目前市場(chǎng)上紅外測(cè)溫儀產(chǎn)品很多，讓我們有點(diǎn)眼花繚亂。那么如何正確選購(gòu)紅外測(cè)溫儀呢？應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：首先需要確定測(cè)量目標(biāo)要求，考慮被測(cè)目標(biāo)溫度和大小、測(cè)量距離、被測(cè)目標(biāo)的材料、目標(biāo)所處環(huán)境；其次要考慮儀器的響應(yīng)速度、測(cè)量精度、是在現(xiàn)場(chǎng)使用還是在線監(jiān)測(cè)等；然后再選擇紅外測(cè)溫儀的性能、功能和價(jià)格等，成為較佳搭配；最后也適當(dāng)考慮使用方便性、品牌、維修和校準(zhǔn)等質(zhì)量保證與服務(wù)問題。具體分析如下：
1．了解測(cè)量溫度范圍測(cè)溫范圍是紅外測(cè)溫儀重要的一個(gè)性能指標(biāo)，每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍，建議您按照測(cè)量的需求，選擇適當(dāng)范圍的紅外測(cè)溫儀。被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全，既不要過窄，也不要過寬，測(cè)溫范圍過寬，會(huì)降低測(cè)溫精度，溫度過高價(jià)格也貴，經(jīng)濟(jì)上有點(diǎn)不劃算；溫度過低不能滿足要求。根據(jù)黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量變化，因此，測(cè)溫時(shí)應(yīng)盡量選用短波較好。一般來說，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。
2．了解測(cè)量精度和最小分辨率測(cè)量精度和是兩個(gè)不同的概念，容易弄混。測(cè)量精度是保證測(cè)量是否準(zhǔn)確的唯一指標(biāo)，也是確定紅外測(cè)溫儀性能好壞的關(guān)鍵指標(biāo)。分辨率是測(cè)量某一具體溫度時(shí)的最小量度。
3．了解發(fā)射率根據(jù)客戶的使用反饋信息，當(dāng)使用紅外測(cè)溫儀時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量偏差，其中有50%的情況，發(fā)射率是導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的禍?zhǔn)?。由于紅外測(cè)溫儀適用于各種場(chǎng)合，被測(cè)物體表面的材料材質(zhì)及顏色不同（尤其是HVAC系統(tǒng)中各種管道），其對(duì)外發(fā)射紅外能量的能力就不一樣。通過發(fā)射率調(diào)節(jié)，可減少由于材料而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。所以儀器是否具備這一功能至關(guān)重要。
4．了解目標(biāo)尺寸即光點(diǎn)尺寸(spot size)，就是測(cè)溫儀測(cè)量點(diǎn)的面積。您距離目標(biāo)越遠(yuǎn)，光點(diǎn)尺寸就越大。紅外測(cè)溫儀根據(jù)原理可分為單色測(cè)溫儀和雙色測(cè)溫儀(輻射比色測(cè)溫儀)。對(duì)于單色測(cè)溫儀，在進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，被測(cè)目標(biāo)面積應(yīng)充滿測(cè)溫儀視場(chǎng)。建議被測(cè)目標(biāo)尺寸超過視場(chǎng)大小的50%為好。如果目標(biāo)尺寸小于視場(chǎng)，背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀干擾測(cè)溫讀數(shù)，造成誤差。相反，如果目標(biāo)大于測(cè)溫儀的視場(chǎng)，測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響。對(duì)于比色測(cè)溫儀，其溫度是由兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的。因此當(dāng)被測(cè)目標(biāo)很小，不充滿視場(chǎng)，測(cè)量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對(duì)輻射能量有衰減時(shí)，都不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。甚至在能量衰減了95%情況下，仍能保證要求的測(cè)溫精度。對(duì)于細(xì)小而又處于運(yùn)動(dòng)或震動(dòng)之中的目標(biāo)，比色測(cè)溫儀是較佳選擇，因?yàn)楣饩€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，可以測(cè)量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場(chǎng)的目標(biāo)。
5．了解距離系數(shù)比(D：S)即光學(xué)分辨率，指紅外測(cè)溫儀到目標(biāo)之間的距離D與測(cè)量光斑直徑S之比。如在遠(yuǎn)離測(cè)量直徑小的目標(biāo)時(shí),應(yīng)選擇高比率的紅外測(cè)溫儀。而距離系數(shù)比越高,紅外測(cè)溫儀的成本也越高。為了獲得精確的溫度讀數(shù)，測(cè)溫儀與測(cè)試目標(biāo)之間的距離必須在合適的范圍之內(nèi)。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處，而又要測(cè)量小的目標(biāo)，就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。對(duì)于固定焦距的測(cè)溫儀，在光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)處為光斑最小位置，近于和遠(yuǎn)于焦點(diǎn)位置光斑都會(huì)增大。存在兩個(gè)距離系數(shù)。因此，為了能在接近和遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的距離上準(zhǔn)確測(cè)溫，被測(cè)目標(biāo)尺寸應(yīng)大于焦點(diǎn)處光斑尺寸，變焦測(cè)溫儀有一個(gè)最小焦點(diǎn)位置，可根據(jù)到目標(biāo)的距離進(jìn)行調(diào)節(jié)。增大D：S，接收的能量就 減少，如不增大接收口徑，距離系數(shù)D：S很難做大，這就要增加儀器成本。
6．了解波長(zhǎng)范圍目標(biāo)材料的發(fā)射率和表面特性決定測(cè)溫儀的光譜相應(yīng)波長(zhǎng)，對(duì)于高反射率合金材料，有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū)，測(cè)量金屬材料的較佳波長(zhǎng)是近紅外，可選用0.8～1.0μm。其它溫區(qū)可選用1.6μm、2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長(zhǎng)上是透明的，紅外能量會(huì)穿透這些材料，對(duì)這種材料應(yīng)
選擇特殊的波長(zhǎng)。如測(cè)量玻璃內(nèi)部溫度選用1μm、2.2μm和3.9μm(被測(cè)玻璃要很厚，否則會(huì)透過)波長(zhǎng)；測(cè)玻璃表面溫度選用5μm；測(cè)低溫區(qū)選用8～14μm為宜。如測(cè)量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm、聚酯類選用4.3μm或7.9μm，厚度超過0.4mm的選用8-14μm。如測(cè)火焰中的CO用窄帶4.64μm，測(cè)火焰中的NO2用4.47μm。
7．了解響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間為紅外測(cè)溫儀到達(dá)最后讀數(shù)的95%能量所需要的時(shí)間，表示紅外測(cè)溫儀對(duì)被測(cè)溫度變化的反應(yīng)速度，它與光電探測(cè)器、信號(hào)處理電路及顯示系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。紅外測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間的選擇要和被測(cè)目標(biāo)的情況相適應(yīng)，確定響應(yīng)時(shí)間主要根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和目標(biāo)的溫度變化速度。如果目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度很快或測(cè)量快速加熱的目標(biāo)時(shí)，要選用快速響應(yīng)紅外測(cè)溫儀，否則達(dá)不到足夠的信號(hào)響應(yīng)，會(huì)降低測(cè)量精度。然而，并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外測(cè)溫儀。對(duì)于靜止的或目標(biāo)熱過程存在熱慣性時(shí)，響應(yīng)時(shí)間就可以放寬要求了。
8．了解信號(hào)處理功能鑒于離散過程(如零件生產(chǎn))和連續(xù)過程不同，所以要求紅外測(cè)溫儀具有多信號(hào)處理功能(如峰值保持、最小值保持、平均值)可供選用，如測(cè)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(hào)傳送至控制器內(nèi)。否則測(cè)溫儀讀出瓶子之間的較低溫度值。若用峰值保持，設(shè)置測(cè)溫儀響應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng)于瓶子之間的時(shí)間間隔，這樣至少有一個(gè)瓶子處于測(cè)量中。
9．了解環(huán)境條件測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響，應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決，否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起損壞。當(dāng)環(huán)境溫度高，存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、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(hù)測(cè)溫儀，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。在確定附件時(shí)，應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，以降低安裝成本。當(dāng)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(cè)量能量信號(hào)時(shí)，光線比色測(cè)溫儀是較佳選擇。
紅外測(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)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。
工作原理
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正確地選擇和使用紅外測(cè)溫儀的基礎(chǔ)。
紅外測(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。
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。
一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都在不停地向周圍空間發(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，沒有能量的反射和透過，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)，故稱黑體輻射定律。
物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響:
自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。
因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。
該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數(shù)值之間。
根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。
影響發(fā)射率的主要因紗在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。
當(dāng)用紅外輻射測(cè)溫儀測(cè)量目標(biāo)的溫度時(shí)先要測(cè)量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。
單色測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例;雙色測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。
紅外系統(tǒng):
紅外測(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)匯聚其視場(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)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。
該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。
紅外測(cè)溫儀物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響：紅外線自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。
所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、紅外測(cè)溫儀熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。
因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，紅外線測(cè)溫儀必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。
該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數(shù)值之間。
根據(jù)紅外普朗克黑體輻射輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。
紅外輻射紅外線測(cè)溫儀測(cè)量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測(cè)量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由紅外測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。
單色紅外測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例；雙色紅外線測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。
紅外測(cè)溫儀具有非接觸和快速測(cè)溫的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)研究方面都有著廣泛的用途。
按其使用的途徑可分為兩大類首先是測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的表面溫度其次是利用測(cè)量物體的熱分布狀況判斷物體與熱分布有關(guān)的其他性質(zhì)的間接測(cè)量。
舉例如下：
1、在科學(xué)研究方面，由于紅外測(cè)溫儀的突出優(yōu)點(diǎn)，使得在特殊試驗(yàn)條件要求一能提供測(cè)溫手段，應(yīng)用范圍較廣。
2、在農(nóng)業(yè)方面，土壤、植物表面溫度的測(cè)量，糧食、種子烘干過程中溫度的測(cè)量，農(nóng)副產(chǎn)品如煙葉、茶葉加工過程中溫度的監(jiān)測(cè)，中草藥烘干、制藥溫度的監(jiān)測(cè)。
3、在化學(xué)工業(yè)中，化工設(shè)備都在高溫高壓下工作，監(jiān)測(cè)設(shè)備的熱分布狀況, 判斷設(shè)備工作情況，檢測(cè)熱篙道接口熱損耗、熱泄漏故障是十分有用的。
4、在建筑業(yè)中，通過對(duì)建筑物墻壁、樓面、房頂熱分布的檢測(cè)確定它的絕熱、裂漏隱患及缺陷的位置。確定工廠、建筑物熱耗的管理。
5、鋼鐵工業(yè)中使用的紅外測(cè)溫儀占總量的一半以上。
煉鋼、軋鋼、澆鑄、淬火時(shí)測(cè)量控制溫度對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量起著重要的作用。
對(duì)爐壁和機(jī)械設(shè)備熱故障的監(jiān)測(cè)為延長(zhǎng)使用壽命和安全保障提供依據(jù)。
6、在動(dòng)力、電力業(yè)方面，在運(yùn)行及帶電條件下檢測(cè)動(dòng)力設(shè)備、配電設(shè)備、電纜、電器接頭等溫度的異常，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供一定的保障。
7、在機(jī)械加工中，測(cè)量控制熱處理部件的溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用。
總之，紅外測(cè)溫儀應(yīng)用范圍很廣，在就不一一列舉，由此可見紅外測(cè)溫儀的用途很大，對(duì)工業(yè)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。
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