红外测温枪及红外测温仪相关技术

文章来源:鼎鑫宜人气:发表时间:2020-08-13 10:33:32

                    红外测温枪及红外测温仪相关技术

红外测温

    所有物体表面都辐射红外光线,其强度随其温度的改变而改变;

    红外温度传感器是由光学系统、光电传感器、电路、微电脑等组成的温度测量系统,由光学系统将光信号聚焦到红外光电传感器上,经过光电转换将光信号变成电信号,再经电路放大、采集,并经微电脑处理,最终得到一个温度值。红外温度传感器的最大好处就是无需接触被测物体而测量温度,无论是移动的或难以接触的物体,都能很容易地进行表面温度的测量。

1.1 根据测温原理分类:单色红外测温与比色红外测温(也称双色红外测温)。

单色红外测温是用一种波长的光电传感器来感应被测目标的红外信号,并依据该红外信号的大小来获得被测目标的温度值。而比色红外测温是用两个不同波长的传感器来感应被测目标的红外信号,并依据两路信号的比值来获得被测目标的温度。

1.2 目标物体的发射率 表示物体吸收和发射红外能量的能力。

不同发射率的物体表面,在温度等其他条件相同的情况下,辐射出来的能量是不一样的,发射率越高,辐射能量越大。发射率通常在01.00之间。例如镜子的发射率为0.10,而通常所说的黑体的发射率则能达到1.00。要想准确获得被测目标的真实温度,应准确设置红外测温仪器的发射率。而对于大多数物体的发射率值,可以从“9.附录-材料发射率表”中查到。

2 影响物质发射率的因素

1)物质的材料 2)表面特性;表面质量(光亮、粗糙、氧化、喷砂),几何形状(平面、凹面、凸面)

2.2确定辐射率的方法

1)使用RTD(PT100)、热电偶,或者任何其他合适的方法确定物体材料的实际温度。然后,测量物体的温度并调整辐射率设置,直至达到正确的温度值。从而得到被测物体的正确的辐射率。

2)如果有可能的话,在物体表面涂一层黑色哑光漆。这种漆的辐射率为0.95。然后使用辐射率设置为0.95的仪器测量涂漆区域的温度。最后测量物体相邻区域的温度并调整辐射率直至温度相同为止,从而得到被测物体的正确的辐射率。

 

单色红外测温与比色红外测温在应用上的差异

单色红外测温 如前所述,单色红外测温,要想准确测得被测目标的真实温度,需要考虑包括发射率在内的很多因素。首先,考虑通道上有无衰减(一般指玻璃窗口、烟雾、水蒸气和灰尘),如果无衰减,则设置仪器的发射率值,使其等于或接近被测材料的实际发射率。若仪器的发射率值大于被测材料的实际发射率,测温值会比真实温度值低。如果通道上还有衰减,设置发射率时,还应该考虑通道上的衰减,可以将衰减系数乘以材料的发射率作为新的发射率值进行设置。其次,瞄准时,目标一定要充满测温区域,调焦要到位。

由于准确获得有些被测材料的发射率有时是很困难的,单色测温实际上是在做相对测温,关注的是测温的重复性。在重复性方面,它要比比色测温好一些。

 

比色红外测温

1 由比色红外测温原理可以知道,由于材料表面的发射率,通道上的玻璃窗口、烟雾、水蒸气和灰尘对两路的信号影响量是一样的,因此,两路信号在进行比值运算时,已基本上将上述干扰因素消除掉。这样比色红外测温在测温时不用关心材料表面的发射率,或通道上是否有窗口等因素,就可以比较准确的测得目标的温度。这是与单色测温最本质的区别。

2 当目标不能充满时,比色测温也可以正常测量。

 

影响准确测温的因素:

  测量角度,是否在允许范围内;

 是否正确瞄准调焦。不准确的瞄准,将可能导致测温不正常;

 选择的光谱范围(波长)是否合适,对于测量有玻璃窗口的容器内目标时,光谱范围不能选择814μm,而应选择1μm附近的;

 有无窗口玻璃,窗口玻璃对红外能量有衰减,因此会使单色测温值偏低(可通过调整发射率值来修正);而对比色测温值基本没有影响;

 烟雾、水蒸气、灰尘。

目前市面上常用的都是单色红外测温技术,不过可以调节发射率,准确率也非常高。