当前位置: 首页 » 技术方案 » 产品应用 » 正文

如何才能测量高速移动或温度骤变物体的热量?


时间:2017-09-29 作者:菲力尔
分享到:



如何才能测量高速移动或温度骤变物体的热量?传统的测温工具,比如热电偶或点温仪,无法提供能完全显示高速热应用特征所需的分辨率或速度。这些工具在用于对移动中物体进行测温时并不实用,至少来说,并不能完整提供物体的热属性信息。

相比之下,红外热像仪可以测量整个场景中的温度,捕捉每一像素的热数据。红外热像仪能够实现快速、准确、非接触的温度测量。通过为相关应用选择正确的热像仪类型,你便能够收集到可靠的高速测温数据,生成定格的热图像,并给出具有说服力的研究数据。

点测温与区域测温

测量一个区域内的温度,而非逐个点、逐个点的进行测量,可以帮助研究人员和工程师对其正在测试的系统做出更好的之情决策。

由于热点偶和热敏电阻都需要通过接触才能进行测温,因此它们智能一次提供一个位置的温度数据。而且,小的测试目标一次只能安装少数热电偶。贴在其上,实际上热电偶会散热,而可能改变温度读数。

传统热电偶的热图像

非接触式的测温可能采用点温仪(也称为红外测温仪),但如同热电偶一样,点温仪只能测量单点的温度。

红外热像仪能对绝对零度以上物体发出的热辐射生成热图像。通过提供每一个像素的温度测量值,研究人员可以以非接触的方式对某一场景进行观察和测温。由于红外热像仪提供的数据比热电偶或点温仪要多,而且可以追踪随时间推移所发生温度变化,所以他们非常适合用于研究和工程设计项目。

制冷型与非制冷型红外探测器

红外探测器大体可分为两类:一类是热探测器,另一类是量子探测器。

热探测器,比如微测辐射热计,会对射入的辐射能产生反应,加热像素,通过电阻的变化来反映出温度的变化。此类红外热像仪不需要制冷,且成本比量子探测器红外热像仪低。制冷型量子探测器采用锑华铟(InSb)、铟镓砷(InGaAs)或应变超晶格制成。这类探测器为光电探测器,即光子撞击像素点,转化为可存储于积分电容器的电子。像素采用的电子快门,通过断开或短路积分电容器来控制快门。

锑化铟(InSb)探测器热像仪,比如FLIR X6900sc,在测量-20 ˚C350 ˚C之间的物体温度时,其典型的积分时间可能低至0.48μs。如此短的“快照速度”可以定格画面,准确测量非常快的瞬时变化。

FLIR锑化铟制冷型热像仪拍摄的FA-18大黄蜂战斗机的定格画面

相反,非制冷型热像仪,比如FLIR T1030sc,它的像素由随温度产生明显电阻变化的材料组成。而且,每一个像素的温度都会升高或降低。其电阻随温度的变化而变化,并可测量其数值,同时通过校准流程映射至目标温度。


现今配备的微测辐射热计红外热像仪的快照速度或“时间常数”一般为8-12ms。但这并不意味着传感器像素点以每8-12ms进行读取。一般的经验是:处理跃阶输入信号的一阶系统达到稳定状态所需的时间是时间常数的5倍。

时间常数与思维实验

以下的思维实验有助于方便理解微测辐射热计的时间常数概念和其影响高速测温的方式。


假想有两桶水:一桶是装满已搅拌均匀的0 ˚C冰水,另一桶是快速沸腾的100 ˚C沸水。让微测辐射热计红外热像仪先对准冰水测温,然后马上对准沸水(100 ˚C的跃阶输入),记录这一过程的测温结果。


关键词:红外热像仪 非制冷型 探测器 测试测量    浏览量:1228

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

关注仪商网公众号

0条 [查看全部]  发表评论

最新发布
行业动态
技术方案
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2006- 861718.com All rights reserved 版权所有 © 星球国际资讯集团 广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782