【非接(jie)觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)】非接(jie)觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)原理 接(jie)觸(chu)式(shi)和非接(jie)觸(chu)式(shi)紅外測(ce)溫(wen)儀(yi)的(de)區別
紅外測溫儀從大的方(fang)面(mian)來說,分為兩類(lei)。接觸式和非接觸式。非接觸紅外測(ce)溫(wen)產品包括便攜式、在線(xian)式和掃描式三大類(lei)。此(ci)外還有一些其他方(fang)面(mian)的分類(lei),比如(ru)說經濟型紅外測(ce)溫(wen)儀、精密型紅外測(ce)溫(wen)儀等等。
溫測(ce)(ce)距(ju)離也是(shi)影(ying)響用戶選擇的(de)(de)重(zhong)要(yao)方(fang)面(mian)。有時候因(yin)為一(yi)些特殊的(de)(de)原(yuan)因(yin),要(yao)求的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)距(ju)離較長(chang)的(de)(de)話,而測(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)物體體積(ji)比較小,這就(jiu)(jiu)要(yao)選則高(gao)光(guang)學(xue)分(fen)辨率(lv)(lv)的(de)(de)測(ce)(ce)溫儀。光(guang)學(xue)分(fen)辨率(lv)(lv)就(jiu)(jiu)是(shi)測(ce)(ce)溫儀到目標之間的(de)(de)距(ju)離與測(ce)(ce)量(liang)光(guang)斑直徑之比。光(guang)學(xue)分(fen)辨率(lv)(lv)越高(gao),其精(jing)確性(xing)也越大。
一、非接觸式測溫儀原理
溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳感器,最常用的非接觸式測溫(wen)(wen)儀表基于黑體輻(fu)射(she)的基本定律(lv),稱為輻(fu)射(she)測溫(wen)(wen)儀表。輻(fu)射(she)測溫(wen)(wen)法包括亮度(du)(du)(du)(du)法(見(jian)光(guang)學高溫(wen)(wen)計)、輻(fu)射(she)法(見(jian)輻(fu)射(she)高溫(wen)(wen)計)和比(bi)色法(見(jian)比(bi)色溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)計)。各類輻(fu)射(she)測溫(wen)(wen)方法只能測出對(dui)(dui)應的光(guang)度(du)(du)(du)(du)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)、輻(fu)射(she)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)或比(bi)色溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。只有對(dui)(dui)黑體(吸收全(quan)部輻(fu)射(she)并(bing)不反射(she)光(guang)的物體)所測溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)才是真(zhen)實(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)。
如欲測定物體(ti)(ti)的(de)真實溫(wen)(wen)度(du),則必(bi)須進行(xing)材料表(biao)面(mian)(mian)發射(she)率(lv)的(de)修正。而(er)材料表(biao)面(mian)(mian)發射(she)率(lv)不僅取決于(yu)溫(wen)(wen)度(du)和波長,而(er)且(qie)還與表(biao)面(mian)(mian)狀(zhuang)態、涂膜和微觀組(zu)織等(deng)有關,因此很難精確(que)測量。在(zai)(zai)自動化生產中往(wang)往(wang)需要(yao)利用(yong)輻射(she)測溫(wen)(wen)法來測量或(huo)控制(zhi)某些物體(ti)(ti)的(de)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度(du),如冶金中的(de)鋼帶(dai)軋(ya)制(zhi)溫(wen)(wen)度(du)、軋(ya)輥溫(wen)(wen)度(du)、鍛件溫(wen)(wen)度(du)和各(ge)種(zhong)熔融金屬在(zai)(zai)冶煉爐或(huo)坩堝中的(de)溫(wen)(wen)度(du)。
在(zai)這些(xie)具體(ti)(ti)情況(kuang)下(xia),物體(ti)(ti)表(biao)面(mian)發(fa)射率的(de)(de)測量是相當困難的(de)(de)。對于固體(ti)(ti)表(biao)面(mian)溫度自動測量和(he)控制(zhi),可(ke)以(yi)采用附加的(de)(de)反(fan)射鏡使(shi)與被(bei)測表(biao)面(mian)一起組成黑體(ti)(ti)空腔。附加輻射的(de)(de)影(ying)響能提高被(bei)測表(biao)面(mian)的(de)(de)有(you)(you)(you)效輻射和(he)有(you)(you)(you)效發(fa)射系數(shu)。利用有(you)(you)(you)效發(fa)射系數(shu)通過儀表(biao)對實測溫度進(jin)行相應的(de)(de)修正,最終可(ke)得到被(bei)測表(biao)面(mian)的(de)(de)真實溫度。
最為典型的附(fu)加反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)是(shi)半(ban)球(qiu)反(fan)(fan)射(she)鏡(jing)(jing)。球(qiu)中(zhong)(zhong)心附(fu)近被(bei)測表面(mian)的漫射(she)輻(fu)(fu)射(she)能受半(ban)球(qiu)鏡(jing)(jing)反(fan)(fan)射(she)回到(dao)表面(mian)而形成附(fu)加輻(fu)(fu)射(she),從而提(ti)高(gao)有效發射(she)系數式中(zhong)(zhong)ε為(wei)材(cai)料(liao)表面(mian)發(fa)射率,ρ為(wei)反射鏡的(de)(de)(de)反射率。至于氣體(ti)和液體(ti)介(jie)質真實溫(wen)度的(de)(de)(de)輻射測(ce)量,則(ze)可以用插入耐(nai)熱(re)材(cai)料(liao)管至一定深(shen)度以形成(cheng)黑(hei)體(ti)空腔的(de)(de)(de)方法。通過計算求出與(yu)介(jie)質達到熱(re)平衡后的(de)(de)(de)圓筒(tong)空腔的(de)(de)(de)有效發(fa)射系數。在(zai)自動測(ce)量和控制中(zhong)就可以用此(ci)值對所測(ce)腔底(di)溫(wen)度(即介(jie)質溫(wen)度)進(jin)行修正而得到介(jie)質的(de)(de)(de)真實溫(wen)度。
二、選擇紅外線測溫儀/紅外測溫儀可分為三個方面:
1、性能(neng)指標(biao)方面,如溫度范(fan)圍、光(guang)斑尺寸、工作波長、測(ce)量精度、響應時(shi)間等(deng);
2、環(huan)境(jing)和工作(zuo)條(tiao)件(jian)(jian)方面(mian),如環(huan)境(jing)溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件(jian)(jian)等;
3、其他選擇方面,如使(shi)用(yong)方便、維修(xiu)和校準性能(neng)以及(ji)價格等,也對紅(hong)外(wai)線測溫儀/紅(hong)外(wai)測溫儀的選擇產生一定的影(ying)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)觸紅(hong)外測(ce)溫(wen)儀就是我(wo)們(men)(men)所(suo)(suo)說的紅(hong)外測(ce)溫(wen)儀,接(jie)觸類測(ce)溫(wen)儀就是平時我(wo)們(men)(men)所(suo)(suo)指的熱(re)電偶(ou)和(he)熱(re)電阻,那么(me)他們(men)(men)之(zhi)間到底有什么(me)區別呢(ni),并且如何選擇呢(ni)?
第(di)一:非接觸(chu)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)儀(yi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)物(wu)體(ti)時(shi)不(bu)接觸(chu)物(wu)體(ti)本(ben)(ben)身(shen),對物(wu)體(ti)本(ben)(ben)身(shen)沒(mei)有任(ren)何影響(xiang),而接觸(chu)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)測(ce)(ce)(ce)量(liang)時(shi)需(xu)要接觸(chu)被(bei)測(ce)(ce)(ce)物(wu)體(ti)表面,所(suo)以(yi)對測(ce)(ce)(ce)溫(wen)儀(yi)器本(ben)(ben)身(shen)以(yi)及(ji)對被(bei)測(ce)(ce)(ce)物(wu)體(ti)本(ben)(ben)身(shen)有接觸(chu)、污染(ran)、腐蝕(shi)的影響(xiang)。
第二:非接(jie)觸測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)儀是檢測(ce)(ce)的物(wu)體(ti)表(biao)面溫(wen)(wen)(wen)度,只能(neng)測(ce)(ce)量(liang)露出外表(biao)面的溫(wen)(wen)(wen)度,接(jie)觸測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)只要探頭可以接(jie)觸到(dao)的位置(zhi)都可以測(ce)(ce)量(liang)。
第三:非接觸測(ce)溫(wen)儀反(fan)應速度快(kuai),可測運動(dong)中(zhong)的(de)物體和瞬態溫度,接觸式測溫儀響應速(su)度慢不(bu)(bu)適合測瞬態溫度,不(bu)(bu)便(bian)于測運動(dong)中(zhong)的(de)物體。
第(di)四:非接(jie)觸測(ce)溫儀(yi)測(ce)量范圍(wei)寬,接(jie)觸式(shi)測(ce)溫儀(yi)測(ce)量范圍(wei)不夠寬,且(qie)耗材。
非接觸測溫儀還具有以下優點:測量精度(du)高,分辨率小(xiao);可對(dui)小(xiao)面積測溫;可同時對(dui)點,線,面測(ce)溫(wen);可測(ce)絕對溫(wen)度,也可測(ce)相對(dui)溫(wen)度;使用(yong)方便,安裝(zhuang)簡單。接觸式測(ce)溫(wen)儀不適合測(ce)量(liang)有毒、高(gao)壓等(deng)危險場(chang)合。
所以從使用(yong)好處來(lai)(lai)看,非(fei)接(jie)(jie)觸式(shi)(shi)測(ce)溫儀(yi)(yi)要優(you)于(yu)接(jie)(jie)觸類測(ce)溫儀(yi)(yi),從性價比來(lai)(lai)看建(jian)議使用(yong)非(fei)接(jie)(jie)觸紅外測(ce)溫儀(yi)(yi),雖然(ran)從開始購買(mai)的價格上來(lai)(lai)看,非(fei)接(jie)(jie)觸式(shi)(shi)測(ce)溫儀(yi)(yi)的價格高于(yu)接(jie)(jie)觸類測(ce)溫儀(yi)(yi),但是非(fei)接(jie)(jie)觸式(shi)(shi)測(ce)溫儀(yi)(yi)損耗少,省人力(li)物力(li)財(cai)力(li)。