【非(fei)接(jie)觸(chu)(chu)(chu)式測溫(wen)儀(yi)】非(fei)接(jie)觸(chu)(chu)(chu)式測溫(wen)儀(yi)原理 接(jie)觸(chu)(chu)(chu)式和非(fei)接(jie)觸(chu)(chu)(chu)式紅外測溫(wen)儀(yi)的區別(bie)
紅外測溫儀從大(da)的方面來說(shuo),分為(wei)兩(liang)類。接(jie)觸(chu)式和非(fei)接(jie)觸(chu)式。非(fei)接(jie)觸(chu)紅外測溫(wen)產品(pin)包括便攜式、在線式和掃描式三大(da)類。此外還有一(yi)些其他方面的分類,比如說(shuo)經濟型紅外測溫(wen)儀、精密型紅外測溫(wen)儀等等。
溫測(ce)(ce)距離也(ye)是影響用戶選(xuan)擇的(de)(de)重要方面。有時候因(yin)為一(yi)些特殊的(de)(de)原(yuan)因(yin),要求的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)距離較(jiao)長的(de)(de)話(hua),而(er)測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)物體(ti)(ti)體(ti)(ti)積(ji)比較(jiao)小,這(zhe)就要選(xuan)則高光(guang)學(xue)(xue)分辨率(lv)(lv)的(de)(de)測(ce)(ce)溫儀。光(guang)學(xue)(xue)分辨率(lv)(lv)就是測(ce)(ce)溫儀到目標之間的(de)(de)距離與(yu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)光(guang)斑直(zhi)徑之比。光(guang)學(xue)(xue)分辨率(lv)(lv)越高,其精(jing)確性也(ye)越大。
一、非接觸式測溫儀原理
溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳感(gan)器,最常用的非接觸式測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)儀(yi)表基于黑體輻射(she)(she)的基本定(ding)律,稱為輻射(she)(she)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)儀(yi)表。輻射(she)(she)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)法(fa)(fa)(fa)包括亮度(du)法(fa)(fa)(fa)(見光(guang)學高溫(wen)(wen)(wen)計)、輻射(she)(she)法(fa)(fa)(fa)(見輻射(she)(she)高溫(wen)(wen)(wen)計)和比(bi)色法(fa)(fa)(fa)(見比(bi)色溫(wen)(wen)(wen)度(du)計)。各類(lei)輻射(she)(she)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)方(fang)法(fa)(fa)(fa)只能(neng)測(ce)(ce)出對應的光(guang)度(du)溫(wen)(wen)(wen)度(du)、輻射(she)(she)溫(wen)(wen)(wen)度(du)或比(bi)色溫(wen)(wen)(wen)度(du)。只有對黑體(吸收全部(bu)輻射(she)(she)并不反射(she)(she)光(guang)的物體)所測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)度(du)才(cai)是真實溫(wen)(wen)(wen)度(du)。
如欲測(ce)(ce)定物體的(de)(de)真(zhen)實溫(wen)度,則必須進行材(cai)(cai)料表(biao)(biao)面發射率的(de)(de)修正。而材(cai)(cai)料表(biao)(biao)面發射率不僅取(qu)決(jue)于溫(wen)度和(he)(he)波(bo)長,而且還(huan)與表(biao)(biao)面狀態、涂膜和(he)(he)微(wei)觀組織等(deng)有(you)關,因此很難精確測(ce)(ce)量(liang)。在(zai)自(zi)動化生(sheng)產中往(wang)往(wang)需要(yao)利用輻(fu)射測(ce)(ce)溫(wen)法來測(ce)(ce)量(liang)或控(kong)制某些物體的(de)(de)表(biao)(biao)面溫(wen)度,如冶金(jin)中的(de)(de)鋼帶軋制溫(wen)度、軋輥(gun)溫(wen)度、鍛(duan)件溫(wen)度和(he)(he)各(ge)種熔融金(jin)屬(shu)在(zai)冶煉爐或坩堝中的(de)(de)溫(wen)度。
在這些具體(ti)情況(kuang)下,物體(ti)表面(mian)(mian)發射率的(de)測(ce)量(liang)(liang)是相(xiang)當困難(nan)的(de)。對于固體(ti)表面(mian)(mian)溫(wen)度(du)自動(dong)測(ce)量(liang)(liang)和(he)控(kong)制,可以采用附加的(de)反(fan)射鏡使與被(bei)(bei)測(ce)表面(mian)(mian)一起組(zu)成黑體(ti)空(kong)腔。附加輻(fu)射的(de)影(ying)響(xiang)能提高被(bei)(bei)測(ce)表面(mian)(mian)的(de)有(you)效輻(fu)射和(he)有(you)效發射系數(shu)。利用有(you)效發射系數(shu)通過(guo)儀(yi)表對實測(ce)溫(wen)度(du)進(jin)行(xing)相(xiang)應的(de)修正,最終(zhong)可得到被(bei)(bei)測(ce)表面(mian)(mian)的(de)真實溫(wen)度(du)。
最為典型的附加反射鏡是半球(qiu)反射鏡。球(qiu)中(zhong)心附近被測表(biao)面的漫射輻射能受半球(qiu)鏡反射回到表(biao)面而(er)形成(cheng)附加輻射,從而(er)提高有效發射系數式中(zhong)ε為材料(liao)表面發射率(lv)(lv),ρ為反(fan)射鏡的(de)反(fan)射率(lv)(lv)。至(zhi)于(yu)氣體(ti)和(he)液(ye)體(ti)介質(zhi)真實(shi)溫(wen)度(du)(du)的(de)輻射測(ce)量,則可以(yi)(yi)用插入(ru)耐熱材料(liao)管至(zhi)一(yi)定深度(du)(du)以(yi)(yi)形成(cheng)黑體(ti)空(kong)腔的(de)方法。通(tong)過計算求出與介質(zhi)達到熱平衡后(hou)的(de)圓筒空(kong)腔的(de)有效(xiao)發射系(xi)數。在自動測(ce)量和(he)控制中就可以(yi)(yi)用此(ci)值對(dui)所測(ce)腔底溫(wen)度(du)(du)(即介質(zhi)溫(wen)度(du)(du))進行修(xiu)正而得到介質(zhi)的(de)真實(shi)溫(wen)度(du)(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,如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長(chang)、測量精度、響應(ying)時間等;
2、環(huan)境和工作條件方面(mian),如環(huan)境溫(wen)度、窗口、顯示和輸出(chu)、保護附件等;
3、其他選擇(ze)方(fang)面(mian),如使用(yong)方(fang)便、維修和校準性能以及價格(ge)等,也對紅外(wai)線(xian)測(ce)溫儀/紅外(wai)測(ce)溫儀的選擇(ze)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:
非接觸(chu)紅(hong)外(wai)測(ce)溫(wen)儀(yi)就是我(wo)們(men)所說的(de)紅(hong)外(wai)測(ce)溫(wen)儀(yi),接觸(chu)類測(ce)溫(wen)儀(yi)就是平時我(wo)們(men)所指的(de)熱電偶和(he)熱電阻(zu),那么他(ta)們(men)之間到(dao)底有什(shen)么區別(bie)呢,并且如何選擇呢?
第一:非接(jie)(jie)(jie)觸測(ce)(ce)(ce)(ce)溫儀測(ce)(ce)(ce)(ce)量物體(ti)(ti)(ti)時(shi)不接(jie)(jie)(jie)觸物體(ti)(ti)(ti)本(ben)(ben)(ben)(ben)身,對物體(ti)(ti)(ti)本(ben)(ben)(ben)(ben)身沒(mei)有(you)任何影響,而接(jie)(jie)(jie)觸測(ce)(ce)(ce)(ce)溫測(ce)(ce)(ce)(ce)量時(shi)需要(yao)接(jie)(jie)(jie)觸被測(ce)(ce)(ce)(ce)物體(ti)(ti)(ti)表面,所以對測(ce)(ce)(ce)(ce)溫儀器本(ben)(ben)(ben)(ben)身以及(ji)對被測(ce)(ce)(ce)(ce)物體(ti)(ti)(ti)本(ben)(ben)(ben)(ben)身有(you)接(jie)(jie)(jie)觸、污染、腐蝕的(de)影響。
第(di)二:非(fei)接(jie)(jie)觸測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)儀是檢測(ce)(ce)(ce)的(de)物體表面溫(wen)(wen)(wen)度,只能(neng)測(ce)(ce)(ce)量露出(chu)外表面的(de)溫(wen)(wen)(wen)度,接(jie)(jie)觸測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)只要探(tan)頭(tou)可以(yi)接(jie)(jie)觸到的(de)位置(zhi)都可以(yi)測(ce)(ce)(ce)量。
第三:非接觸測(ce)溫(wen)儀(yi)反(fan)應速度快,可測(ce)(ce)運動中的物體(ti)和(he)瞬(shun)態(tai)溫度,接觸式測(ce)(ce)溫儀響應速度慢不適合測(ce)(ce)瞬(shun)態(tai)溫度,不便于(yu)測(ce)(ce)運動中的物體(ti)。
第四:非接觸測溫(wen)儀測量(liang)(liang)范圍寬,接觸式(shi)測溫(wen)儀測量(liang)(liang)范圍不夠寬,且耗材(cai)。
非接觸測溫儀還具有以下優點:測量精(jing)度高(gao),分辨率(lv)小;可對(dui)小面積測(ce)溫;可同時(shi)對(dui)點,線,面測溫;可測絕對溫度,也(ye)可測相對溫度;使用方(fang)便,安裝簡單。接觸(chu)式測溫儀(yi)不適合測量(liang)有毒、高壓等危險場合。
所以從使用好處來(lai)看,非接觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)要(yao)優于接觸(chu)類測(ce)溫(wen)儀(yi),從性價(jia)比來(lai)看建議使用非接觸(chu)紅外測(ce)溫(wen)儀(yi),雖(sui)然從開(kai)始(shi)購買的價(jia)格(ge)上來(lai)看,非接觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)的價(jia)格(ge)高于接觸(chu)類測(ce)溫(wen)儀(yi),但是非接觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)損耗(hao)少,省人力物力財力。