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如何調(diào)整紅外測溫儀發(fā)射率 測溫儀是如何工作的

時(shí)間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
紅外線(IR)輻射 

紅外線輻射無處不在而且永無休止,物體之間的溫差越大,輻射現(xiàn)象就越明顯。真空可將太陽發(fā)出的紅外線輻射能量通過9300萬英里的時(shí)空傳送到地球,被我們吸收,為我們帶溫暖。當(dāng)我們站在商場的食品冷藏柜前時(shí),我們身體發(fā)出的紅外輻射熱量被冷藏食品吸收,令我們感到非常涼爽。這兩個(gè)例子中輻射效果都非常的明顯,我們可以明顯感覺到其中的變化并感覺到它的存在。 

當(dāng)我們需要對(duì)紅外輻射的效果進(jìn)行量化時(shí),我們就需要測量紅外輻射的溫度,此時(shí)就要用到紅外測溫儀。材料不同,所表現(xiàn)的紅外輻射特性也不同。在使用紅外測溫儀讀取溫度之前,我們首先要了解紅外輻射測量的基本原理和具體被測材料的紅外輻射特性。 

紅外輻射率=吸收率+反射率+透射率 

無論何種紅外輻射,一旦發(fā)出都將被吸收,,因此吸收率=發(fā)射率。紅外測溫儀所讀取的正是物體表面發(fā)出的紅外輻射能量,紅外輻射儀無法讀取空氣中散失的紅外輻射能量,因此在實(shí)際測量工作中我們可以忽略透射率不計(jì),這樣我們就得到一個(gè)基本的紅外輻射測量公式: 

紅外輻射率=發(fā)射率-反射率 

反射率與發(fā)射率成反比,物體反射紅外輻射的能力越強(qiáng),其本身紅外輻射的能力就越弱。通常采用目測的方法可大致判斷物體的反射率大小,新銅的反射率較高而發(fā)射率較低(0.07-0.2),被氧化的銅的反射率較低而發(fā)射率較高(0.6-0.7),因重度氧化而變黑的銅的反射率甚至更低,而發(fā)射率則相應(yīng)會(huì)更高(0.88)。絕大多數(shù)涂有油漆的表面發(fā)射率都非常高(0.9-0.95),而反射率則可以忽略不計(jì)。 

對(duì)于絕大多數(shù)紅外測溫儀來說,唯一需要設(shè)置的就是被測材料的額定發(fā)射率,該值通常預(yù)設(shè)為0.95,這對(duì)于測量有機(jī)材料或涂有油漆的表面就足夠了。 

通過調(diào)整測溫儀發(fā)射率,可以補(bǔ)償部分材料表面紅外輻射能量不足的問題,尤其是金屬材料。只有被測物體表面附近存在并反射高溫紅外輻射源時(shí)才需要考慮反射率對(duì)測量的影響。 

附表:部分物質(zhì)的發(fā)射率(僅供參考)



    一、為何采用紅外測溫儀?

    紅外測溫儀采用紅外技術(shù)可快速方便地測量物體的表面溫度。不需要機(jī)械的接觸被測物體而快速測得溫度讀數(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)。

    紅外測溫儀重量輕、體積小、使用方便,并能可靠地測量熱的、危險(xiǎn)的或難以接觸的物體,而不會(huì)污染或損壞被測物體。紅外測溫儀每秒可測若干個(gè)讀數(shù),而接觸測溫儀每秒測量就需要若干分鐘的時(shí)間。

    二、紅外測溫儀如何工作?

    紅外測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線電波之間,紅外波長常用微米表示,波長范圍為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溫儀。

    三、如何確保紅外測溫儀測溫精度?

    紅外技術(shù)及其原理的無異議的理解為其精確的測溫。當(dāng)由紅外測溫儀測溫時(shí),被測物體發(fā)射出的紅外能量,通過紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)在探測器上轉(zhuǎn)換為電信號(hào),該信號(hào)的溫度讀數(shù)顯示出來。

    有幾個(gè)決定精確測溫的重要因素,較為重要的因素是發(fā)射率、視場、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)紅外測溫儀測量表面溫度時(shí),儀器能接收到所有這三種能量。因此,所有紅外測溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。測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,紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)從圓形測量光斑收集能量并聚焦在探測器上,光學(xué)分辨率定義為紅外測溫儀到物體的距離與被測光斑尺寸之比(D:S)。比值越大,紅外測溫儀的分辨率越好,且被測光斑尺寸也就越小。激光瞄準(zhǔn),只有用以幫助瞄準(zhǔn)在測量點(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)域提供精確測量,還可防止背景溫度的影響。

    視場,確保目標(biāo)大于紅外測溫儀測量時(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。





非接觸式測溫儀的相關(guān)特點(diǎn)都有哪些

    非接觸式測溫儀常用于預(yù)測性及預(yù)防性工業(yè)維修保養(yǎng):檢查變壓器、配電盤、連接器開關(guān)裝置、旋轉(zhuǎn)設(shè)備、爐子等等。

    汽車:診斷缸頭及加熱或冷卻系統(tǒng)。

    采暖通用與空調(diào)系統(tǒng)/風(fēng)門:監(jiān)視空氣分層、供風(fēng)/回風(fēng)風(fēng)門及爐子性能。

    飲食服務(wù)及:檢測貯藏、服務(wù)及存放溫度。

    過程控制及監(jiān)控:檢查鋼鐵、玻璃、塑料、水泥、造紙、食品及飲料工藝過程溫度。

    非接觸式測溫儀和接觸類測溫儀相比,有以下特點(diǎn):

    1、檢測物體表面溫度。

    2、可同時(shí)對(duì)點(diǎn),線,面測溫。

    3、測量范圍寬。

    4、可測溫度,也可測相對(duì)溫度。

    5、測量精度高,分辨率小。

    6、非接觸測溫對(duì)物體無影響。

    7、可對(duì)小面積測溫。

    8、反應(yīng)速度快,可測運(yùn)動(dòng)中的物體和瞬態(tài)溫度。

標(biāo)簽: 非接觸式測溫儀
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