【非接觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)】非接觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)儀(yi)原理 接觸(chu)式(shi)和非接觸(chu)式(shi)紅外測(ce)溫(wen)儀(yi)的區別
紅外測溫儀從大的方(fang)面來說(shuo)(shuo),分為兩類。接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)和(he)非接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)。非接(jie)觸(chu)紅(hong)外測(ce)溫產品包括(kuo)便(bian)攜式(shi)(shi)(shi)、在(zai)線式(shi)(shi)(shi)和(he)掃(sao)描式(shi)(shi)(shi)三(san)大類。此外還有一些(xie)其他方(fang)面的分類,比如說(shuo)(shuo)經濟型紅(hong)外測(ce)溫儀(yi)、精密(mi)型紅(hong)外測(ce)溫儀(yi)等(deng)等(deng)。
溫(wen)測(ce)(ce)距離也(ye)(ye)是影(ying)響(xiang)用戶(hu)選擇的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)面。有(you)時候(hou)因為一些特殊(shu)的(de)原(yuan)因,要(yao)求的(de)測(ce)(ce)量距離較長的(de)話,而測(ce)(ce)量的(de)物體體積比較小,這就要(yao)選則高(gao)(gao)光(guang)(guang)學分(fen)辨率(lv)的(de)測(ce)(ce)溫(wen)儀。光(guang)(guang)學分(fen)辨率(lv)就是測(ce)(ce)溫(wen)儀到目標之間的(de)距離與測(ce)(ce)量光(guang)(guang)斑直徑之比。光(guang)(guang)學分(fen)辨率(lv)越(yue)高(gao)(gao),其精(jing)確性也(ye)(ye)越(yue)大。
一、非接觸式測溫儀原理
溫(wen)(wen)度傳感器,最常用的(de)(de)非接觸式(shi)測(ce)溫(wen)(wen)儀表(biao)(biao)基于(yu)黑(hei)體(ti)輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)的(de)(de)基本定律,稱為輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)測(ce)溫(wen)(wen)儀表(biao)(biao)。輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)測(ce)溫(wen)(wen)法(fa)包括亮度法(fa)(見光(guang)學高(gao)溫(wen)(wen)計)、輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)法(fa)(見輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)高(gao)溫(wen)(wen)計)和比(bi)色(se)法(fa)(見比(bi)色(se)溫(wen)(wen)度計)。各類輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)測(ce)溫(wen)(wen)方法(fa)只能測(ce)出對應的(de)(de)光(guang)度溫(wen)(wen)度、輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)溫(wen)(wen)度或(huo)比(bi)色(se)溫(wen)(wen)度。只有對黑(hei)體(ti)(吸收全(quan)部輻(fu)(fu)(fu)射(she)(she)并(bing)不(bu)反(fan)射(she)(she)光(guang)的(de)(de)物(wu)體(ti))所測(ce)溫(wen)(wen)度才是真實溫(wen)(wen)度。
如(ru)(ru)欲測(ce)定物體的(de)真實溫(wen)(wen)度,則必(bi)須進行材料表面(mian)(mian)發(fa)(fa)射(she)率的(de)修(xiu)正。而材料表面(mian)(mian)發(fa)(fa)射(she)率不僅(jin)取決于(yu)溫(wen)(wen)度和(he)波長,而且還與表面(mian)(mian)狀態、涂膜和(he)微(wei)觀組織等(deng)有關,因此很(hen)難精確測(ce)量。在自動化生產中(zhong)往(wang)往(wang)需要利用輻射(she)測(ce)溫(wen)(wen)法來測(ce)量或控制某些物體的(de)表面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度,如(ru)(ru)冶金中(zhong)的(de)鋼帶軋制溫(wen)(wen)度、軋輥溫(wen)(wen)度、鍛件(jian)溫(wen)(wen)度和(he)各(ge)種熔融金屬在冶煉(lian)爐或坩堝中(zhong)的(de)溫(wen)(wen)度。
在這些(xie)具(ju)體(ti)(ti)情況下(xia),物體(ti)(ti)表(biao)(biao)面發射(she)率的(de)(de)(de)測(ce)量是相當(dang)困難的(de)(de)(de)。對于固體(ti)(ti)表(biao)(biao)面溫度(du)自動(dong)測(ce)量和控制(zhi),可以(yi)采用(yong)附(fu)加的(de)(de)(de)反(fan)射(she)鏡使與(yu)被(bei)測(ce)表(biao)(biao)面一起組成(cheng)黑體(ti)(ti)空腔。附(fu)加輻射(she)的(de)(de)(de)影響能(neng)提高被(bei)測(ce)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)有效(xiao)輻射(she)和有效(xiao)發射(she)系(xi)數。利(li)用(yong)有效(xiao)發射(she)系(xi)數通過儀表(biao)(biao)對實(shi)測(ce)溫度(du)進行相應的(de)(de)(de)修正,最終可得到被(bei)測(ce)表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)真實(shi)溫度(du)。
最(zui)為典型(xing)的附加反射(she)鏡是半球反射(she)鏡。球中心附近被測表(biao)面(mian)的漫射(she)輻射(she)能受半球鏡反射(she)回到表(biao)面(mian)而形成(cheng)附加輻射(she),從(cong)而提高有效發射(she)系(xi)數式中ε為(wei)(wei)材料表(biao)面發射(she)率(lv),ρ為(wei)(wei)反(fan)射(she)鏡的(de)反(fan)射(she)率(lv)。至于氣體和液體介(jie)質真實溫度(du)的(de)輻(fu)射(she)測量,則可以(yi)(yi)用插入耐熱(re)材料管至一定(ding)深度(du)以(yi)(yi)形成黑體空腔的(de)方法。通過(guo)計(ji)算求出與介(jie)質達到(dao)熱(re)平衡后的(de)圓筒空腔的(de)有效(xiao)發射(she)系數(shu)。在(zai)自動(dong)測量和控制(zhi)中就可以(yi)(yi)用此(ci)值(zhi)對所測腔底溫度(du)(即(ji)介(jie)質溫度(du))進行修正而得到(dao)介(jie)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(zhi)標方面,如溫度范圍、光(guang)斑尺寸、工作波(bo)長、測量精度、響應時間等;
2、環境和工作條件(jian)方面,如(ru)環境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件(jian)等;
3、其他(ta)選擇(ze)方面,如使用方便(bian)、維修和校準性(xing)能以及(ji)價格等(deng),也(ye)對(dui)紅外線測(ce)溫(wen)儀/紅外測(ce)溫(wen)儀的選擇(ze)產生一(yi)定(ding)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)觸紅(hong)外測溫儀就是我(wo)們(men)所說的(de)紅(hong)外測溫儀,接(jie)觸類(lei)測溫儀就是平時我(wo)們(men)所指的(de)熱電(dian)偶(ou)和熱電(dian)阻,那(nei)么他們(men)之間到底有什么區別呢(ni),并且如(ru)何(he)選(xuan)擇呢(ni)?
第一:非接(jie)觸(chu)測(ce)(ce)(ce)(ce)溫儀(yi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量物(wu)(wu)體(ti)(ti)時(shi)不接(jie)觸(chu)物(wu)(wu)體(ti)(ti)本(ben)(ben)(ben)身,對(dui)(dui)物(wu)(wu)體(ti)(ti)本(ben)(ben)(ben)身沒有任(ren)何影(ying)響(xiang),而接(jie)觸(chu)測(ce)(ce)(ce)(ce)溫測(ce)(ce)(ce)(ce)量時(shi)需(xu)要接(jie)觸(chu)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)物(wu)(wu)體(ti)(ti)表面,所以(yi)對(dui)(dui)測(ce)(ce)(ce)(ce)溫儀(yi)器本(ben)(ben)(ben)身以(yi)及(ji)對(dui)(dui)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)物(wu)(wu)體(ti)(ti)本(ben)(ben)(ben)身有接(jie)觸(chu)、污染、腐蝕的影(ying)響(xiang)。
第(di)二(er):非接(jie)觸(chu)測溫(wen)儀(yi)是檢測的(de)物體表面(mian)(mian)溫(wen)度,只能測量露出(chu)外表面(mian)(mian)的(de)溫(wen)度,接(jie)觸(chu)測溫(wen)只要探頭可以接(jie)觸(chu)到的(de)位置都可以測量。
第三(san):非接(jie)觸測溫儀反應速(su)度快(kuai),可測(ce)(ce)運動(dong)(dong)中(zhong)的物(wu)體(ti)和瞬(shun)態(tai)溫(wen)度,接(jie)觸式測(ce)(ce)溫(wen)儀(yi)響(xiang)應速(su)度慢(man)不適合(he)測(ce)(ce)瞬(shun)態(tai)溫(wen)度,不便于測(ce)(ce)運動(dong)(dong)中(zhong)的物(wu)體(ti)。
第四(si):非接觸(chu)測(ce)溫儀(yi)(yi)測(ce)量范(fan)圍(wei)寬(kuan),接觸(chu)式測(ce)溫儀(yi)(yi)測(ce)量范(fan)圍(wei)不夠寬(kuan),且耗(hao)材。
非接觸測溫儀還具有以下優點:測量(liang)精度高,分辨率小;可對(dui)小面積測溫(wen);可同時對(dui)點(dian),線,面(mian)測溫;可測絕對溫度,也可(ke)測相對(dui)溫度;使用方便,安裝簡(jian)單。接觸式測溫儀(yi)不適合(he)測量(liang)有毒(du)、高壓等危(wei)險場合(he)。
所以(yi)從使用好處來(lai)看,非接(jie)觸(chu)(chu)式測溫(wen)儀(yi)(yi)要優(you)于接(jie)觸(chu)(chu)類(lei)測溫(wen)儀(yi)(yi),從性價(jia)比(bi)來(lai)看建議使用非接(jie)觸(chu)(chu)紅(hong)外測溫(wen)儀(yi)(yi),雖然從開始購(gou)買的(de)價(jia)格(ge)上來(lai)看,非接(jie)觸(chu)(chu)式測溫(wen)儀(yi)(yi)的(de)價(jia)格(ge)高于接(jie)觸(chu)(chu)類(lei)測溫(wen)儀(yi)(yi),但是非接(jie)觸(chu)(chu)式測溫(wen)儀(yi)(yi)損耗少,省(sheng)人力物(wu)力財力。