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| | | 紅外輻射 | 特點(diǎn) | 溫度測量 | 原理 | 輻射原理 | 測距系數(shù) | | 光學(xué)性能 | 觀測 | 熱放射率 | 熱放射板 | 黑體 | 光學(xué)透鏡 | |
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| | | 什么是紅外輻射？ | | 紅外測溫儀是通過紅外輻射運(yùn)行的。紅外線是占據(jù)在可見光之間電磁波譜的一部分。電磁波譜是一組不同類型的輻射。它包括伽馬射線、X射線、紫外線、可見紅外輻射、微波、和無線電波。紅外線的波長大于可見光的波長。因此紅外線是一種不可見光。“紅外”的意思就是“在紅線以下”，表明這種光只有在電磁波譜的紅光以下才能被看到。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 特點(diǎn) | | 非接觸溫度感測器可以測量所有目標(biāo)物體釋放的紅外能量，具有響應(yīng)快的特點(diǎn)。通常被用于測量移動和間歇性目標(biāo)，真空狀態(tài)下的目標(biāo)，由于惡劣環(huán)境空間限制以及安全威脅無法由人接觸的目標(biāo)。盡管在有些情況下使用其它設(shè)備也可以完成，但成本相對較高。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 接觸和無接觸溫度測量 | | 接觸溫度檢測器必須和目標(biāo)材料溫度相稱。例如，在一個玻璃測溫儀中的汞接受了空氣中的溫度，因此而熱脹或者冷縮。當(dāng)一個接觸檢測器被置于一個不同的環(huán)境中時，它就需要一段時間去適應(yīng)新的環(huán)境。這也被稱作檢測器的響應(yīng)時間。在某些應(yīng)用現(xiàn)場，檢測器要接觸被測物是不實際或者是不可能的。而紅外檢測器可以在短時間內(nèi)遠(yuǎn)距離測量溫度，因此在某些情況下它是非常實用的。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 溫度測量原理 | | 紅外檢測器將吸收的輻射轉(zhuǎn)化為熱能，因此提高檢測器的溫度。并把溫度變化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電子信號，放大顯示出來。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 輻射原理 | | 所有的物體都是由不斷震動的原子構(gòu)成的，高能量的原子震動頻率越高。所有微粒的震動，包括這些原子，生成電磁波譜。物體的溫度越高，它的震動就越快，因此光譜的輻射能量就越高。結(jié)果，所有物體都不停的以自身的波長頻率向外輻射，而其波長和頻率又取決于物體自身的溫度和它的光譜比輻射率。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 視覺范圍比率和到直徑距離的比率 | | 視覺范圍是指儀器操作的角度，它是由該個體的視度所決定的。視覺范圍是儀器和目標(biāo)物距離與目標(biāo)物直徑的比率。目標(biāo)物越小，你就應(yīng)該靠它更近一些。當(dāng)目標(biāo)物的直徑很小時，那么將溫度計靠目標(biāo)物近一些就顯得很重要，這樣可以確保只是在測量該目標(biāo)物，而不包括周圍環(huán)境。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 視度操作 | | D : S是指視點(diǎn)直徑距離的比率，它包括目標(biāo)物前面大限度接受輻射的90%。對該尺度的解釋如下圖所示： |
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| | | 激光可視 | | 激光點(diǎn)是用來顯示測量區(qū)域的點(diǎn)，而不是散發(fā)出某種東西要測量。這是一個誤區(qū)。傳感器被放在激光模塊的旁邊，被直射的物體。和激光形成了同樣的光線路徑。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 發(fā)射率 | | 發(fā)射率是指物體放射或吸收能量的能力。理想的發(fā)射器具有可以發(fā)射射入能量的發(fā)射率。一個具有0.8發(fā)射率的物體可以吸收80%的射入能量，而把其他的20%反射掉。發(fā)射率是一個物體在特定的溫度下輻射出的能量和在同樣溫度下一個理想的輻射體所放射出的能量的比率。發(fā)射率的數(shù)值一般是在0.0和1.0之間。 | | | | | | | 至頂 | | |
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| | | 發(fā)射率表 | | 物 質(zhì) | 溫度 （℃/℉） | 發(fā)射率 | | 金 （高純） | 227/440 | 0.02 | | 鋁箔 | 27/81 | 0.04 | | 鋁片 | 27/81 | 0.18 | | 家庭用鋁 （扁平） | 23/73 | 0.01 | | 鋁 （ 98.3% 純度的板塊） | 227/440 | 0.04 | | 577/1070 | 0.06 | | 鋁 （粗糙的板快） | 26/78 | 0.06 | | 鋁 （氧化 @ 599℃） | 199/390 | 0.11 | | 599/1110 | 0.19 | | 頂部磨光的鋁 | 38/100 | 0.22 | | 錫 （亮的鍍錫的鐵片） | 25/77 | 0.04 | | 鎳絲 | 187/368 | 0.1 | | 鉛 （純度 99.9% - 未氧化） | 127/260 | 0.06 | | 銅 | 199/390 | 0.18 | | 599/1110 | 0.19 | | 鋼 | 199/390 | 0.52 | | 599/1110 | 0.57 | | 鍍錫的鐵片（亮） | 28/82 | 0.23 | | 黃銅（高度磨光） | 247/476 | 0.03 | | 黃銅 （硬的包金箔的 – 磨光的金屬線） | 21/70 | 0.04 | | 鍍錫的鐵 （亮） | - | 0.13 | | 鐵板 （*生銹） | 20/68 | 0.69 | | 包金箔的鋼片 | 21/71 | 0.66 | | 氧化鐵 | 100/212 | 0.74 | 鍛造鐵
| 21/70 | 0.94 | | 熔鑄鐵 | 1299-1399/3270-2550 | 0.29 | | 銅 （磨光） | 21-117/70-242 | 0.02 | | 銅（被擦的發(fā)亮的而非反射的） | 22/72 | 0.07 | | 銅（重的氧化板） | 25/77 | 0.78 | | 搪瓷（鐵上裝有保險絲） | 19/66 | 0.9 | | 福米卡薄板 | 27/81 | 0.94 | | 凍土 | - | 0.93 | | 磚 （紅 – 粗糙） | 21/70 | 0.93 | | 磚（ - 沒有上釉的 粗糙） | 1000/1832 | 0.8 | | Carbon （T - carbon 0.9% ash） | 127/260 | 0.81 | | 混凝土 | - | 0.94 | | 玻璃 （光滑） | 22/72 | 0.94 | | 花崗巖 （刨光的） | 21/70 | 0.85 | | 冰 | 0/32 | 0.97 | | 大理石（l磨光的灰色的） | 22/72 | 0.93 | | 石棉板 | 23/74 | 0.96 | | 石棉紙 | 38/100 | 0.93 | | 371/700 | 0.95 | | 瀝青（鋪路） | 4/39 | 0.97 | | 紙（黑色焦油） | - | 0.93 | | 紙（白色） | - | 0.95 | | 塑料（白色） | - | 0.91 | | 膠合板 | 19/66 | 0.96 | | 水 | - | 0.95 | | 木頭 （氣味清新的） | - | 0.9 | | | | | | 至頂 | | |
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| | | 黑體物 | | 一個*吸收輻射能的物體不會反射輻射。值得注意的是，在熱量平衡的情況下，黑體物可以以同樣的速度吸收和放射。當(dāng)熱量平衡被保持的情況下，放射和吸收也是平衡的。制造商用這種黑體物通過調(diào)整目標(biāo)溫度來校準(zhǔn)產(chǎn)品，我們也可以通過一些特殊的要求來設(shè)計和生產(chǎn)這樣的黑體物校準(zhǔn)器。 | | | | | 至頂 | | |
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| | | 光學(xué)透鏡 | | 兩種紅外輻射的光學(xué)原理是：反射原理和折射原理。就象他們的名稱一樣，反射原理的作用是反射射入的放射線。折射原理的作用是折射并傳輸射入的放射線。我們不同類型的產(chǎn)品都具有兩種光學(xué)原理。 | | | | 透鏡-ST68x鍺系列 | | 用來生產(chǎn)紅外輻射系統(tǒng)中的折射光學(xué)的常見的物質(zhì)是鍺和硅。鍺是一種類似銀的金屬，是一種折射指數(shù)（n-4）非常高的一種固體?？梢岳蒙倭康逆N透鏡來設(shè)計高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)。另外，根據(jù)它的高折射指數(shù)，對于任何傳輸光學(xué)系統(tǒng)的鍺來說都必須具有輻射涂層。鍺具有低散射，所以它不太可能需要變色，除非是在被應(yīng)用于ST68x系列產(chǎn)品中的高分辨率系統(tǒng)中。 | | | | | 塑料菲（涅耳）透鏡—ST65x系列 | | 大部分色紅外溫度計只是簡單的探測目標(biāo)物的溫度，而沒有更高的光學(xué)性能，象長距離探測。我們已經(jīng)設(shè)計了塑料菲（涅耳）透鏡，而且在大部分應(yīng)用中為用戶設(shè)計了較低的成本。 | | | | | 至頂 | | | | | |
| | 需要注意的是普通的玻璃不能夠傳送超過2.5 μm的輻射，裝有保險絲的硅具有熱量膨脹系數(shù)的特點(diǎn)。使光學(xué)系統(tǒng)在改變環(huán)境條件中顯的特別有用。它的傳送范圍是從大約0.3 μm 到3 μm。 |
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| 應(yīng)用： |
| | 由于紅外測量的本質(zhì)決定了紅外儀器更多的被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。紅外溫度計被普遍的用在鋼鐵，玻璃和塑料工業(yè)。他們也被廣泛的應(yīng)用于預(yù)防設(shè)施中。 |
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| | 鋼鐵工業(yè) |
| | 鋼鐵工業(yè)使用溫度計是因為產(chǎn)品都是處于運(yùn)動狀態(tài)，溫度都非常高。普通的鋼鐵工業(yè)應(yīng)用是溫度是一個持續(xù)的狀態(tài)熔化的鋼鐵開始轉(zhuǎn)變成塊。用同一的溫度重新加熱鋼鐵是防止它變形的關(guān)鍵，紅外溫度計被用來測量回?zé)崞鞯膬?nèi)部溫度。在高溫旋轉(zhuǎn)軋碾機(jī)中，紅外溫度計被用來確認(rèn)產(chǎn)品的溫度是在旋轉(zhuǎn)限度內(nèi)。在冷卻軋碾機(jī)，紅外溫度計在鋼鐵冷卻的過程中來監(jiān)控鋼鐵的溫度。 |
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| | 玻璃工業(yè) |
| | 在玻璃工業(yè)中，產(chǎn)品也是處于動態(tài)中，要被加熱到很高的溫度。紅外溫度計用來監(jiān)測熔爐中的溫度。手提式的傳感器通過測量外部來探測高溫點(diǎn)。測量溶化玻璃的溫度來決定適當(dāng)?shù)娜蹱t口的溫度。在扁平的玻璃品中，傳感器在每個加工階段都要檢測溫度。錯誤的溫度或過快的溫度變化會造成不平的膨脹或收縮。對于瓶子和容器產(chǎn)品來說，熔化的玻璃會流向保持在同一溫度的前爐。紅外溫度計被用來探測前爐的玻璃的溫度。所以它在出口的地方應(yīng)該是適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。在玻璃纖維制品，紅外傳感器被用來在加工爐中探測前爐的玻璃的溫度。紅外傳感器在玻璃工業(yè)中另外一個用途是用于擋風(fēng)玻璃制品工藝中。 |
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| | 塑料工業(yè) |
| | 在塑料工業(yè)中，紅外溫度計被用來避免產(chǎn)品被玷污，測量動態(tài)物體和測量高溫塑料。在吹制的薄膜噴出的過程中，溫度測量來調(diào)整適應(yīng)加熱和冷卻可以幫助保持塑料的張力的完整和它的厚度。在拋制的薄膜噴出的過程中，傳感器幫助控制溫度來保證產(chǎn)品的厚度和同一。在薄片壓出時，傳感器可以讓操作員來調(diào)整熄滅的加熱器和冷卷來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 |
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| | 預(yù)防性的維護(hù) |
| | 用便攜式的熱量顯示系統(tǒng)，維護(hù)人員可以找出潛在的或已存在的問題。例如：發(fā)動機(jī)線圈繞組過熱，變壓器上的塞緊的冷卻鰭片，電容接觸不良，熱量在壓縮機(jī)的汽缸蓋集結(jié)。任何問題出現(xiàn)都伴隨著溫度升高，或者溫度曲線與周圍溫度截然不，這樣可以用便攜式的熱量顯示系統(tǒng)進(jìn)行定位。大多數(shù)情況下，在要求停止工藝流程前，可以及時發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行及時校正。 |
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| | 化學(xué)工業(yè) |
| | 在石化行業(yè)中，煉廠在常規(guī)的預(yù)防維護(hù)程序中采用溫度顯示系統(tǒng)。這些程序包括熔爐工藝的監(jiān)控及熱電偶示數(shù)的確認(rèn)。在熔爐工藝檢測中，紅外顯示器被用來檢測受熱面管集結(jié)碳的比例。這種被稱之為焦化的集結(jié)，會導(dǎo)致熔爐的更高的點(diǎn)火率，也會使管子溫度升高。這種高溫工況會降低管子的壽命。因為這種結(jié)焦會妨礙產(chǎn)品均勻的吸收管子的熱量。當(dāng)使用紅外測溫儀的時候我們會發(fā)現(xiàn)結(jié)交區(qū)域的管表面溫度往往會比其他區(qū)域的管子表面溫度高。 |
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