紅外線測(cè)溫儀確定測(cè)溫范圍及特點(diǎn)

測(cè)量溫度的方法有很多種，溫度計(jì)大致可以分為接觸式測(cè)溫儀表和非接觸式測(cè)溫儀表兩類。其中接觸式的有我們熟悉的液體式溫度計(jì)，熱電偶式溫度計(jì)和熱電阻式溫度計(jì)等等。

   在自然界中，當(dāng)物體的溫度高于絕1對(duì)零度時(shí)，由于它內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的存在，就會(huì)不斷的向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的紅外線。紅外測(cè)溫儀在食品飲料方面的發(fā)展天氣炎熱一杯涼汽水、一支雪糕可能都是降溫良器。他的特點(diǎn)是在給定的溫度和波長(zhǎng)下，物體發(fā)射的輻射能有一個(gè)zui大值，這種物質(zhì)稱為黑體，并設(shè)定他的反射系數(shù)為1，其他的物質(zhì)反射系數(shù)小于1，稱為灰體，由于黑體的光譜輻射功率P(λＴ)與絕1對(duì)溫度T之間滿足普朗克定。說(shuō)明在絕1對(duì)溫度T下，波長(zhǎng)λ處單位面積上黑體的輻射功率為P(λＴ)。

   確定測(cè)溫范圍：測(cè)溫范圍是測(cè)溫儀重要的一個(gè)性能指標(biāo)。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。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。因此，用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全，既不要過(guò)窄，也不要過(guò)寬。根據(jù)黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過(guò)由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化。

   紅外測(cè)溫儀的特點(diǎn) 1.非接觸測(cè)量：它不需要接觸到被測(cè)溫度場(chǎng)的內(nèi)部或表面，因此，不會(huì)干擾被測(cè)溫度場(chǎng)的狀態(tài)，測(cè)溫儀本身也不受溫度場(chǎng)的損傷。 2.測(cè)量范圍廣：因其是非接觸測(cè)溫，所以測(cè)溫儀并不處在較高或較低的溫度場(chǎng)中，而是工作在正常的溫度或測(cè)溫儀允許的條件下。為了克服現(xiàn)有線加速紅外測(cè)溫儀的上述缺陷，研制出一種新型線加速紅外測(cè)溫儀。一般情況下可測(cè)量負(fù)幾十度到三千多度。 3.測(cè)溫速度快：即響應(yīng)時(shí)問(wèn)快。只要接收到目標(biāo)的紅 外輻射即可在短時(shí)間內(nèi)定溫。

確保紅外測(cè)溫儀測(cè)溫精度進(jìn)入高溫地帶

紅外技術(shù)及其原理的無(wú)異議的理解為其精1確的測(cè)溫。**測(cè)量溫度技巧-當(dāng)測(cè)量發(fā)光物體表面溫度時(shí)，如鋁和不銹鋼，表面的反射會(huì)影響紅外測(cè)溫儀的讀數(shù)。當(dāng)由紅外測(cè)溫儀測(cè)溫時(shí)，被測(cè)物體發(fā)射出的紅外能量，通過(guò)紅外測(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1確測(cè)溫的重要因素，1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，所有紅外測(cè)溫儀必須調(diào)節(jié)為只讀出發(fā)射的能量。尤其是在單個(gè)非常小的被測(cè)物體,如接觸量測(cè),由于熱導(dǎo)的對(duì)象會(huì)產(chǎn)生很大的量測(cè)誤差。測(cè)量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。有些紅外測(cè)溫儀可改變發(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)分辨率定義為紅外測(cè)溫儀到物體的距離與被測(cè)光斑尺寸之比（Ｄ:Ｓ）。由于微處理機(jī)和LSI存貯器等的發(fā)展，信號(hào)處理能力有了顯著提高，但由于紅外測(cè)溫儀跟不上信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，故兩者之間的差距就成了問(wèn)題。比值越大，紅外測(cè)溫儀的分辨率越好，且被測(cè)光斑尺寸也就越小。激光瞄準(zhǔn)，只有用以幫助瞄紅外測(cè)溫儀準(zhǔn)在測(cè)量點(diǎn)上。紅外光學(xué)的1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1確測(cè)量，還可防止背景溫度的影響。視場(chǎng)，確保目標(biāo)大于紅外測(cè)溫儀測(cè)量時(shí)的光斑尺寸，目標(biāo)越小，就應(yīng)離它越近。當(dāng)精度非凡重要時(shí)，要確保目標(biāo)至少２倍于光斑尺寸。

光纖在線式遠(yuǎn)距離紅外測(cè)溫儀自身具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、抗腐蝕、傳輸距離遠(yuǎn)、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)，光纖在線式紅外測(cè)溫儀可以在條件惡劣、苛刻的環(huán)境及電磁干擾很強(qiáng)的環(huán)境下進(jìn)行溫度檢測(cè)。紅外測(cè)溫儀是將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)供我們參考，紅外測(cè)溫儀一般有多種形式常見(jiàn)的就是插入式紅外測(cè)溫儀、壁掛式紅外測(cè)溫儀和貼片式紅外測(cè)溫儀。利用其有一定的柔韌性能，光纖在線紅外測(cè)溫儀可以對(duì)無(wú)法直接觀察到的目標(biāo)--如容器或管道內(nèi)壁處--進(jìn)行溫度測(cè)紅外線測(cè)溫儀量,并可以在不采用冷卻裝置的情況下耐受高達(dá)200°C的環(huán)境高溫。

還有就是地面溫度1高是33℃，走幾步就會(huì)出汗。電力公司郭師傅指著井口對(duì)記者說(shuō)，在他的后背上設(shè)備有幾公斤重，單背著設(shè)備在地面走幾步，已經(jīng)大汗淋漓了。重量輕，體積小同樣是機(jī)器人上紅外線測(cè)溫儀的要求，對(duì)于安裝在機(jī)器人手臂等運(yùn)動(dòng)部件上的紅外線測(cè)溫儀，重量一定要輕，否則會(huì)加大運(yùn)動(dòng)部件的損壞，影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。北京東直門(mén)附近的這段電纜隧道是一條老隧道，長(zhǎng)度大約四五百米。打開(kāi)井蓋后，記者沿著一個(gè)扶梯慢慢下到數(shù)米深的地下井內(nèi)。井底略微開(kāi)闊，高度只有1米多一點(diǎn)兒，貓著腰才能往前走隧道兩側(cè)是一排排架子，上面放著碗口粗細(xì)黑色外皮的電纜。走不到幾步記者就感覺(jué)胸口憋悶，大汗順著脖子往下淌，感覺(jué)就像進(jìn)入了桑拿房。

工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀的四種安裝方式

工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀通常是用來(lái)測(cè)量軸承的工業(yè)型，在少數(shù)情況下也會(huì)用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)軸工業(yè)型。對(duì)于工作空間受到某種限制的機(jī)器人，對(duì)體積和安裝方向的要求也是必不可少的。在測(cè)量工業(yè)型速度的時(shí)候，如果傳感器安裝方式不正確或者安裝不牢固，都會(huì)造成測(cè)量結(jié)果失真或者由于工業(yè)型引起傳感器損壞。因此，我們要慎重選擇工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀的安裝方式。

　　當(dāng)傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)軸工業(yè)型時(shí)，安裝通常采取在現(xiàn)場(chǎng)用手扶、橡皮泥粘粘水磁吸盤(pán)固定、螺栓固定等四種方式。還可以降低整機(jī)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)(破壞振蕩器的幅值條件)來(lái)克服反向輸出。在臨時(shí)性工業(yè)型測(cè)量中，大多數(shù)采用手扶傳感器的方式，這種方法測(cè)量靈活、使用方便，特別是當(dāng)工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀數(shù)量缺少和傳感器互換性不好時(shí)，有著特殊的優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)在于測(cè)試誤差相對(duì)較大，而且工作強(qiáng)度也大。

　　用橡皮泥粘粘傳感器也比較方便，測(cè)量結(jié)果正確性相對(duì)于手扶效果會(huì)好得多。主要是按結(jié)構(gòu)模式分類：一般分為在線式測(cè)溫儀，便攜式測(cè)溫儀、手持式紅外線測(cè)溫測(cè)溫儀儀。需要注意的是，橡皮泥不能將工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀粘貼到垂直平面上，只能固定于水平面上，例如測(cè)量軸承座頂部垂直、水平、軸向工業(yè)型。在粘接牢靠，頻率在50Hz時(shí)，該方法較大能量300μm工業(yè)型。

　　橡皮泥還有一個(gè)缺點(diǎn)，就是粘接力受溫度影響較大，溫度較高和較低都會(huì)使粘接力顯著降低，因此它不適用于固定溫度較高的汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子和帶盤(pán)車輪的軸承中測(cè)量的紅外線測(cè)溫儀；冬季冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，軸承溫度過(guò)低也不宜采用。

　　永磁吸盤(pán)固定紅外線測(cè)溫儀較橡皮泥的方式會(huì)更方便，而且目前國(guó)內(nèi)也能制造出尺寸為φ50或50mm*50mm的永磁吸盤(pán)，其吸力可達(dá)196N，用這樣的吸盤(pán)固定500g以下的工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀，吸附在水平面上，較大可測(cè)量1000μm工業(yè)型。因此，用戶的被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全，既不要過(guò)窄，也不要過(guò)寬。缺點(diǎn)在于一般機(jī)組軸承座表面都涂有泥子或者油漆，這會(huì)導(dǎo)致吸盤(pán)的吸力降低，所以當(dāng)吸附在垂直平面上、振幅較大時(shí)，還需扶手輔助一下，避免傳感器脫落而摔壞。

　　用螺栓直接將紅外線測(cè)溫儀固定在軸承上，不僅可以可靠地測(cè)量軸承座頂部三個(gè)方向的工業(yè)型，而且還可以測(cè)量垂直平面上兩個(gè)方向的工業(yè)型。這種安裝方法是四種安裝方法中牢固的一種。

　　總之，工業(yè)型紅外線測(cè)溫儀的安裝要視測(cè)量的需要，根據(jù)不同的工作環(huán)境，選擇以上四種方式中的適合一種，這樣才能保證測(cè)量的順利進(jìn)行，減少測(cè)量和試驗(yàn)誤差。

分析紅外測(cè)溫儀中鉑熱電阻的測(cè)量誤差

紅外測(cè)溫儀鉑熱電阻在測(cè)量時(shí)，插入深度不同也會(huì)有測(cè)量誤差；測(cè)量?jī)x器的不確定度也會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差；熱電阻放置的位置不同，也會(huì)有測(cè)量誤差。我們?cè)跈z測(cè)鉑熱電阻時(shí)，只有考慮了各種因素的影響，才可能使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。二、若電源的容量很小，就會(huì)呈現(xiàn)許多狀況的，所以，供電電源需求有充沛的容量。以下是紅外測(cè)溫儀中鉑熱電阻在接線上的測(cè)量誤差。

如果使用中必須用二線制，則可以在實(shí)驗(yàn)室將傳感器和與之配套的產(chǎn)品進(jìn)行校對(duì)，以消除由于內(nèi)引線電阻產(chǎn)生的測(cè)量誤差。

三線制是工業(yè)生產(chǎn)中常用的一種接線形式，它的工作原理是：測(cè)量電路一般是一個(gè)平衡電橋，鉑電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到鉑電阻的橋臂及其相鄰的橋臂上，當(dāng)橋路平衡時(shí)，導(dǎo)線的電阻變化對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有任何影響，這樣就消除了導(dǎo)線線電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。該如何正確選擇紅外測(cè)溫儀1、確定波長(zhǎng)范圍目標(biāo)發(fā)射率材質(zhì)和表面性質(zhì)確定相應(yīng)高反射率光譜波長(zhǎng)的溫度計(jì)合金材質(zhì),具有低輻射或更改。作為電橋必須是全等臂電橋，否則不可能消除導(dǎo)線電阻的影響。三線制會(huì)大大較少導(dǎo)線電阻帶來(lái)的附加誤差。所以一般采用三線制接法。

四線制的工作原理：四線制測(cè)量，用兩條測(cè)試線提供恒定電流，另兩條測(cè)試線測(cè)量未知電阻的電壓降，在電壓表輸入阻抗足夠高的條件下，電流幾乎不通過(guò)電壓表，這樣就可以準(zhǔn)確測(cè)量未知電阻上的壓降，通過(guò)計(jì)算得出電阻值。只有采用了信號(hào)處理技術(shù)，紅外測(cè)溫儀收集的信息才能得到有效的利用。因?yàn)樗木€制的接線可以減少線電阻值，使測(cè)量更加準(zhǔn)確。

由于感溫元件是通過(guò)引線引出，引線的材質(zhì)不同，線電阻也不同。測(cè)量范圍廣：因其是非接觸測(cè)溫，所以測(cè)溫儀并不處在較高或較低的溫度場(chǎng)中，而是工作在正常的溫度或測(cè)溫儀允許的條件下。當(dāng)紅外測(cè)溫儀中傳感器的內(nèi)引線較長(zhǎng)時(shí)，存在較大的引線電阻，熱電阻的阻值是傳感器的電阻加上內(nèi)引線的電阻組成。所以在測(cè)量時(shí)，如果引線的電阻值較大，測(cè)得的電阻值會(huì)超出允許誤差范圍，這樣傳感器檢測(cè)結(jié)果為不合格品。所以在二線制的溫度傳感器制作時(shí)內(nèi)引線宜過(guò)長(zhǎng)，而內(nèi)引線的線電阻值是不可以預(yù)先確定的，所以二線制的紅外測(cè)溫儀溫度傳感器用于測(cè)量精度不高的場(chǎng)合，并且連接導(dǎo)線不宜過(guò)長(zhǎng)。