辐射温度计在工业生产中的应用

辐射温度计在工业生产中的应用

作者：马文彪

来源：《山东工业技术》2017年第06期

摘要：在工业生产中，对于温度的把控尤为重要，但由于大部分工业生产的实际高温环境，导致有时无法进行人工接触测量温度，这就需要辐射温度计的应用。辐射温度计以其非接触性测温的独特优势，在工业生产中得以广泛应用，但也由于辐射温度计复杂的工作原理，使得其在使用过程中需要注意的问题就相对较多。本文从分析辐射温度计的种类和工作原理入手，阐释了其在工业生产中的使用价值及注意事项。

关键词：辐射温度计；工业生产；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.039

0 前言

我国的工业生产水平越来越高，发展脚步也越来越快，这对工业生产的各个环节提出的要求也就随之越来越高，尤其是在对生产设备的温度控制上，将温度控制在一个合理的范围之内，对于生产的产品质量和提高生产效率来说都是十分重要的。在我国当前的工业生产环节中，大部分的工艺流程都是在高温环境中完成的，但是这种环境下是无法进行人工接触测量温度的，只能依靠辐射温度计来完成。了解和掌握辐射温度计的工作原理和种类，是正确使用辐射温度计必要的前提和基础。

1 辐射温度计的种类

测温学说当中，依据温度传感器或温度计与被测温场之间的关系，测温的方法可以分为接触测温法和非接触测温法[1]。在我国的目前的工业生产中，很多工艺流程都是处于无法进行接触性人工测温的高温环境中，所以非接触性的测温方式被广泛应用于我国各项工业生产当中。非接触测温法就是所谓的辐射测温法，而辐射温度计就是这种非接触而测温法具体实施的载体。辐射温度计主要包括三个种类：光学高温计、辐射高温计、色比温度计。这三种温度计都能够做到不直接接触被测物体，弥补因高温而造成的人工测温的局限性，是我国目前最广泛应用的温度计种类。

（1）光学高温计。光学高温计，它是根据物体单色辐射亮度跟随温度变化原理而制成的非接触式温度测量仪表[2]。光学高温计运用的主要原理是普朗克公式。一般情况下，对于亮度的测量会使用平衡法来完成，就是用人的肉眼来比较被测主体的在一定温度下的灯泡亮度来判定被测主体当前的温度，灯丝的电流即是测量结果的主要参数，再将电流与温度上的刻度表进行对应比较，就是光学高温计的传统工作方式。这种传统的光学高温计的优势在于其结构简单、便于使用，可测量的范围较为宽泛，精度也较为准确，但是其缺点在于仅靠人的肉眼来进

行比较，就容易造成测量数据的误差，所以新型的光学高温计采用光电敏感元件来代替人眼，数据准确性大大提高。

（2）辐射高温计。辐射高温计是根据物体在整个波长范围内的辐射能量与其温度之间的函数关系设计制造的[3]。辐射高温计属于透镜聚焦式的感温器，运用热辐射效应的原理，聚焦在热敏元件上，继而转变成电参数，它可以依据测温的实际需要进行拆卸，并可形成被测物体的影像。辐射高温计属于相对简易的非接触性测温仪表，由于其运用热辐射原理工作，被广泛运用于冶金、机械、化学工业等领域，主要用于显示和自动调节被测温度。

（3）色比温度计。色比温度计是一种非接触式的红外温度计，主要根据被测物体发射出的颜色温度的红外辐射来进行测量[4]。色比温度计测温的主要依据是被测主体发射的红外能量之比来实现温度测量的，其是将红外能量通过滤波器送到探头，再由探头转换成电信号，最后由温度计刻度显出。其常用的测温环境为600-3000摄氏度，常搭配观测管使用，有效减少周遭环境的干扰而获得较为精准的数据。

2 辐射温度计的工作原理

辐射温度计的工作原理是物体的热辐射与温度之间的对应关系决定的，主要涉及到的理论定律是黑体辐射定律，更为具体一点说则是运用了普朗克定律。在传统的观念中，对于物体温度的概念就是其热辐射的情况，然而实际上对于一定量的热辐射来说，其温度并不是固定值，所以依据热辐射来判断物体温度是极为不准确的。在辐射测温学说当中，为弥补热辐射测温的漏洞，就有了表观温度的概念，其主要包括亮度温度、辐射温度和颜色温度，三种辐射温度计也是依据这一概念产生的。

3 辐射温度计在工业生产中的应用

辐射温度计在现代工业生产中的应用较为广泛，尤其是冶金、铸造、医疗、食品等行业，但是由于其所运用的测温原理较为复杂，能够熟练使用它的人也比较少，这就需要企业工作人员进一步去了解辐射温度计的原理及工作方式，发挥其最大的有效使用价值。首先，就是要依据生产的实际要求来选择合适的辐射温度计的种类。每一种辐射温度计所使用的范围都不一样，并且都存在一个最适宜的温度范围，一旦用于这个范围以外的温度环境当中，就会对其测温的精准度产生或多或少的影响，对工业生产效率与产品质量造成影响。比如医疗领域所运用的红外体温计的测温环境就与冶金行业的温度环境相差巨大，二者所使用的辐射温度计种类就完全不同，错误使用会造成严重的数据失真。所以使用者必须明确辐射温度计的具体使用范围，选择正确的辐射温度计类型。其次，还要注意使用辐射温度计与被测物体之间的距离，选取最优的距离进行测温会更有利于获得精准的温度数据。这个距离的确定要综合考虑被测物体的尺寸影响因素和测量人员的人身安全因素，在进行测温的同时也要保证该距离不会对人的身体健康产生影响。最后，还应注意测温环境的影响作用。测温现场如果粉尘等影响因素较大，则需要提前进行环境清理，以创造一个无客观干扰和阻碍的测温环境。

4 结论

辐射温度计对于目前我国的工业生产具有重要的应用价值。辐射温度计被广泛应用于冶金、铸造、轧制等众多十分重要的工业领域当中，未来也将应用于各行各业的生产生活当中。辐射温度计具有反应时间短、测量速度快、应用范围广等优势，是提高我国工业生产水平的重要技术支持。深入了解辐射温度计的工作原理及使用方式，并注重对其进行正确使用和管理维护，为进一步提升我国的工业生产水平提供了坚实的技术保障。

参考文献：

[1]苗强.浅谈温度计量装置在工业生产中的应用[J].山东工业技术，2016，05（18）：39.

[2]李东.辐射温度计在工业生产中的应用[J].产业与科技论坛，2014，07（18）：81-82.

[3]赵亿坤，薛文艳，陈武卿.环境辐射对辐射温度计测量结果的影响[J].计量与测试技术，2014，01（09）：17-18.