紅外測(cè)溫儀的基本理論

紅外線的波長(zhǎng)在0.76～100μm之間，按波長(zhǎng)的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。1988年推出的全功能熱像儀，將溫度的測(cè)量、修改、分析、圖像采集、存儲(chǔ)合于一體，重量小于7公斤，儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。紅外線輻射是自然界存在的一種為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。

你知道紅外線測(cè)溫儀在工廠中廣泛應(yīng)用有哪些嗎？

溫度、壓力、電流、電壓等都是人們所熟悉的基本物理量。在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、全工藝流程控制等影響很大，這些基本物理量中，對(duì)溫度的測(cè)量和標(biāo)定相比之下難度要大的多。Raytek紅外測(cè)溫儀D：S的范圍從2：1（低距離系數(shù)）到高于300：1（高距離系數(shù)）。這是因?yàn)闇囟认到y(tǒng)本身的“絕熱” 和“熱量傳輸”的影響是十分復(fù)雜的，這就造成了溫度測(cè)量標(biāo)定統(tǒng)體積大，所需要的穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，精度很難提高等。并非象壓力系統(tǒng)那樣只要保證壓力傳輸管路泄漏就可以保證內(nèi)外壓力互不影響，這樣就很容易實(shí)現(xiàn)壓力的快速傳輸，穩(wěn)定時(shí)間只需幾毫秒而測(cè)量精度很容易達(dá)到萬分之幾以上。

再來看看一個(gè)和高穩(wěn)定度的溫度測(cè)量系統(tǒng)，保證其“絕熱”也就是說完全阻止熱傳輸是不可能的。紅外測(cè)溫儀的使用要點(diǎn)六信號(hào)處理功能鑒于離散過程（如零件生產(chǎn)）和連續(xù)過程不同，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)。人們通常使一個(gè)足夠大的體積在其達(dá)到熱平衡的條件下，認(rèn)為其內(nèi)部質(zhì)量中心處某一小體積的溫場(chǎng)梯度足夠均衡，這就是為什么溫度校準(zhǔn)源體積龐大的重要原因之一。另外，一個(gè)溫度系統(tǒng)的熱傳輸也是十分復(fù)雜的，常常通過熱的傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射來完成，可以想象，一下子使其溫度突變并達(dá)到熱平衡幾乎是不可能的，這就是常規(guī)溫度標(biāo)定源為了保證一定的溫場(chǎng)均勻性，器體積大，升、降溫時(shí)間長(zhǎng)，造成工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)溫度測(cè)量系統(tǒng)的檢查、維修和標(biāo)定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢和由于多次拆裝溫度探頭而影響系統(tǒng)的可靠性。

紅外測(cè)溫儀選購(gòu)和注意事項(xiàng)工作原理

由光學(xué)系統(tǒng) 、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。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)溫儀是較佳選擇。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路，并按照 儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。 　　當(dāng)用紅外輻射測(cè)溫儀量測(cè)目標(biāo)的溫度時(shí)首先要量測(cè)出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。單色測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例；雙色測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。

系統(tǒng)組成

紅外測(cè)溫采用逐點(diǎn)分析的方式，即把物體一個(gè)局部區(qū)域的熱輻射聚焦在單個(gè)探測(cè)器上，并通過已知物體的發(fā)射率，將輻射功率轉(zhuǎn)化為溫度。紅外系統(tǒng)：紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。由于被檢測(cè)的對(duì)象、量測(cè)范圍和使用場(chǎng)合不同，紅外測(cè)溫儀的外觀設(shè)計(jì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本結(jié)構(gòu)大體相似，主要包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。

選擇紅外測(cè)溫儀可分為三個(gè)方面：

性能指標(biāo)方面,如溫度范圍、距離比（也叫目標(biāo)系數(shù))、工作波長(zhǎng)、量測(cè)精度、響應(yīng)時(shí)間等;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;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。紅外測(cè)溫儀的使用要點(diǎn)三確定距離系數(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。隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,紅外測(cè)溫儀*佳設(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。

遠(yuǎn)紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

量測(cè)金屬導(dǎo)線過熱聯(lián)合的方法已經(jīng)被普遍的主人。但載流導(dǎo)線過熱的量測(cè)方法并不嚴(yán)重,大型發(fā)電機(jī)封閉母線局部過熱;大容量變壓器貝爾法蘭螺栓過熱;密封容器泄漏;測(cè)試水分離器;查找工藝管道或其他隔熱絕緣故障的過程中幾乎被遺忘。額頭表面溫度不僅低于腋下溫度，而且受環(huán)境溫度的影響很大，致使現(xiàn)有的各種紅外測(cè)溫儀出現(xiàn)很大的測(cè)量誤差。遠(yuǎn)紅外線溫度量測(cè)設(shè)施、電子天平已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。工程人員應(yīng)該跳出,在當(dāng)前可能發(fā)燒,只是檢查那里的思維圈。電機(jī)鐵芯故障;變壓器高壓套管的故障、管線堵塞故障;避雷器受潮受潮熱失敗;電容器絕緣老化失敗和電纜絕緣退化,等等,都可以通過紅外量測(cè)驗(yàn)證。符合“一個(gè)都不能少”的原則,對(duì)所有使用遠(yuǎn)紅外線量測(cè)設(shè)施檢測(cè)設(shè)施,以確保隱患消除在萌芽狀態(tài)。

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