講解便攜式紅外線�(cè)溫儀的選�
1、確定測(cè)溫范�
紅外線測(cè)溫儀確定�(cè)溫范圍:�(cè)溫范圍是�(cè)溫儀zui重要的一�(gè)性能指標(biāo)。有些測(cè)溫儀�(chǎn)品量程可�(dá)到為-50�- +3000℃,但這不能由一種型�(hào)的紅外測(cè)溫儀�(lái)完成。每種型�(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。因�,用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮�(zhǔn)�、周�,既不要�(guò)窄,也不要過(guò)�。根�(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�,測(cè)溫時(shí)�(yīng)盡量選用短波較好。一般來(lái)�(shuō),測(cè)溫范圍越窄,�(jiān)控溫度的輸出信號(hào)分辨率越�,精度可靠性容易解�。測(cè)溫范圍過(guò)寬,�(huì)降低�(cè)溫精�。例�,如果被�(cè)目標(biāo)溫度�1000�,首先確定在線式還是便攜�,如果是便攜�。滿足這一溫度的型�(hào)很多,如3iLR3�3i2M�3i1M。如果測(cè)量精度是主要�,選�2M�1M型號(hào)�,因?yàn)槿绻x�3iLR型,其測(cè)溫范圍很�,則高溫�(cè)量性能便差一�;如果用戶除測(cè)�1000℃的目標(biāo)外,還要照顧低溫目標(biāo),那只好選擇3iLR3�
.2、確定目�(biāo)尺寸
紅外�(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�(cè)溫儀)。對(duì)于單色測(cè)溫儀,在�(jìn)行測(cè)溫時(shí),被�(cè)目標(biāo)面積�(yīng)充滿�(cè)溫儀視場(chǎng)。建議被�(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小�50%為好。如果目�(biāo)尺寸小于視場(chǎng),背景輻射能量就�(huì)�(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀�(shù),造成誤差。相�,如果目�(biāo)大于�(cè)溫儀的視�(chǎng),測(cè)溫儀就不�(huì)受到�(cè)量區(qū)域外面的背景影響。對(duì)于比色測(cè)溫儀,不充滿視場(chǎng),測(cè)量通路上存在煙�、塵�、阻擋,�(duì)輻射能量有衰減時(shí),都不對(duì)�(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大影�。對(duì)于細(xì)小而又處于�(yùn)�(dòng)或震�(dòng)之中的目�(biāo),比色測(cè)溫儀�*選擇。這是由于光線直徑�,有柔�,可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量�
�(duì)于某些測(cè)溫儀,其溫度是由兩�(gè)�(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來(lái)確定�。因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小,沒(méi)有充滿現(xiàn)�(chǎng),測(cè)量通路上存在煙霧、塵�、阻擋對(duì)輻射能量有衰減時(shí),都不會(huì)�(duì)�(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影�。甚至在能量衰減�95%的情況下,仍能保證要求的�(cè)溫精�。對(duì)于目�(biāo)�(xì)�,又處于�(yùn)�(dòng)或振�(dòng)之中的目�(biāo);有時(shí)在視�(chǎng)�(nèi)�(yùn)�(dòng),或可能部分移出視場(chǎng)的目�(biāo),在此條件下,使用雙色測(cè)溫儀�*選擇。如果測(cè)溫儀和目�(biāo)之間不可能直接瞄�(zhǔn),測(cè)量通道彎曲、狹�、受阻等情況下,雙色光纖�(cè)溫儀�*選擇。這是由于其直徑小,有柔�,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�、條件惡劣或靠近電磁�(chǎng)的目�(biāo)�
.3、確定距離系�(shù)(光學(xué)分辨�)
距離系數(shù)�D�S之比確定,即�(cè)溫儀探頭到目�(biāo)之間的距�D與被�(cè)目標(biāo)直徑之比。如果測(cè)溫儀由于�(huán)境條件限制必須安裝在�(yuǎn)離目�(biāo)之處,而又要測(cè)量小的目�(biāo),就�(yīng)選擇高光�(xué)分辨率的�(cè)溫儀。光�(xué)分辨率越�,即增大D�S比�,測(cè)溫儀的成本也越高�Raytek紅外�(cè)溫儀D�S的范圍從2�1(低距離系�(shù))到高�300�1(高距離系�(shù))。如果測(cè)溫儀�(yuǎn)離目�(biāo),而目�(biāo)又小,就�(yīng)選擇高距離系�(shù)的測(cè)溫儀。對(duì)于固定焦距的�(cè)溫儀,在光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)處為光斑zui小位�,近于和�(yuǎn)于焦�(diǎn)位置光斑都會(huì)增大。存在兩�(gè)距離系數(shù)。因此,為了能在接近和遠(yuǎn)離焦�(diǎn)的距離上�(zhǔn)確測(cè)�,被�(cè)目標(biāo)尺寸�(yīng)大于焦點(diǎn)處光斑尺寸,變焦�(cè)溫儀有一�(gè)zui小焦�(diǎn)位置,可根據(jù)到目�(biāo)的距離�(jìn)行調(diào)節(jié)。增�D�S,接收的能量就減�,如不增大接收口�,距離系�(shù)D�S很難做大,這就要增加儀器成��
4、確定波�(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�(yīng)波長(zhǎng)�(duì)于高反射率合金材�,有低的或變化的�(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�1.6μm,2.2μm�3.9μm。由于有些材料在一定波�(zhǎng)上是透明�,紅外能量會(huì)穿透這些材料,對(duì)這種材料�(yīng)選擇特殊的波�(zhǎng)。如�(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選�1.0μm�2.2μm�3.9μm(被測(cè)玻璃要很�,否則會(huì)透過(guò))波長(zhǎng);�(cè)玻璃表面溫度選用5.0μm;�(cè)低溫區(qū)選用8�14μm為宜。如�(cè)量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm,聚酯類(lèi)選用4.3μm�7.9μm,厚度超�(guò)0.4mm的選�8-14μm。如�(cè)火焰中的CO用窄�4.64μm,測(cè)火焰中的NO2�4.47μm�
5、確定響�(yīng)�(shí)�
響應(yīng)�(shí)間表示紅外測(cè)溫儀�(duì)被測(cè)溫度變化的反�(yīng)速度,定義為到達(dá)zui后讀�(shù)�95%能量所需要時(shí)�,它與光電探�(cè)�、信�(hào)處理電路及顯示系�(tǒng)的時(shí)間常�(shù)有關(guān)。有些紅外測(cè)溫儀響應(yīng)�(shí)間可�(dá)1ms,比接觸式測(cè)溫方法快得多。如果目�(biāo)的運(yùn)�(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)�(shí),要選用快速響�(yīng)紅外�(cè)溫儀,否則達(dá)不到足夠的信�(hào)響應(yīng),會(huì)降低�(cè)量精�。然�,并不是所有應(yīng)用都要求快速響�(yīng)的紅外測(cè)溫儀。對(duì)于靜止的或目�(biāo)熱過(guò)程存在熱慣性時(shí),測(cè)溫儀的響�(yīng)�(shí)間就可以放寬要求了。因�,紅外測(cè)溫儀響應(yīng)�(shí)間的選擇要和被測(cè)目標(biāo)的情況相適應(yīng)。確定響�(yīng)�(shí)�,主要根�(jù)目標(biāo)的運(yùn)�(dòng)速度和目�(biāo)的溫度變化速度。對(duì)于靜止的目標(biāo)或目�(biāo)參在熱慣�,或�(xiàn)有控制設(shè)備的速度受到限制,測(cè)溫儀的響�(yīng)�(shí)間就可以放寬要求了�
.6、信�(hào)處理功能
鑒于離散�(guò)�(如零件生�(chǎn))和連續(xù)�(guò)程不同,所以要求紅外測(cè)溫儀具有多信�(hào)處理功能(如峰值保�、谷值保持、平均�)可供選用,如�(cè)溫傳送帶上的瓶子�(shí),就要用峰值保�,其溫度的輸出信�(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�。若用峰值保�,設(shè)置測(cè)溫儀響應(yīng)�(shí)間稍�(zhǎng)于瓶子之間的�(shí)間間隔,這樣至少有一�(gè)瓶子總是處于�(cè)量之��
7、環(huán)境條件考慮
�(cè)溫儀所處的�(huán)境條件對(duì)�(cè)量結(jié)果有很大影響,應(yīng)予考慮并適�(dāng)解決,否則會(huì)影響�(cè)溫精度甚至引起損�。當(dāng)�(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�(hù)�、水冷卻、空氣冷卻系�(tǒng)、空氣吹掃器等附�。這些附件可有效地解決�(huán)境影響并保護(hù)�(cè)溫儀,實(shí)�(xiàn)�(zhǔn)確測(cè)溫。在確定附件�(shí),應(yīng)盡可能要求標(biāo)�(zhǔn)化服�(wù),以降低安裝成本。當(dāng)在噪�、電磁場(chǎng)、震�(dòng)或難以接近環(huán)境條件下,或其他惡劣條件�,煙�、灰塵或其他顆粒降低�(cè)量能量信信號(hào)�(shí),光纖雙色測(cè)溫儀�*選擇。比色測(cè)溫儀�*選擇。在噪聲、電磁場(chǎng)、震�(dòng)和難以接近的�(huán)境條件下,或其他惡劣條件�(shí),宜選擇光線比色�(cè)溫儀�
在密封的或危�(xiǎn)的材料應(yīng)用中(如容器或真空�),測(cè)溫儀通過(guò)窗口�(jìn)行觀�(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�(zhǎng)范圍。還要確定操作工是否也需要通過(guò)窗口�(jìn)行觀�,因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料,避免相互影�。在低溫�(cè)量應(yīng)用中,通常�Ge�Si材料作為窗口,不透可�(jiàn)�,人眼不能通過(guò)窗口觀察目�(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�(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�BaF2等作為窗口材料�
�(dāng)�(cè)溫儀工作�(huán)境中存在易燃?xì)怏w�(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�(huán)境中�(jìn)行安全測(cè)量和�(jiān)��
在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況�,可以選擇測(cè)溫頭和顯示器分開(kāi)的系�(tǒng),以便于安裝和配�。可選擇與現(xiàn)行控制設(shè)備相匹配的信�(hào)輸出形式�
8、紅外輻射測(cè)溫儀的標(biāo)�
紅外�(cè)溫儀必須�(jīng)�(guò)�(biāo)定才能使它正確地顯示出被�(cè)目標(biāo)的溫�。一般的紅外�(cè)溫的校準(zhǔn)周期是一�,建議選用腔形,�(fā)射率�(dá)�0.995的黑體爐,才能準(zhǔn)確的校準(zhǔn)紅外�(cè)溫儀。如果所用的�(cè)溫儀在使用中出現(xiàn)�(cè)溫超�,則需退回廠家或維修中心重新�(biāo)定�
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