紅外測(cè)溫儀器的種類

紅外測(cè)溫儀器主要有3種類型:紅外熱像儀、紅外熱電視、紅外測(cè)溫儀(點(diǎn)溫儀)。60年代我國(guó)研制成功第一臺(tái)紅外測(cè)溫儀，1990年以后又陸續(xù)生產(chǎn)小目標(biāo)、遠(yuǎn)距離、適合電業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的測(cè)溫儀器，美國(guó)生產(chǎn)的雷泰測(cè)溫儀;國(guó)產(chǎn)的TI51/41系列紅外測(cè)溫儀等也有較廣泛的應(yīng)用。

紅外測(cè)溫儀工作原理

了解紅外測(cè)溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶正確地選擇和使用紅外測(cè)溫儀的基礎(chǔ)。紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。除此之外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和測(cè)溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對(duì)性能指標(biāo)的影響及修正方法。

一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布--與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量，便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。

黑體輻射定律:黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量，沒(méi)有能量的反射和透過(guò)，其表面的發(fā)射率為1。應(yīng)該指出，自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長(zhǎng)表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，故稱黑體輻射定律。

物體發(fā)射率對(duì)輻射測(cè)溫的影響:自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過(guò)程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

影響發(fā)射率的主要因紗在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。

當(dāng)用紅外輻射測(cè)溫儀測(cè)量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測(cè)量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由測(cè)溫儀計(jì)算出被測(cè)目標(biāo)的溫度。單色測(cè)溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例;雙色測(cè)溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。

紅外系統(tǒng):紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。

非接觸紅外測(cè)溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列，并備有各種選件和計(jì)算機(jī)軟件，每一系列中又有各種型號(hào)及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號(hào)測(cè)溫儀中，正確選擇紅外測(cè)溫儀型號(hào)對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是十分重要的紅外檢測(cè)技術(shù)是"九五"國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，紅外檢測(cè)是一種在線監(jiān)測(cè)(不停電)式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過(guò)接收物體發(fā)出的紅外線(紅外輻射)，將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。任何物體由于其自身分子的運(yùn)動(dòng)，不停地向外輻射紅外熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場(chǎng)，俗稱"熱像"。紅外診斷技術(shù)正是通過(guò)吸收這種紅外輻射能量，測(cè)出設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。目前應(yīng)用紅外診技術(shù)的測(cè)試設(shè)備比較多，如紅外測(cè)溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀等等。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備利用熱成像技術(shù)將這種看不見(jiàn)的"熱像"轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光圖像，使測(cè)試效果直觀，靈敏度高，能檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。

紅外技術(shù)及其原理的無(wú)異議的理解為其精確的測(cè)溫。當(dāng)由非接觸儀器測(cè)溫時(shí)，被測(cè)物體發(fā)射出的紅外能量，通過(guò)測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)在探測(cè)器上轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該信號(hào)的溫度讀數(shù)顯示出來(lái)，有幾個(gè)決定精確測(cè)溫的重要因素，最重要的因素是發(fā)射率、視場(chǎng)、到光斑的距離和光斑的位置。發(fā)射率，所有物體會(huì)反射、透過(guò)和發(fā)射能量，只有發(fā)射的能量能指示物體的溫度。當(dāng)紅外測(cè)溫儀測(cè)量表面溫度時(shí)，儀器能接收到所有這三種能量。因此，所有測(cè)溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。測(cè)量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。

有些測(cè)量?jī)x可改變發(fā)射率，多種材料的發(fā)射率值可從出版的發(fā)射率表中找到。

其它儀器為固定的予置為0.95的發(fā)射率。該發(fā)射率值是對(duì)于多數(shù)有機(jī)材料、油漆或氧化表面的表面溫度，就要用一種膠帶或平光黑漆涂于被測(cè)表面加以補(bǔ)償。使膠帶或漆達(dá)到與基底材料相同溫度時(shí)，測(cè)量膠帶或漆表面的溫度，即為其真實(shí)溫度。

距離與光斑之比，紅外測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)從圓形測(cè)量光斑收集能量并聚焦在探測(cè)器上，光學(xué)分辨率定義為儀器到物體的距離與被測(cè)光斑尺寸之比(D:S)。比值越大，儀器的分辨率越好，且被測(cè)光斑尺寸也就越小。激光瞄準(zhǔn)，只有用以幫助瞄準(zhǔn)在測(cè)量點(diǎn)上。

紅外光學(xué)的最新改進(jìn)是增加了近焦特性,可對(duì)小目標(biāo)區(qū)域提供精確測(cè)量，還可防止背景溫度的影響。

視場(chǎng)，確保目標(biāo)大于儀器測(cè)量時(shí)的光斑尺寸，目標(biāo)越小，就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度特別重要時(shí)，要確保目標(biāo)至少2倍于光斑尺寸。

在生產(chǎn)過(guò)程中，在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。可以對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非接觸檢測(cè)，拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值，據(jù)此對(duì)各種外部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷，具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)，用來(lái)檢測(cè)發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備和帶電設(shè)備非常方便、有效。用紅外測(cè)溫儀，你可連續(xù)診斷電子連接問(wèn)題和查找連接處的熱點(diǎn)，以檢測(cè)設(shè)備的功能狀態(tài)，還可檢驗(yàn)電池組件和功率配電盤接線端子，開(kāi)關(guān)齒輪或保險(xiǎn)絲連接，防止能源消耗。

此紅外測(cè)溫儀的特點(diǎn):有溫度分辨率高、響應(yīng)速度快、不擾動(dòng)被測(cè)目標(biāo)溫度分布場(chǎng)、測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

一、北京德潤(rùn)豐DOS系列紅外測(cè)溫儀系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及主要功能 技術(shù)特點(diǎn): 1:高性能的經(jīng)濟(jì)型紅外測(cè)溫儀。

2:出廠時(shí)可定制發(fā)射率。

3:具備信號(hào)短路和電源反接保護(hù)功能。

4:可選配二次儀表.

5: 易于安裝,不銹鋼殼體上的標(biāo)準(zhǔn)螺紋可與安裝部位快速連接.

技術(shù)參數(shù):

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為了測(cè)溫，將儀器對(duì)準(zhǔn)要測(cè)的物體，按觸發(fā)器在儀器的LCD上讀出溫度數(shù)據(jù)，保證安排好距離和光斑尺寸之比，和視場(chǎng)。用紅外測(cè)溫儀時(shí)有幾件重要的事要記住:

只測(cè)量表面溫度，紅外測(cè)溫儀不能測(cè)量?jī)?nèi)部溫度。不能透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)溫，玻璃有很特殊的反射和透過(guò)特性，不允許精確紅外溫度讀數(shù)。但可通過(guò)紅外窗口測(cè)溫。紅外測(cè)溫儀最好不用于光亮的或拋光的金屬表面的測(cè)溫(不銹鋼、鋁等)。定位熱點(diǎn)，要發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，儀器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后在目標(biāo)上作上下掃描運(yùn)動(dòng),直至確定熱點(diǎn)。注意環(huán)境條件:蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學(xué)系統(tǒng)而影響精確測(cè)溫。環(huán)境溫度，如果測(cè)溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20度或更高的情況下，允許儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。

有些測(cè)量?jī)x可改變發(fā)射率，多種材料的發(fā)射率值可從出版的發(fā)射率表中找到。

其它儀器為固定的予置為0.95的發(fā)射率。該發(fā)射率值是對(duì)于多數(shù)有機(jī)材料、油漆或氧化表面的表面溫度，就要用一種膠帶或平光黑漆涂于被測(cè)表面加以補(bǔ)償。使膠帶或漆達(dá)到與基底材料相同溫度時(shí)，測(cè)量膠帶或漆表面的溫度，即為其真實(shí)溫度。

距離與光斑之比，紅外測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng)從圓形測(cè)量光斑收集能量并聚焦在探測(cè)器上，光學(xué)分辨率定義為儀器到物體的距離與被測(cè)光斑尺寸之比(D:S)。比值越大，儀器的分辨率越好，且被測(cè)光斑尺寸也就越小。激光瞄準(zhǔn)，只有用以幫助瞄準(zhǔn)在測(cè)量點(diǎn)上。

紅外光學(xué)的最新改進(jìn)是增加了近焦特性,可對(duì)小目標(biāo)區(qū)域提供精確測(cè)量，還可防止背景溫度的影響。

視場(chǎng)，確保目標(biāo)大于儀器測(cè)量時(shí)的光斑尺寸，目標(biāo)越小，就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度特別重要時(shí)，要確保目標(biāo)至少2倍于光斑尺寸。