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带你了解红外测温仪及如何选型


  来源: 传感器专家 时间:2020-02-11 编辑:仪商WXF
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一、红外测温仪工作原理

 

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

 

红外测温仪工作原理


在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

 

黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。


  

因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。

 

根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因纱在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。

  

二、红外测温仪的优缺点


优点: 

①非接触测量:它不需要接触到被测温度场的内部或表面,因此,不会干扰被测温度场的状态,测温仪本身也不受温度场的损伤。


 ②测量范围广:因其是非接触测温,所以测温仪并不处在较高或较低的温度场中,而是工作在正常的温度或测温仪允许的条件下。一般情况下可测量负几十度到三千多度。

 

③测温速度快:即响应时问快。只要接收到目标的红外辐射即可在短时间内定温。

 

④准确度高:红外测温不会与接触式测温一样破坏物体本身温度分布,因此测量精度高。红外测温仪通常精度都是1度以内。

 

⑤灵敏度高:只要物体温度有微小变化,辐射能量就有较大改变,易于测出。可进行微小温度场的温度测量和

 

⑥温度分布测量,以及运动物体或转动物体的温度测量。使用安全及使用寿命长。

 

缺点:

 

1)易受环境因素影响(环境温度,空气中的灰尘等)

 

2)对于光亮或者抛光的金属表面的测温读数影响较大

 

3)只限于测量物体外部温度,不方便测量物体内部和存在障碍物时的温度

 


 

三、红外线测温仪的性能指标及选型

 

关键词:红外测温仪 选型    浏览量:347

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