【非(fei)接觸式(shi)(shi)測溫(wen)儀(yi)】非(fei)接觸式(shi)(shi)測溫(wen)儀(yi)原理 接觸式(shi)(shi)和非(fei)接觸式(shi)(shi)紅(hong)外(wai)測溫(wen)儀(yi)的區別
紅外測溫儀從大的(de)方(fang)面(mian)來說,分為兩類。接(jie)觸(chu)式(shi)和非接(jie)觸(chu)式(shi)。非接(jie)觸(chu)紅外(wai)測溫(wen)產品(pin)包括便(bian)攜(xie)式(shi)、在線式(shi)和掃描(miao)式(shi)三(san)大類。此外(wai)還有一些(xie)其他方(fang)面(mian)的(de)分類,比如說經濟(ji)型紅外(wai)測溫(wen)儀、精密型紅外(wai)測溫(wen)儀等等。
溫測(ce)(ce)距離(li)也(ye)是影(ying)響(xiang)用戶選擇(ze)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)方面。有時候(hou)因(yin)為一些(xie)特殊的(de)(de)(de)(de)原因(yin),要(yao)求的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)距離(li)較長的(de)(de)(de)(de)話,而測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)物體(ti)(ti)體(ti)(ti)積比(bi)(bi)較小,這就(jiu)要(yao)選則高(gao)光(guang)學分辨(bian)率的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)溫儀(yi)。光(guang)學分辨(bian)率就(jiu)是測(ce)(ce)溫儀(yi)到目標(biao)之間的(de)(de)(de)(de)距離(li)與測(ce)(ce)量(liang)(liang)光(guang)斑(ban)直(zhi)徑(jing)之比(bi)(bi)。光(guang)學分辨(bian)率越高(gao),其精確(que)性也(ye)越大。
一、非接觸式測溫儀原理
溫(wen)(wen)度(du)(du)傳感器,最常用的(de)非接觸式測(ce)溫(wen)(wen)儀表基于(yu)黑體(ti)輻(fu)(fu)(fu)射的(de)基本定律,稱為輻(fu)(fu)(fu)射測(ce)溫(wen)(wen)儀表。輻(fu)(fu)(fu)射測(ce)溫(wen)(wen)法(fa)(fa)包括(kuo)亮度(du)(du)法(fa)(fa)(見光學高溫(wen)(wen)計)、輻(fu)(fu)(fu)射法(fa)(fa)(見輻(fu)(fu)(fu)射高溫(wen)(wen)計)和(he)比(bi)色(se)法(fa)(fa)(見比(bi)色(se)溫(wen)(wen)度(du)(du)計)。各類輻(fu)(fu)(fu)射測(ce)溫(wen)(wen)方法(fa)(fa)只(zhi)能測(ce)出對(dui)應(ying)的(de)光度(du)(du)溫(wen)(wen)度(du)(du)、輻(fu)(fu)(fu)射溫(wen)(wen)度(du)(du)或比(bi)色(se)溫(wen)(wen)度(du)(du)。只(zhi)有對(dui)黑體(ti)(吸收全部輻(fu)(fu)(fu)射并不反(fan)射光的(de)物體(ti))所測(ce)溫(wen)(wen)度(du)(du)才是真實溫(wen)(wen)度(du)(du)。
如欲測定物體的(de)真實溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du),則必須(xu)進(jin)行材料表(biao)面(mian)發射率的(de)修正。而材料表(biao)面(mian)發射率不僅取決于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和(he)波(bo)長,而且還與表(biao)面(mian)狀態、涂(tu)膜和(he)微觀組(zu)織等有關,因此很難精確(que)測量。在(zai)自動化生產(chan)中(zhong)往往需要利用輻射測溫(wen)(wen)(wen)(wen)法來測量或控(kong)制某些物體的(de)表(biao)面(mian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du),如冶金(jin)中(zhong)的(de)鋼帶(dai)軋制溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)、軋輥(gun)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)、鍛件溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和(he)各種熔融金(jin)屬(shu)在(zai)冶煉爐或坩(gan)堝中(zhong)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。
在這些具(ju)體(ti)情況(kuang)下,物體(ti)表(biao)面(mian)發(fa)射率(lv)的(de)(de)測(ce)量是相當(dang)困(kun)難(nan)的(de)(de)。對于固體(ti)表(biao)面(mian)溫度自動測(ce)量和(he)控制,可以采(cai)用附(fu)加的(de)(de)反(fan)射鏡使與被(bei)(bei)測(ce)表(biao)面(mian)一起組成黑體(ti)空腔。附(fu)加輻射的(de)(de)影響能(neng)提高被(bei)(bei)測(ce)表(biao)面(mian)的(de)(de)有效輻射和(he)有效發(fa)射系(xi)(xi)數(shu)。利(li)用有效發(fa)射系(xi)(xi)數(shu)通過儀表(biao)對實測(ce)溫度進(jin)行相應的(de)(de)修正(zheng),最終可得(de)到被(bei)(bei)測(ce)表(biao)面(mian)的(de)(de)真實溫度。
最為典型(xing)的附加反(fan)射(she)(she)鏡是(shi)半(ban)球反(fan)射(she)(she)鏡。球中心(xin)附近被測表面的漫射(she)(she)輻射(she)(she)能受半(ban)球鏡反(fan)射(she)(she)回到表面而形成附加輻射(she)(she),從而提高有效發射(she)(she)系(xi)數式中ε為材(cai)料表面發射率(lv),ρ為反射鏡的(de)反射率(lv)。至(zhi)于氣體和液體介質真實溫度(du)的(de)輻射測量,則可以(yi)用插入(ru)耐熱材(cai)料管至(zhi)一(yi)定(ding)深度(du)以(yi)形成黑(hei)體空腔的(de)方(fang)法(fa)。通過計(ji)算求出(chu)與介質達到(dao)熱平(ping)衡(heng)后(hou)的(de)圓筒空腔的(de)有效發射系數。在(zai)自動測量和控制中就可以(yi)用此值(zhi)對所測腔底(di)溫度(du)(即介質溫度(du))進行(xing)修正(zheng)而得到(dao)介質的(de)真實溫度(du)。
二、選擇紅外線測溫儀/紅外測溫儀可分為三個方面:
1、性能指標方面,如溫(wen)度(du)范(fan)圍、光斑尺寸、工(gong)作波(bo)長、測(ce)量精度(du)、響應時間等;
2、環境(jing)和工作條件方面,如環境(jing)溫度、窗口、顯示和輸出(chu)、保護附件等;
3、其他(ta)選(xuan)擇方面,如使用方便、維修和校準性能以及價格等(deng),也對紅外(wai)線測溫儀/紅外(wai)測溫儀的選(xuan)擇產生一定的影響。
三、接觸式紅外測溫儀和非接觸式紅外測溫儀的區別:
非接(jie)(jie)觸紅(hong)外測(ce)溫(wen)(wen)儀就(jiu)是我(wo)們(men)所(suo)(suo)說的紅(hong)外測(ce)溫(wen)(wen)儀,接(jie)(jie)觸類測(ce)溫(wen)(wen)儀就(jiu)是平時我(wo)們(men)所(suo)(suo)指的熱電偶(ou)和(he)熱電阻,那么他們(men)之間到(dao)底有什么區別呢(ni)(ni),并且如(ru)何選(xuan)擇呢(ni)(ni)?
第一:非接(jie)觸測(ce)(ce)溫(wen)儀測(ce)(ce)量物(wu)體時不接(jie)觸物(wu)體本(ben)身(shen),對物(wu)體本(ben)身(shen)沒有任(ren)何影(ying)響,而接(jie)觸測(ce)(ce)溫(wen)測(ce)(ce)量時需(xu)要接(jie)觸被測(ce)(ce)物(wu)體表(biao)面,所以對測(ce)(ce)溫(wen)儀器本(ben)身(shen)以及(ji)對被測(ce)(ce)物(wu)體本(ben)身(shen)有接(jie)觸、污染、腐蝕(shi)的影(ying)響。
第二:非接觸(chu)測(ce)(ce)溫(wen)儀(yi)是檢測(ce)(ce)的(de)物體(ti)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)度,只(zhi)能測(ce)(ce)量露出(chu)外表(biao)面(mian)(mian)的(de)溫(wen)度,接觸(chu)測(ce)(ce)溫(wen)只(zhi)要探頭可以(yi)接觸(chu)到的(de)位置都可以(yi)測(ce)(ce)量。
第三:非接觸(chu)測溫儀反(fan)應速度快,可測(ce)運(yun)動中的物(wu)體和瞬(shun)態溫度,接(jie)觸式測(ce)溫儀響應(ying)速(su)度慢不適(shi)合測(ce)瞬(shun)態溫度,不便于(yu)測(ce)運(yun)動中的物(wu)體。
第四(si):非接觸測溫儀(yi)測量范(fan)圍(wei)寬,接觸式測溫儀(yi)測量范(fan)圍(wei)不夠寬,且耗材。
非接觸測溫儀還具有以下優點:測量精度高,分辨率小(xiao);可(ke)對小(xiao)面積(ji)測(ce)溫;可(ke)同(tong)時對點,線,面測(ce)溫(wen);可測(ce)絕對溫(wen)度,也可測相(xiang)對溫度;使用方便,安裝簡單。接(jie)觸(chu)式測溫儀(yi)不適合測量有毒、高壓等(deng)危險場合。
所以(yi)從使用(yong)好處來看(kan),非接觸式測(ce)溫(wen)儀(yi)要優于(yu)接觸類測(ce)溫(wen)儀(yi),從性價(jia)比(bi)來看(kan)建議(yi)使用(yong)非接觸紅外測(ce)溫(wen)儀(yi),雖然從開(kai)始購買的(de)價(jia)格(ge)上來看(kan),非接觸式測(ce)溫(wen)儀(yi)的(de)價(jia)格(ge)高于(yu)接觸類測(ce)溫(wen)儀(yi),但是非接觸式測(ce)溫(wen)儀(yi)損耗少,省人力(li)物力(li)財力(li)。