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如何正确选择红外测温仪
- 2019-05-24-

选择红外测温仪可分为三个方面:

    (1)性能指标,如温度范围,光斑尺寸,工作波长,测量精度,窗口,显示和输出,响应时间,保护配件等。

    (2)环境和工作条件,如环境温度,窗户,显示和输出,保护配件。

    (3)其他选择,如易用性,维护和校准性能和价格,也对温度计的选择有一定的影响。

    随着技术的不断发展,红外测温仪的设计和新进展为用户提供了多种功能和多功能仪器,扩大了选择范围。其他选项,例如易用性,维护和校准性能以及价格。在选择温度计模型时应首先确定测量要求,如测量目标温度,测量目标尺寸,测量距离,测量目标材料,目标环境,响应速度,测量精度,便携式或在线等; 在现有的各类温度计的比较中,选择满足上述仪器模型的要求; 在许多满足上述要求的情况下选择模型的性能,功能和价格的匹配。

    1,确定温度范围

    温度测量范围是重要的性能指标。如Raytek产品覆盖-50℃ - + 3000℃,但这不能成为一种红外测温仪。每种类型的温度计都有自己特定的温度范围。因此,用户测量的温度范围必须被认为是准确,全面,既不太窄,也不太宽。根据黑体辐射定律,温度引起的辐射能量的变化将超过光谱短波段发射率误差引起的辐射能量的变化,因此用短波作为温度测量。一般来说,温度范围越窄,监测输出信号分辨率的温度越高,可靠性的准确性就越容易解决。温度范围过宽,会降低温度测量精度。例如,如果测量的目标温度是1000°C,首先确定在线或便携式,如果它是便携式的。许多型号都能满足这种温度,如3iLR3,3i2M,3i1M。如果测量精度是主要的,选择2M或1M型号,因为如果选择3iLR型,其宽温度范围,高温测量性能会更差; 如果用户除了测量1000℃的目标外,还要照顾低温目标,那就不得不选择3iLR3。

    2,确定目标尺寸

    根据红外测温仪的原理可分为单色温度计和双色温度计(辐射比彩色温度计)。对于单色温度计,在温度测量中,测量的目标区域应填充温度计视野。建议测量对象大小超过字段大小的50%。如果目标尺寸小于视场,则背景辐射能量将作为视听干扰温度读数进入温度计,从而导致误差。相反,如果目标大于温度计的视野,温度计将不受测量区域外的背景影响。对于比色高温计,温度由两个独立波段中的辐射能量的比率确定。因此当测量目标非常小时,不填充视场,测量烟雾,灰尘,阻挡,辐射能量衰减的路径,对测量结果没有显着影响。比色温度计是小型,运动或振动物体的选择。这是由于光线直径小,柔韧,可以弯曲,阻挡和折叠光通道传输的光辐射能量。

    即使在能量衰减达95%的情况下,也能保证所需温度测量的准确性。适用于尺寸小,运动或振动的目标; 有时在视野中移动,或部分移出视野,双色温度计是较好的选择。如果温度计和目标不能直接瞄准,测量通道弯曲,狭窄,阻塞等,双色光纤温度计是比较好的选择。

    3,确定距离系数(光学分辨率)

    距离系数从D:S比率确定温度探头与D之间的目标距离和测量的目标直径比。如果温度计由于环境限制必须远离目标安装,而且要测量小目标,则应选择温度计的高分辨率的温度计。光学分辨率越高,即增加D:S比,温度计的成本越高。Raytek红外测温仪D:S范围从2:1(低范围系数)到超过300:1(高范围系数)。如果温度计远离目标,且目标很小,则应选择温度计的高范围系数。对于固定焦距的温度计,光学系统的焦点是小的光斑位置,离焦点位置近,远的地方会增加。有两个距离系数。因此,为了接近和远离精确温度测量的焦点,测量的目标尺寸应大于焦斑尺寸,变焦温度计具有小焦点位置,根据目标调节的距离。增加D:S,减少接收的能量,如果不增加接收孔径,距离系数D:S很难做到,这会增加仪器的成本。

    4.确定波长范围

    目标材料的发射率和表面特性决定了高反射率的相应光谱波长,对于高反射率合金材料具有低或可变发射率。在高温区域,金属材料的波长是近红外的,可以是0.8~1.0μm。其他温度范围有1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于某些材料在某些波长下是透明的,红外能量会穿透这些材料,材料应选择特殊的波长。如测量玻璃的内部温度选择1.0μm,2.2μm和3.9μm(测得的玻璃要很厚,否则会穿透)波长; 测得的玻璃表面温度选择5.0μm; 测得低温区8~14μm为宜。如聚乙烯塑料薄膜的测量选择3.43μm,聚酯4.3μm或7.9μm,厚度大于0.4mm的8-14μm。如CO中的火焰带有4.64μm的窄带,在火焰中测得NO2为4.47μm。

    5,确定响应时间

    响应时间表示红外温度计对测量的温度变化的响应时间,定义为达到读取能量的95%所需的时间,其与光电探测器,信号处理电路和显示系统的时间常数有关。雷泰克(Raytek)新型红外测温仪的响应时间可达1ms。这比接触温度测量方法快得多。如果目标快速移动或测量快速加热目标,快速响应红外测温仪的选择,或未达到足够的信号响应,将降低测量精度。但是,并非所有应用都需要快速响应红外测温仪。对于在静止或目标热过程中存在热惯性,可以放松温度计的响应时间。因此,红外测温仪响应时间的选择和测量目标适应的情况。确定响应时间,主要基于目标速度和目标温度的变化速度。对于受热惯性或现有控制设备速度限制的静止目标或目标,可以放松温度计的响应时间。

    6,信号处理功能

    鉴于离散过程(如零件生产)和连续过程不同,所以要求红外测温仪具有多信号处理功能(如峰值保持,谷值保持,平均值),如瓶子上的温度输送带,为了保持峰值,输出信号的温度到控制器。否则,温度计读取瓶子之间的较低温度值。如果峰值保持,则设置温度计响应时间略长于瓶子之间的时间间隔,因此至少有一个瓶子始终在测量中。

    7,环保考虑

    应考虑并妥善处理环境条件对测量结果有很大影响的温度计,否则会影响精度甚至对温度测量造成损害。当环境温度高,存在灰尘,烟雾和蒸汽条件时,厂家可以使用保护罩,水冷,空气冷却系统,空气净化器等配件。这些配件可有效解决环境影响,保护温度计,实现精确的温度测量。在确定附件时,应尽可能要求标准化服务,以降低安装成本。在测量噪音,电磁场,振动或难以进入的环境条件或其他恶劣条件下,吸烟,灰尘或其他颗粒减少能量信号的测量,光纤色温计是比较好的选择。在噪声,电磁场,振动和难以进入的环境条件或其他恶劣条件下,应选择光比色温度计。

    在密封或有害物质应用(如容器或真空箱)中,温度计通过窗口进行观察。材料必须足够坚固,以通过所用温度计的工作波长范围。而且还要确定操作人员是否还需要通过窗户观察,这样才能选择合适的安装位置和窗口材料,避免相互影响。在低温测量应用中,通常以Ge或Si材料为窗,不透光可见光,人眼无法通过窗户观察目标。如操作者通过窗口目标,应使用通过红外辐射和通过可见光的光学材料,如同时使用红外辐射和通过可见光的光学材料,

    当温度计工作环境中存在易燃气体时,可选择本安型红外测温仪,它在一定浓度的可燃气体环境中进行安全测量和监测。

    在恶劣的环境条件下,您可以选择单独的头部并监控系统,以便于安装和配置。可以选择与现有控制器信号输出形式匹配。

    8,红外辐射温度计校准

    必须校准红外测温仪,以使其能够正确显示测量的目标温度。如果在使用温度计时使用温度计,则需要返回工厂或服务中心重新校准。


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