紅外溫度測量儀的測量原理標準和運用實例

更新時間：2018-01-29

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　　由被測物輻射的紅外線所進行溫度測量的測試儀器，按照德國工業(yè)標準DIN 16160被稱為輻射溫度計，輻射測溫儀或紅外測溫儀。這些名稱也適用于那些由被測體輻射的可見彩色射線所進行溫度測量的儀器，及由相對頻譜的輻射密度導出溫度的儀器。

　　一、紅外溫度測量儀溫度測量的優(yōu)點

　　通過接收被測體輻射的紅外線而進行的非接觸溫度測量有很多的優(yōu)點。這樣那些難以接觸到或運動著的物體就可毫無問題的進行溫度測量，如傳熱性能差的或很小的熱容量材料。紅外測溫儀很短的響應時間能快速地實現(xiàn)有效調節(jié)回路。測溫儀不擁有會磨損的部件，因而就不存在如使用溫度計所存在的連續(xù)費用。特別是在很小的被測物體，如用接觸測量，由于物體的導熱性將產(chǎn)生很大的測量誤差。這里可毫無疑問的使用測溫儀，及用于腐蝕性的化學物或敏感的表層，如在油漆，紙張和塑料軌上。通過遠距離的搖控測量，可遠離危險區(qū)域，使操作人員無危險性。

　　二、紅外溫度測量儀的原理構造

　　把從被測物接收的紅外線，由透鏡經(jīng)過濾波器聚焦在檢波器上。檢波器通過被測物輻射密度的積分，產(chǎn)生一個與溫度成比例的電流或電壓信號，在此后相連接的電器部件中，把此溫度信號線性化，發(fā)射率區(qū)域的修正，及轉換成一個標準的輸出信號。

　　原理上有便攜式測溫儀和固定式測溫儀兩種，因此，在選擇合適的紅外溫度測量儀用于不同的測量點時，以下的特征將是主要的：

　　1、瞄準器

　　瞄準器有此作用，測溫儀所指的測量塊或測量點可以看見，大面積的被測物可以經(jīng)常不要瞄準器。在小的被測物和較遠的測量距離時，瞄準器以透光鏡形式帶有儀表板刻度或激光指向點是值得推薦的。

　　2、透鏡

　　透鏡確定測溫儀的被測點，對大面積的物體來說，一般帶有固定焦距的測溫儀足夠可以。但在測量距離遠離聚焦點時，測量點邊緣的圖像將不清楚。為此，采用變焦鏡更好，在所給予的變焦范圍內，測溫儀可調整測量距離，的測溫儀帶有變焦的可替換鏡頭，近透鏡和遠透鏡可不需校準復檢進行更換。

　　3、傳感器，即光譜接收器

　　溫度是與波長成反比的。在低物體溫度時，對長波光譜區(qū)域敏感的傳感器(熱膜傳感器或熱電傳感器) 是很合適的，在高溫度時，將用對短波敏感受的，由鍺，硅，銦-鎵等組成的光電傳感器。

　　在選擇光譜敏感性時，還要考慮對氫氣和二氧化碳的吸收光譜帶。在一定的波長范圍內，即所謂的“大氣層窗”，H2和CO2對紅外線幾乎是穿透的，因此紅外溫度測量儀的光變敏感性必須在此范圍內，以便排除大氣層濃度變化帶來的影響，在測量薄膜或玻璃時，還要考慮到這些材料在一定波長內不易穿透的。為了避免背景光線引起的測量誤差，運用相宜的，只接收表面溫度的傳感器，金屬有此物理特性，發(fā)射率隨著波長的減小而增大，經(jīng)驗而談，測量金屬的溫度，一般選擇zui短的測量波長。