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文档简介
1、红外测温发展过移X 1800年1828年赫胥尔发现红外线MSweeny第一个辐射温度计 19世纪末消隐光学高温计F 1901年全辐射测温仪专利(Fery);1931年商用全辐射测温仪问世(Leeds&Northrup company) 60年代后迅猛发展;近二十年双色、光纤、扫描等红外测温彳又不-的基,础绝对零度(27J*C)以上的物体都辐射红外能量红外测温的几个重要概念上工Jhfz £ ar -波长.发射率距离系数,显度与牙备并Tib3L汨5系黑体辐射光谱曲线的特性不间 滤皮的 相射 曲 段永不会相 交K源皮增加,辐射胆增大而峰值波长减小波长与温皮成反比波长(微米)物体发射
2、率为物体的辐射度与和与该物体具有相同温度的黑体的辐射度之比M 'S =-M£ =1.0(黑体)£ = 0.9 (灰体)/£随发射率变化书卷安W/ (非灰体)波长(微米)影响发射率的主要因素*材料种类W之然摩抛翳麹如表法几何形状(平面,凹 而,凸面)-表而理化结构状态(如 测量温度 测量角度沉积物,氧化膜,油膜 等)黑体辐射定率I. 普朗克定律式中:0,7、_ Cl 1M /Ab (7)=才, C2/AT 第辐射常数第二辐射常数=2加2 =(3.7415 ± 0.0003) X1W m 2 四”G = chlk = (1.43879 ±O
3、.(XX)19) x 104 - K黑体辐射定律-斯藩-玻耳兹曼定率:0、维恩位移定率:A=2897.3从此可看出 波长与温度成反比-IT 1 大气传输(高于海平线03公里).5 0.5格加雨友奚0.008 10波长(微米)部分波K可以 避开大气的吸 收实际物体的测温示意图R名背里温度岛卜” 标温度时欣进行商 员温度补供(T Ambient)堂:一丁环境温度三I ;入射能量 R=反射能量 T二透射能量 E二发射能聚背景能量的影响目标与领L场要确保目标大于仪器所测圆点的大小。目标越小,则应离得越近。 如果柏度小常重要,贝ij要确保ru示至少是测后网点大小的两倍与“真实值”比较需要精度还是重爰胜?
4、当测量位置不同或使用不同仪器测同一物 体时,精度非常重要* a一".指相同条件下输出比较(距离、发射率、 精度)1,U 建立当地“基准”,测量与基准的偏差-'工艺监控中实际起作用,“工艺精度”对于运动的目标和快 速加热的目标响应速 度快是必需的'当温度变化缓慢时, 响应速度快通常是不 必要的/广归一"二,在1I: / /4r| | JL 日 尸。 * C/ :二工j J J老八”什一 /厂-发!»*戾工假定为10%,009080706050403020100%<知用 1, 0 13mm(5 密耳)测量聚乙烯时,选 用位广透过率近似 为零处的波
5、长,波 长为:3.43从因为 测得是他们的表面 温度10波长(微米)10090 00火焰波长(微米)透过火焰测量物体 时,需要选择透过 率高的波长,能够 透过火焰的为外波 长为3.9从。因为物 体发出3.9从的红外 波长不受火焰的F 扰.8.68灯445波长(徽米)如何选择响应我-丘?近可能选择短的波长选择将反射:透射能量降到最低的波长 特殊物体(塑料薄膜,玻璃,火焰等)采 用特殊波长(被测物体不透明的波长) 根据现场环境的问题(如观察窗口) 当视场被部分遮挡时:应选择双色仪器测温代的选型参数,测温范围/响应波长'H距离系数(测量距离与目标大小)发射率设定磅测量精度/重复性,响应时间瞄
6、准方式(激光、透镜、视频、目视、 瞄准灯/镜)现场环境要求/输出方式红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号放大器及信号处理、显示输出 等部分组成.光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚集 在光电探测器上并转变为相应的电信号,该信号再羟换算转变为被测目标 的温度值。双色测温仪'i理论公式:T:目标温度A, B:常数:第一波段内发射率CrJ第一波段内发射率:第一波段内目标能加 第波段内目标能显:坡度(双色测温仪要调的是坡度而不是发射相对箍射能量(E)以.色与从右图可见,双色测1500-需要吸收物体5%的 能量就可以测量到. 不象单色红外测温仪 需要吸收到物体95% 的空量才能测
7、量沮确C25003000目标混位(度) 0.75%刈色:0%95%能Kt衰减10 75%r *a瞰色50%解量衰诚b j二一 n '1曳也将 E二旗数误差()与低幅衰减山口,”利好|二区包测I温?;当测量视场被遮挡时,或物体 快速运动,百标比较小,革色测温 仪将产生测量误差双色测温的原理:通过计算探测 到的两个波长上的能量的比值, 可以消除这种误差”比值随目标温度变化而变化波长(M)情况下采用双色测量''测量视场部分被遮挡烟雾,水汽,灰尘不洁窗口目标比较小,小于测量红外测温仪的视场运动目标,尤其是快速运动的物体-目标发射率低或变化一色测温/仅解决的问题不洁镜头 不洁窗口;,热偶输出f X < ,电流输出 0 - 20 mA- 4 - 20 mA电压输出0 - 5伏-标准1 mV /度“'.' RS232/RS485输出控制器 二一-数字温度表 .:大屏幕显示器 一'.图形记录仪
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