影響紅外測(cè)溫儀發(fā)射率的因素有哪些
任何物體-273℃都會(huì)像外發(fā)出紅外波,黑體做為一種理想化的輻射體,它能夠吸收一切波長(zhǎng)的輻射能量,紅外測(cè)溫儀沒有能量的反射和透過(guò),其外表的發(fā)射率為1.00。本來(lái)自然界中并不存在真實(shí)的黑體,可是為了了解和獲得紅外輻射散布規(guī)律,紅外線測(cè)溫儀在理論研究中有必要選擇適宜的模型,這即是紅外測(cè)溫儀普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,然后導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的規(guī)律,紅外測(cè)溫儀即以波長(zhǎng)表明的黑體光譜輻射度,這是一切紅外輻射理論的起點(diǎn),故稱黑體輻射規(guī)律。
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)踐物體,簡(jiǎn)直都不是黑體。一切實(shí)踐物體的輻射量除依賴于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度以外,還與構(gòu)成物體的資料品種、制備辦法、紅外測(cè)溫儀熱進(jìn)程以及外表狀況和環(huán)境條件等要素有關(guān)。因而,為使黑體輻射規(guī)律適用于一切實(shí)踐物體,紅外線測(cè)溫儀有必要引進(jìn)一個(gè)與資料性質(zhì)及外表狀況有關(guān)的份額系數(shù),即發(fā)射率。該系數(shù)表明實(shí)踐物體的熱輻射與黑體輻射的挨近程度,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規(guī)律,只需知道了資料的發(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)溫儀丈量方針的溫度時(shí)首先要丈量出方針在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量,然后由紅外線測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)方針的溫度。單色紅外測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成份額;雙色紅外線測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成份額。
紅外線測(cè)溫儀在高頻焊接行業(yè)中的應(yīng)用指導(dǎo)焊接行業(yè)的溫度是關(guān)系到焊接質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一,是非常重要的,控制合適的焊接溫度對(duì)保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要。
非接觸式紅外測(cè)溫儀為焊接在線溫度監(jiān)控提供了一種有效的技術(shù)手段。
采用紅外測(cè)溫儀可以實(shí)現(xiàn)在線焊接溫度測(cè)量,并且可以進(jìn)一步構(gòu)成焊接溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)合金鋸片焊接機(jī)在焊接鋸齒時(shí),焊接時(shí)間短、升溫速度快、焊結(jié)目標(biāo)小等特點(diǎn)焊機(jī)專用在線式紅外線測(cè)溫儀在合金鋸片焊接技術(shù)中越來(lái)越廣泛地獲得應(yīng)用。
尤其重點(diǎn)單纖雙向?qū)崿F(xiàn)了激光瞄準(zhǔn)和溫度測(cè)量在一根光纖上,無(wú)干擾進(jìn)行,使得溫度測(cè)量和瞄準(zhǔn)優(yōu)良同軸。實(shí)現(xiàn)了精瞄準(zhǔn)被測(cè)目標(biāo)。
由于瞄準(zhǔn)的準(zhǔn)確,便于用戶時(shí)刻掌握被測(cè)物體的溫度分布。尤其適合熱容較小的測(cè)量目標(biāo)。
工業(yè)焊接專用測(cè)溫儀是為了適應(yīng)焊接行業(yè)特殊要求而設(shè)計(jì),在光學(xué)、機(jī)電一體化、數(shù)字電路方面取得的進(jìn)步如下:
1.光學(xué)方面:要使用特定的測(cè)溫儀光學(xué)透鏡,距離系大、激光點(diǎn)小而強(qiáng)、組合棱鏡反射式瞄準(zhǔn)方式,做到真正同軸激光瞄準(zhǔn),使測(cè)量定位更準(zhǔn)確。
大距離系數(shù)光學(xué)鏡頭,*小可測(cè)量1mm的目標(biāo),400-2200℃的測(cè)溫區(qū)間,更能滿足各類特殊現(xiàn)場(chǎng)需求。
2.機(jī)電及外型方面:使用同軸激光瞄準(zhǔn)體積*小的紅外線測(cè)溫儀,采用光機(jī)電一體化的設(shè)計(jì),體積大大縮小,滿足焊接行業(yè)狹小的空間的安裝要求。
3.數(shù)字電路方面:全數(shù)字電路設(shè)計(jì),溫度曲線線性化很高,保證測(cè)量的精度、一致性、重復(fù)性高;
高精度的單片機(jī)及A/D,滿足不同材料焊接時(shí)的溫度測(cè)量,超快的響應(yīng)時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)化的模擬輸出,和PLC直接通信,進(jìn)行閉環(huán)控制。
金剛石鋸片薄片基體對(duì)力學(xué)性能要求很高,不同的回火溫度對(duì)基鋼的強(qiáng)度、韌性,對(duì)斷面收縮率和延伸都有重要影響;
為了獲得好的機(jī)械性能,避免使用過(guò)程中意外失效的發(fā)生,溫度控制在生產(chǎn)過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。
以往的焊機(jī)在溫度控制方面主要采取的是時(shí)間控制,用時(shí)間控制時(shí)電壓不穩(wěn)定,電壓波動(dòng),都會(huì)導(dǎo)致刀頭的溫度發(fā)生變化;
刀頭和夾具的配合松緊程度、高低、角度都會(huì)影響溫度控制精度,并且用時(shí)間控制不能直觀的體現(xiàn)刀頭溫度變化,而溫度控制卻能很清楚體現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度變化。
以此可見用溫度控制是焊齒機(jī)的發(fā)展的趨勢(shì),遠(yuǎn)比時(shí)間控制在工藝上先進(jìn)很多。
一、為何采用紅外測(cè)溫儀?
紅外測(cè)溫儀采用紅外技術(shù)可快速方便地測(cè)量物體的表面溫度。不需要機(jī)械的接觸被測(cè)物體而快速測(cè)得溫度讀數(shù)。只需瞄準(zhǔn),按動(dòng)觸發(fā)器,在LCD顯示屏上讀出溫度數(shù)據(jù)。
紅外測(cè)溫儀重量輕、體積小、使用方便,并能可靠地測(cè)量熱的、危險(xiǎn)的或難以接觸的物體,而不會(huì)污染或損壞被測(cè)物體。
紅外測(cè)溫儀每秒可測(cè)若干個(gè)讀數(shù),而接觸測(cè)溫儀每秒測(cè)量就需要若干分鐘的時(shí)間。
二、紅外測(cè)溫儀如何工作?
紅外測(cè)溫儀接收多種物體自身發(fā)射出的不可見紅外能量,紅外輻射是電磁頻譜的一部分,它包括無(wú)線電波、微波、可見光、紫外、R射線和X射線。紅外位于可見光和無(wú)線電波之間,紅外波長(zhǎng)常用微米表示,波長(zhǎng)范圍為0.7微米-1000微米,實(shí)際上,0.7微米-14微米波帶用于紅外測(cè)溫儀。
三、如何確保紅外測(cè)溫儀測(cè)溫精度?
紅外技術(shù)及其原理的無(wú)異議的理解為其精確的測(cè)溫。當(dāng)由紅外測(cè)溫儀測(cè)溫時(shí),被測(cè)物體發(fā)射出的紅外能量,通過(guò)紅外測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)在探測(cè)器上轉(zhuǎn)換為電信號(hào),該信號(hào)的溫度讀數(shù)顯示出來(lái)。
有幾個(gè)決定精確測(cè)溫的重要因素,較為重要的因素是發(fā)射率、視場(chǎng)、到光斑的距離和光斑的位置。
發(fā)射率,所有物體會(huì)反射、透過(guò)和發(fā)射能量,只有發(fā)射的能量能指示物體的溫度。當(dāng)紅外測(cè)溫儀測(cè)量表面溫度時(shí),儀器能接收到所有這三種能量。因此,所有紅外測(cè)溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。測(cè)量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。有些紅外測(cè)溫儀可改變發(fā)射率,多種材料的發(fā)射率值可從出版的發(fā)射率表中找到。其它儀器為固定的予置為0.95的發(fā)射率。該發(fā)射率值是對(duì)于多數(shù)有機(jī)材料、油漆或氧化表面的表面溫度,就要用一種膠帶或平光黑漆涂于被測(cè)表面加以補(bǔ)償。使膠帶或漆達(dá)到與基底材料相同溫度時(shí),測(cè)量膠帶或漆表面的溫度,即為其真實(shí)溫度。
距離與光斑之比,紅外測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)從圓形測(cè)量光斑收集能量并聚焦在探測(cè)器上,光學(xué)分辨率定義為紅外測(cè)溫儀到物體的距離與被測(cè)光斑尺寸之比(D:S)。比值越大,紅外測(cè)溫儀的分辨率越好,且被測(cè)光斑尺寸也就越小。激光瞄準(zhǔn),只有用以幫助瞄準(zhǔn)在測(cè)量點(diǎn)上。紅外光學(xué)的較新改進(jìn)是增加了近焦特性,可對(duì)小目標(biāo)區(qū)域提供精確測(cè)量,還可防止背景溫度的影響。
視場(chǎng),確保目標(biāo)大于紅外測(cè)溫儀測(cè)量時(shí)的光斑尺寸,目標(biāo)越小,就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度特別重要時(shí),要確保目標(biāo)至少2倍于光斑尺寸。
四、如何進(jìn)行紅外測(cè)溫儀測(cè)溫?
為了紅外測(cè)溫儀測(cè)溫,將紅外測(cè)溫儀對(duì)準(zhǔn)要測(cè)的物體,按觸發(fā)器在儀器的LCD上讀出溫度數(shù)據(jù),保證安排好距離和光斑尺寸之比,和視場(chǎng)。用紅外測(cè)溫儀時(shí)有幾件重要的事要記?。?/p>
1、只測(cè)量表面溫度,紅外測(cè)溫儀不能測(cè)量?jī)?nèi)部溫度。
2、不能透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)溫,玻璃有很特殊的反射和透過(guò)特性,不允許精確紅外溫度讀數(shù)。但可通過(guò)紅外窗口測(cè)溫。紅外測(cè)溫儀可以不用于光亮的或拋光的金屬表面的測(cè)溫(不銹鋼、鋁等)。
3、定位熱點(diǎn),要發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn),儀器瞄準(zhǔn)目標(biāo),然后在目標(biāo)上作上下掃描運(yùn)動(dòng),直至確定熱點(diǎn)。
4、注意環(huán)境條件:蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學(xué)系統(tǒng)而影響精確測(cè)溫。
5、環(huán)境溫度,如果紅外測(cè)溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20度或更高的情況下,允許儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。
五、最普通的紅外測(cè)溫儀應(yīng)用是哪些?
紅外測(cè)溫儀有許多應(yīng)用,最普通的有:
1、汽車工業(yè):診斷汽缸和加熱/冷卻系統(tǒng)。
2、HVAC:監(jiān)視空氣分層、供/回記錄、爐體性能。
3、電氣:檢查有故障的變壓器、電氣面板和接頭。
4、食品:掃描管理、服務(wù)及貯存溫度。
5、其它:許多工程、基地和改造應(yīng)用。