紅外測(cè)溫儀工作原理二

一切溫度高于絕1對(duì)零度的物體都在不停地向周?chē)臻g發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。黑體輻射定律：黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量，沒(méi)有能量的反射和透過(guò)，其表面的發(fā)射率為1。應(yīng)該指出，自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長(zhǎng)表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，故稱(chēng)黑體輻射定律。紅外測(cè)溫儀的分類(lèi)紅外熱像儀一般分光機(jī)掃描成像系統(tǒng)和非掃描成像系統(tǒng)。

紅外熱像儀的優(yōu)點(diǎn)原理及其使用的系統(tǒng)介紹

與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式(如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等放置在被測(cè)物表面或體內(nèi))相比，紅外熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線(xiàn)檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度，通過(guò)掃描，還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內(nèi)以0.05℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱致故障（根據(jù)致熱效應(yīng)，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進(jìn)而判斷設(shè)備狀況和缺陷性質(zhì)）揭示出如導(dǎo)線(xiàn)接頭或線(xiàn)夾發(fā)熱，以及電氣設(shè)備中的局部過(guò)熱點(diǎn)等等。6、校準(zhǔn)結(jié)果處理：校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理依據(jù)工作用全輻射溫度計(jì)檢定規(guī)程實(shí)施，校準(zhǔn)過(guò)程題寫(xiě)紅外線(xiàn)測(cè)溫儀校準(zhǔn)記錄表格，校準(zhǔn)結(jié)束填寫(xiě)校準(zhǔn)報(bào)告。

紅外熱像儀一般分光機(jī)掃描成像系統(tǒng)和非掃描成像系統(tǒng)。光機(jī)掃描成像系統(tǒng)采用單元或多元（元數(shù)有8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多）光電導(dǎo)或光伏紅外探測(cè)器，用單元探測(cè)器時(shí)速度慢，主要是幀幅響應(yīng)的時(shí)間不夠快，多元陣列探測(cè)器可做成高速實(shí)時(shí)熱像儀。非掃描成像的熱像儀，如新一代的焦平面陣列式凝視成像的焦平面熱像儀，在性能上大大優(yōu)于光機(jī)掃描式熱像儀，有逐步取代光機(jī)掃描式熱像儀的趨勢(shì)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫時(shí)只需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)攝取圖像，并將上述信息存儲(chǔ)到機(jī)內(nèi)的PC卡上，即完成全部操作，各種參數(shù)的設(shè)定可回到室內(nèi)用軟件進(jìn)行修改和分析數(shù)據(jù)，直接得出檢測(cè)報(bào)告，由于技術(shù)的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)的改變，取代了復(fù)雜的機(jī)械掃描，儀器重量已小于二公斤，使用中如同手持?jǐn)z像機(jī)一樣，單手即可方便地操作。其關(guān)鍵技術(shù)是探測(cè)器由單片集成電路組成，被測(cè)目標(biāo)的整個(gè)視野都聚焦在上面，并且圖像更加清晰，使用更加方便，儀器非常小巧輕便，同時(shí)具有自動(dòng)調(diào)焦圖像凍1結(jié)，連續(xù)放大，點(diǎn)溫、線(xiàn)溫、等溫和語(yǔ)音注釋圖像等功能，儀器采用PC卡，存儲(chǔ)容量可高達(dá)500幅圖像。05℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱致故障（根據(jù)致熱效應(yīng)，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進(jìn)而判斷設(shè)備狀況和缺陷性質(zhì)）揭示出如導(dǎo)線(xiàn)接頭或線(xiàn)夾發(fā)熱，以及電氣設(shè)備中的局部過(guò)熱點(diǎn)等等。

為什么選擇使用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀測(cè)溫而不是其他的？

一、為何采用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀測(cè)溫儀？

紅外線(xiàn)測(cè)溫儀測(cè)溫儀采用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀技術(shù)可快速方便地測(cè)量物體的表面溫度。不需要機(jī)械的接觸被測(cè)物體而快速測(cè)得溫度讀數(shù)。只需瞄準(zhǔn)，按動(dòng)觸發(fā)器，在LCD顯示屏上讀出溫度數(shù)據(jù)。測(cè)溫儀重量輕、體積小、使用方便，并能可靠地測(cè)量熱的、危險(xiǎn)的或難以接觸的物體，而不會(huì)污染或損壞被測(cè)物體。測(cè)溫儀每秒可測(cè)若干個(gè)讀數(shù),而接觸測(cè)溫儀每秒測(cè)量就需要若干分鐘的時(shí)間。2、最1大的波長(zhǎng)測(cè)溫法由維恩位移定律，黑體輻射峰值波長(zhǎng)Kmax與絕1對(duì)溫度T之積為一常數(shù)，通過(guò)測(cè)量峰值波長(zhǎng)Kmax來(lái)計(jì)算溫度T。

二、測(cè)溫儀如何工作？

測(cè)溫儀接收多種物體自身發(fā)射出的不可見(jiàn)能量，輻射是電磁頻譜的一部分，它包括無(wú)線(xiàn)電波、微波、可見(jiàn)光、紫外、R射線(xiàn)和X射線(xiàn)。位于可見(jiàn)光和無(wú)線(xiàn)電波之間，波長(zhǎng)常用微米表示，波長(zhǎng)范圍為0.7微米－1000微米，實(shí)際上，0.7微米－14微米波帶用于測(cè)溫儀。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。

紅外線(xiàn)測(cè)溫儀的工作原理解析

紅外線(xiàn)測(cè)溫儀器主要有3種類(lèi)型：紅外熱像儀、紅外熱電視、紅外測(cè)溫儀（點(diǎn)溫儀）。60年代我國(guó)研制成功臺(tái)紅外測(cè)溫儀，1990年以后又陸續(xù)生產(chǎn)小目標(biāo)、遠(yuǎn)距離、適合電業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的測(cè)溫儀器，如西光IRT－1200D型、HCW－Ⅲ型、HCW－Ⅴ型；YHCW－9400型；該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。WHD4015型（雙瞄準(zhǔn)，目標(biāo)D 40mm，可達(dá)15 m）、WFHX330型（光學(xué)瞄準(zhǔn)，目標(biāo)D 50 mm，可達(dá)30 m）。美國(guó)生產(chǎn)的PM－20、30、40、50、HAS－201測(cè)溫儀；瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有較廣泛的應(yīng)用。DL－500 E可以應(yīng)用于110～500 kV變電設(shè)備上，圖像清晰，溫度準(zhǔn)確。紅外熱像儀，主要有日本TVS－2000、TVS－100，美國(guó)PM－250，瑞典AGA－ THV510、550、570。近期，國(guó)產(chǎn)紅外熱像儀在昆明研制成功，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

了解紅外測(cè)溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶(hù)正確地選擇和使用紅外測(cè)溫儀的基礎(chǔ)。紅外線(xiàn)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。光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場(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)零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。如果用戶(hù)除測(cè)量1000℃的目標(biāo)外，還要照顧低溫目標(biāo)，那只好選擇3iLR3。除此之外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和測(cè)溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對(duì)性能指標(biāo)的影響及修正方法。