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    選擇紅外測溫儀可分為3個(gè)方面

    更新時(shí)間:2024-04-30      點(diǎn)擊次數:302
    (1)性能指標方面,如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長(cháng)、測量精度、窗口、顯示和輸出、響應時(shí)間、保護附件等;
     
    (2)環(huán)境和工作條件方面,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等;
     
    (3)其他選擇方面,如使用方便、維修和校準性能以及價(jià)格等,也對測溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響。
     
    隨著(zhù)技術(shù)和不斷發(fā)展,紅外測溫儀佳設計和新進(jìn)展為用戶(hù)提供了各種功能和多用途的儀器,擴大了選擇余地。其他選擇方面,如使用方便、維修和校準性能以及價(jià)格等。在選擇測溫儀型號時(shí)應首先確定測量要求,如被測目標溫度,被測目標大小,測量距離,被測目標材料,目標所處環(huán)境,響應速度,測量精度,用便攜式還是在線(xiàn)式等等;在現有各種型號的測溫儀對比中,選出能夠滿(mǎn)足上述要求的儀器型號;在諸多能夠滿(mǎn)足上述要求的型號中選擇出在性能、功能和價(jià)格方面的佳搭配。
     
    確定測溫范圍
     
    確定測溫范圍:測溫范圍是測溫儀重要的一個(gè)性能指標。有些測溫儀產(chǎn)品量程可達到為-50℃-+3000℃,但這不能由一種型號的紅外測溫儀來(lái)完成。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍。因此,用戶(hù)的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全,既不要過(guò)窄,也不要過(guò)寬。根據黑體輻射定律,在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測溫時(shí)應盡量選用短波較好。一般來(lái)說(shuō),測溫范圍越窄,監控溫度的輸出信號分辨率越高,精度可靠性容易解決。測溫范圍過(guò)寬,會(huì )降低測溫精度。例如,如果被測目標溫度為1000℃,首先確定在線(xiàn)式還是便攜式,如果是便攜式。滿(mǎn)足這一溫度的型號很多,如3iLR3,3i2M,3i1M。如果測量精度是主要的,好選用2M或1M型號的,因為如果選用3iLR型,其測溫范圍很寬,則高溫測量性能便差一些;如果用戶(hù)除測量1000℃的目標外,還要照顧低溫目標,那只好選擇3iLR3。
     
    確定目標尺寸
     
    紅外測溫儀根據原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀(輻射比色測溫儀)。對于單色測溫儀,在進(jìn)行測溫時(shí),被測目標面積應充滿(mǎn)測溫儀視場(chǎng)。建議被測目標尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場(chǎng),背景輻射能量就會(huì )進(jìn)入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數,造成誤差。相反,如果目標大于測溫儀的視場(chǎng),測溫儀就不會(huì )受到測量區域外面的背景影響。對于比色測溫儀,不充滿(mǎn)視場(chǎng),測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋,對輻射能量有衰減時(shí),都不對測量結果產(chǎn)生重大影響。對于細小而又處于運動(dòng)或震動(dòng)之中的目標,比色測溫儀是佳選擇。這是由于光線(xiàn)直徑小,有柔性,可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量。
     
    對于某些測溫儀,其溫度是由兩個(gè)獨立的波長(cháng)帶內輻射能量的比值來(lái)確定的。因此當被測目標很小,沒(méi)有充滿(mǎn)現場(chǎng),測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時(shí),都不會(huì )對測量結果產(chǎn)生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下,仍能保證要求的測溫精度。對于目標細小,又處于運動(dòng)或振動(dòng)之中的目標;有時(shí)在視場(chǎng)內運動(dòng),或可能部分移出視場(chǎng)的目標,在此條件下,使用雙色測溫儀是佳選擇。如果測溫儀和目標之間不可能直接瞄準,測量通道彎曲、狹小、受阻等情況下,雙色光纖測溫儀是佳選擇。這是由于其直徑小,有柔性,可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量,因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場(chǎng)的目標。
     
    確定距離系數(光學(xué)分辨率)
     
    距離系數由D:S之比確定,即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠離目標之處,而又要測量小的目標,就應選擇高光學(xué)分辨率的測溫儀。光學(xué)分辨率越高,即增大D:S比值,測溫儀的成本也越高。Raytek紅外測溫儀D:S的范圍從2:1(低距離系數)到高于300:1(高距離系數)。如果測溫儀遠離目標,而目標又小,就應選擇高距離系數的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀,在光學(xué)系統焦點(diǎn)處為光斑小位置,近于和遠于焦點(diǎn)位置光斑都會(huì )增大。存在兩個(gè)距離系數。因此,為了能在接近和遠離焦點(diǎn)的距離上準確測溫,被測目標尺寸應大于焦點(diǎn)處光斑尺寸,變焦測溫儀有一個(gè)小焦點(diǎn)位置,可根據到目標的距離進(jìn)行調節。增大D:S,接收的能量就減少,如不增大接收口徑,距離系數D:S很難做大,這就要增加儀器成本。
     
    確定波長(cháng)范圍
     
    目標材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應波長(cháng)對于高反射率合金材料,有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區,測量金屬材料的佳波長(cháng)是近紅外,可選用0.8~1.0μm。其他溫區可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長(cháng)上是透明的,紅外能量會(huì )穿透這些材料,對這種材料應選擇特殊的波長(cháng)。如測量玻璃內部溫度選用1.0μm,2.2μm和3.9μm(被測玻璃要很厚,否則會(huì )透過(guò))波長(cháng);測玻璃表面溫度選用5.0μm;測低溫區選用8~14μm為宜。如測量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm,聚酯類(lèi)選用4.3μm或7.9μm,厚度超過(guò)0.4mm的選用8-14μm。如測火焰中的CO用窄帶4.64μm,測火焰中的NO2用4.47μm。
     
    確定響應時(shí)間
     
    響應時(shí)間表示紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度,定義為到達后讀數的95%能量所需要時(shí)間,它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統的時(shí)間常數有關(guān)。有些紅外測溫儀響應時(shí)間可達1ms,比接觸式測溫方法快得多。如果目標的運動(dòng)速度很快或測量快速加熱的目標時(shí),要選用快速響應紅外測溫儀,否則達不到足夠的信號響應,會(huì )降低測量精度。然而,并不是所有應用都要求快速響應的紅外測溫儀。對于靜止的或目標熱過(guò)程存在熱慣性時(shí),測溫儀的響應時(shí)間就可以放寬要求了。因此,紅外測溫儀響應時(shí)間的選擇要和被測目標的情況相適應。確定響應時(shí)間,主要根據目標的運動(dòng)速度和目標的溫度變化速度。對于靜止的目標或目標參在熱慣性,或現有控制設備的速度受到限制,測溫儀的響應時(shí)間就可以放寬要求了。
     
    信號處理功能
     
    鑒于離散過(guò)程(如零件生產(chǎn))和連續過(guò)程不同,所以要求紅外測溫儀具有多信號處理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)可供選用,如測溫傳送帶上的瓶子時(shí),就要用峰值保持,其溫度的輸出信號傳送至控制器內。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持,設置測溫儀響應時(shí)間稍長(cháng)于瓶子之間的時(shí)間間隔,這樣至少有一個(gè)瓶子總是處于測量之中。
     
    環(huán)境條件考慮
     
    測溫儀所處的環(huán)境條件對測量結果有很大影響,應予考慮并適當解決,否則會(huì )影響測溫精度甚至引起損壞。當環(huán)境溫度高,存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可選用廠(chǎng)商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護測溫儀,實(shí)現準確測溫。在確定附件時(shí),應盡可能要求標準化服務(wù),以降低安裝成本。當在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)或難以接近環(huán)境條件下,或其他惡劣條件下,煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信信號時(shí),光纖雙色測溫儀是佳選擇。比色測溫儀是佳選擇。在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)和難以接近的環(huán)境條件下,或其他惡劣條件時(shí),宜選擇光線(xiàn)比色測溫儀。
     
    在密封的或危險的材料應用中(如容器或真空箱),測溫儀通過(guò)窗口進(jìn)行觀(guān)測。材料必須有足夠的強度并能通過(guò)所用測溫儀的工作波長(cháng)范圍。還要確定操作工是否也需要通過(guò)窗口進(jìn)行觀(guān)察,因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料,避免相互影響。在低溫測量應用中,通常用Ge或Si材料作為窗口,不透可見(jiàn)光,人眼不能通過(guò)窗口觀(guān)察目標。如操作員需要通過(guò)窗口目標,應采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料,如應采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料,如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。
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