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关于红外线测温仪原理

作者:  转载自:  发布日期:2013-12-19

红外测温仪
红外测温仪是通过非接触的方式来测量物体温度的。红外测温仪可以快速便捷的测量物体表面温度。红外测温仪可以安全地测量高温、危险或难接触物体。红外测温仪每秒可以产生几个读数。
辐射原理
红外检测器将吸收的辐射转化为热能,因此提高检测器的温度。并把温度变化数据转化成电子信号,放大显示出来。所有的物体都是由不断震动的原子构成的,高能量的原子震动频率越高。所有微粒的震动,包括这些原子,生成电磁波谱。物体的温度越高,它的震动就越快,因此光谱的辐射能量就越高。结果,所有物体都不停的以自身的波长频率向外辐射,而其波长和频率又取决于物体自身的温度和它的光谱比辐射率。
至目标(光点)距离比
红外传感器的光学系统收集圆形测量点的能量并将其汇聚于探测器。光学分辨率由设备至物体的距离与被测光点的大小的比值
(D:S)决定。比值越大,可以从更远的距离测量更小的光点。
视觉范围比率和到直径距离的比率
视觉范围是指仪器操作的角度,它是由该个体的视度所决定的。视觉范围是仪器和目标物距离与目标物直径的比率。目标物越小,你就应该靠它更近一些。当目标物的直径很小时,那么将温度计靠目标物近一些就显得很重要,这样可以确保只是在测量该目标物,而不包括周围环境。
视度操作
D : S是指视点直径距离的比率,它包括目标物前面最大限度接受辐射的90%。对该尺度精确的解释如下图所示:
发射率
发射率是指物体放射或吸收能量的能力。理想的发射器具有可以发射100%射入能量的发射率。一个具有0.8发射率的物体可以吸收80%的射入能量,而把其他的20%反射掉。发射率是一个物体在特定的温度下辐射出的能量和在同样温度下一个理想的辐射体所放射出的能量的比率。发射率的数值一般是在0.01.0之间。
红外测温仪的优势

红外技术已经被成功应用至工业和研究设置领域,随着成本降低和可靠性提高的不断创新和发展,红外技术已经实现了可提供更小测量单位的传感器。所有这些因素都促使红外技术受到新应用和用户的广泛关注。

  • 节省时间。
  • 测量移动目标。
  • 测量危险或无法接触的物体(高压部件、较大的测量距离)。
  • 测量高温
  • 无能量干扰或能量损耗。
  • 没有对目标造成污染和机械影响的风险
应用行业:冶金、石化系统、各种窑炉、加热炉、铁路、烟草、食品加工及包装机械的温度监测等
钢铁工业
钢铁工业使用温度计是因为产品都是处于运动状态,温度都非常高。普通的钢铁工业应用是温度是一个持续的状态熔化的钢铁开始转变成块。用同一的温度重新加热钢铁是防止它变形的关键,红外温度计被用来测量回热器的内部温度。在高温旋转轧碾机中,红外温度计被用来确认产品的温度是在旋转限度内。在冷却轧碾机,红外温度计在钢铁冷却的过程中来监控钢铁的温度。
玻璃工业
在玻璃工业中,产品也是处于动态中,要被加热到很高的温度。红外温度计用来监测熔炉中的温度。手提式的传感器通过测量外部来探测高温点。测量溶化玻璃的温度来决定适当的熔炉口的温度。在扁平的玻璃品中,传感器在每个加工阶段都要检测温度。错误的温度或过快的温度变化会造成不平的膨胀或收缩。对于瓶子和容器产品来说,熔化的玻璃会流向保持在同一温度的前炉。红外温度计被用来探测前炉的玻璃的温度。所以它在出口的地方应该是适当的状态。在玻璃纤维制品,红外传感器被用来在加工炉中探测前炉的玻璃的温度。红外传感器在玻璃工业中另外一个用途是用于挡风玻璃制品工艺中。
塑料工业
在塑料工业中,红外温度计被用来避免产品被玷污,测量动态物体和测量高温塑料。在吹制的薄膜喷出的过程中,温度测量来调整适应加热和冷却可以帮助保持塑料的张力的完整和它的厚度。在抛制的薄膜喷出的过程中,传感器帮助控制温度来保证产品的厚度和同一。在薄片压出时,传感器可以让操作员来调整熄灭的加热器和冷卷来保证产品的质量。
预防性的维护
用便携式的热量显示系统,维护人员可以找出潜在的或已存在的问题。例如:发动机线圈绕组过热,变压器上的塞紧的冷却鳍片,电容接触不良,热量在压缩机的汽缸盖集结。任何问题出现都伴随着温度升高,或者温度曲线与周围温度截然不,这样可以用便携式的热量显示系统进行定位。大多数情况下,在要求停止工艺流程前,可以及时发现问题,并进行及时校正。
化学工业
在石化行业中,炼厂在常规的预防维护程序中采用温度显示系统。这些程序包括熔炉工艺的监控及热电偶示数的确认。在熔炉工艺检测中,红外显示器被用来检测受热面管集结碳的比例。这种被称之为焦化的集结,会导致熔炉的更高的点火率,也会使管子温度升高。这种高温工况会降低管子的寿命。因为这种结焦会妨碍产品均匀的吸收管子的热量。当使用红外测温仪的时候我们会发现结交区域的管表面温度往往会比其他区域的管子表面温度高。


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