溫儀響應時間的選擇要和被測目標的情況相適應。確定響應時間,主要根據目標的運動速度和目標的溫度變化速度。對于靜止的目標或目標參在熱慣性,或現有控制設備的速度受到限制,測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。

6、信號處理功能

鑒于離散過程(如零件生產)和連續過程不同,所以要求紅外測溫儀具有多信號處理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)可供選用,如測溫傳送帶上的瓶子時,就要用峰值保持,其溫度的輸出信號傳送至控制器內。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持,設置測溫儀響應時間稍長于瓶子之間的時間間隔,這樣至少有一個瓶子總是處于測量之中。

TEL:13538187378

粵公網安備 44030602002977號

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