现代化的工业生产中,离不开测温和控温。非接触的红外测温仪有快速、准确、便捷、价廉、使用寿命长等优势,正被越来越多的企业和厂家所认识,在冶金、电力、交通、石化、橡胶、食品等行业得到广泛应用,成为企业故障检测、产品质量控制和提高经济效益的重要手段。
非接触红外测温仪采用红外技术可快速、方便地测量物体的表面温度。不需要机械的接触被测物体而快速测得温度数值。只需瞄准,按动触发器,在 LCD 显示屏上直接读出温度数据。
红外测温仪的最大优点是:能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体,而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪每秒可测若干个数据,而普通接触式测温仪每测量一个温度数值,通常就需要若干分钟的时间,测量速度慢。红外测温仪分为便携式、在线式、扫描式三大类。
一、红外测温仪的工作原理
红外测温仪接收多种物体自身发射出的不可见红外能量,红外辐射是电磁频谱的一部分,它包括:无线电波、微波、可见光、紫外线、“α 射线”和“X 射线”。红外线位于可见光和无线电波之间,红外线波长常用 μm (微米) 表示,波长范围为,0.7~1000μm,实际上,红外测温仪所使用的红外线在 0.7~4μm 波带中。
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。当由红外测温仪测温时,被测物体发射出的红外能量,通过红外测温仪的光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上转换为相应的电信号,该信号再经转换变为被测目标的温度值,在 LCD 显示屏上显示出来。有几个影响精确测温的重要因素是:发射率、视场到光斑(测温目标)的距离和光斑的位置。
1. 选择被测物质发射率
所有物体都会发射、反射和透射能量,只有发射的能量能指示物体的温度。当红外测温仪测量表面温度时,仪器能接收到所有这三种能量。因此,所有红外测温仪必须调节为只读出发射的能量。
测量误差通常由其他光源反射的红外能量引起的。红外测温仪一般都是按黑体(发射率 ε=1.00)分度的,而实际上,物质的发射率都小于 1.00。
因此,在需要测量目标的真实温度时,必须设置发射率值。有些红外测温仪可改变发射率,物质发射率可从《辐射测温中有关物体发射率的数据》表中查得。其他测温仪为固定的预置为 0.95 的发射率。
该发射率值是对于大多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度的,否则就要用一种胶带或平光黑漆涂于被测表面加以补偿。使胶带或漆达到与基底材料相同温度时,测量胶带或漆表面的温度,即为其真实温度。