紅外測(cè)溫探頭

1、-作者xxxx-日期xxxx紅外測(cè)溫探頭【精品文檔】紅外測(cè)溫探頭在線式紅外測(cè)溫探頭由（鋁或不銹鋼）金屬外殼、光學(xué)部件、專用集成電路（ASIC）和微控制器(MCU)等組成，是用于電力、冶金、石化及其它相關(guān)領(lǐng)域的測(cè)溫儀表設(shè)備。其電路采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，由MCU進(jìn)行溫度的補(bǔ)償和線性處理，可在整個(gè)工作和測(cè)量溫度范圍內(nèi)保證產(chǎn)品測(cè)量精度和穩(wěn)定的輸出。一、原理紅外測(cè)溫探頭的測(cè)溫原理是黑體輻射定律，眾所周知，自然界中一切高于絕對(duì)零度的物體都在不停向外輻射能量，物體的向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聯(lián)系，物體的溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能力越強(qiáng)。黑體的光譜輻射出射度由普朗克公式確定，即

2、：下圖1-1是不同溫度下的黑體光譜輻射度圖：圖1-1 不同溫度下的黑體光譜輻射度從上圖中曲線可以看出黑體輻射具有幾個(gè)特征: 在任何溫度下，黑體的光譜輻射度都隨著波長(zhǎng)連續(xù)變化，每條曲線只有一個(gè)極大值； 隨著溫度的升高，與光譜輻射度極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)減小。這表明隨著溫度的升高，黑體輻射中的短波長(zhǎng)輻射所占比例增加； 隨著溫度的升高，黑體輻射曲線全面提高，即在任一指定波長(zhǎng)處，與較高溫度相應(yīng)的光譜輻射度也較大，反之亦然。二、測(cè)溫方法紅外測(cè)溫探頭的設(shè)計(jì)有三種方法，通過(guò)測(cè)量輻射物體的全波長(zhǎng)的熱輻射來(lái)確定物體的輻射溫度的稱為全輻射測(cè)溫法；通過(guò)測(cè)量物體在一定波長(zhǎng)下的單色輻射亮度來(lái)確定它的亮度溫度的稱為亮度測(cè)溫法；

3、如果是通過(guò)被測(cè)物體在兩個(gè)波長(zhǎng)下的單色輻射亮度之比隨溫度變化來(lái)定溫的稱為比色測(cè)溫法。 亮度測(cè)溫法無(wú)需環(huán)境溫度補(bǔ)償，發(fā)射率誤差較小，測(cè)溫精度高，但工作于短波區(qū)，只適于高溫測(cè)量。比色測(cè)溫法的光學(xué)系統(tǒng)可局部遮擋，受煙霧灰塵影響小，測(cè)溫誤差小，但必須選擇適當(dāng)波段，使波段的發(fā)射率相差不大。 一般選用全輻射測(cè)溫法來(lái)計(jì)算被測(cè)量物體的溫度，全輻射測(cè)溫法是根據(jù)所有波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總輻射而定溫，得到的是物體的輻射溫度。選用這種方法是因?yàn)橹械蜏匚矬w的波長(zhǎng)較大，輻射信號(hào)很弱，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但它的測(cè)溫精度稍差，受物體輻射率影響大。三、影響測(cè)量精度的因素為了確保正確的在線式紅外測(cè)溫探頭測(cè)量，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)：1、至目標(biāo)

4、（光點(diǎn)）的距離比2、視場(chǎng)3、環(huán)境條件4、環(huán)境溫度5、發(fā)射率至目標(biāo)（光點(diǎn)）距離比 紅外測(cè)溫探頭的光學(xué)系統(tǒng)收集圓形測(cè)量點(diǎn)的能量并將其匯聚于探測(cè)器。光學(xué)分辨率由設(shè)備至物體的距離與被測(cè)光點(diǎn)的大小的比值(D:S比)決定。比值越大，設(shè)備的分辨率越好，可以從更遠(yuǎn)的距離測(cè)量更小的光點(diǎn)。紅外光學(xué)的最新創(chuàng)新是增加了近焦特性，提供小目標(biāo)區(qū)域的準(zhǔn)確測(cè)量，不含不希望的背景溫度。視場(chǎng) 確保目標(biāo)大于設(shè)備正在測(cè)量的光點(diǎn)尺寸。目標(biāo)越小，您應(yīng)該離得越近。當(dāng)準(zhǔn)確性尤為重要時(shí)，確保目標(biāo)至少是光點(diǎn)尺寸的兩倍。環(huán)境條件 留意工作區(qū)域的環(huán)境條件。蒸汽、灰塵、煙霧等會(huì)阻擋設(shè)備的鏡頭，從而妨礙精確測(cè)量。安裝開(kāi)始之前，還應(yīng)該考慮噪聲、

5、電磁場(chǎng)或震動(dòng)等其它條件。保護(hù)外殼、空氣凈化，以及空氣或水冷可保護(hù)傳感器，確保準(zhǔn)確測(cè)量。環(huán)境溫度(周圍溫度) 如果測(cè)溫儀被暴露于溫差大于20的突發(fā)環(huán)境下，請(qǐng)保持至少20分鐘讓其適應(yīng)新的環(huán)境溫度。固定式傳感器針對(duì)特殊環(huán)境溫度范圍進(jìn)行了性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。發(fā)射率 發(fā)射率是物體輻射紅外能量的能力的測(cè)量量。輻射的能量指示物體的溫度。發(fā)射率的取值范圍為0（光潔的鏡面）至（黑體）。了解發(fā)射率和各種材料的發(fā)射率值。四、舉例介紹 HE-155K特點(diǎn)：測(cè)量范圍：0-1300 發(fā)射率 具備信號(hào)短路和電源反接保護(hù)功能 可選配二次儀表 420mA線性輸出配置溫控儀可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的溫度控制技術(shù)參數(shù)：測(cè)量范圍01300測(cè)量精度±1%或±1重復(fù)精度±0.5%或距離系數(shù)15：1顯示分辨率發(fā)射率固定響應(yīng)時(shí)間500ms瞄準(zhǔn)方式無(wú)（可加激光輔助瞄準(zhǔn))功能可擴(kuò)展上下限報(bào)警，RS232或RS485輸出，無(wú)紙記錄數(shù)據(jù)，可與PC聯(lián)機(jī)，配套軟件實(shí)