红外测温仪原理及应用
红外测温仪的工作原理介绍
红外测温仪的工作原理介绍红外测温仪是一种基于红外辐射原理测量物体温度的仪器,应用广泛于工业、农业、医疗、环保等领域。
在许多行业中,红外测温仪成为必备的工具之一。
本文将为大家介绍红外测温仪的工作原理,以及它在实际应用中的优点和限制。
工作原理红外测温仪的工作原理基于物体的红外辐射。
一般情况下,物体的温度越高,它所辐射出的红外辐射能量就越强。
红外测温仪利用这一特性,测量物体表面辐射出的红外辐射能量,从而推算得到物体表面的温度。
红外测温仪主要由光学系统、信号处理系统和显示系统组成。
它的光学系统包括物镜、红外过滤器和检测器。
通过物镜将物体表面的红外辐射反射聚焦在检测器上,检测器将这些信号转化成电信号并送入信号处理系统。
信号处理系统负责计算并显示物体表面的温度值。
红外测温仪可以通过调节量程来适应不同温度范围内的测量。
优点与传统的温度检测方法相比,红外测温仪具有以下优点:1.非接触式测量。
红外测温仪可以在不接触物体的情况下测量其温度,避免了传统的测温方法可能造成的损伤或污染。
2.快速高效。
红外测温仪可以快速地测量物体表面的温度,取代传统的温度测量方式,提高工作效率。
3.范围广。
红外测温仪适用于各种材料和环境,能够测量超过1000℃的高温物体,也适用于测量较低温度的物体,如-50℃左右的冷冻食品。
4.精度高。
红外测温仪可以消除传统温度检测方法中的温度偏差,精度高,可靠性强。
限制红外测温仪的应用受到一些限制:1.环境影响。
无论是室内还是室外,红外测温仪的准确度都受到环境温度、湿度、特定颜色、遮挡和反射等因素的影响。
2.技术限制。
红外测温仪的准确度和范围受到机器本身的技术限制,例如检测器的灵敏度、量程、距离和视场等。
3.物体特性。
红外测温仪不能测量表面长时间不能达到平衡温度的物体,例如表面太光滑、镜面反射或呈现局部高光物体。
结论红外测温仪通过光学系统、信号处理系统及显示系统检测物体表面的红外辐射能量,从而推算得到物体表面的温度。
红外线测温技术的工作原理及应用研究
红外线测温技术的工作原理及应用研究摘要:红外线测温技术是一种非接触式的测温方法,其工作原理基于物体辐射的红外能量。
本文将详细介绍红外线测温技术的工作原理,包括发射器、光学系统、探测器和信号处理等关键部件的功能及作用。
此外,我们将探讨红外线测温技术在工业生产、医疗领域、环境监测、建筑物管理和消防等方面的应用研究,并列举一些相关实际应用案例。
1. 引言红外线测温技术是一种基于物体辐射能量的测温方法。
相比于传统的接触式测温方法,红外线测温技术具有非接触、远距离、快速测量等优势,因此在许多领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍红外线测温技术的工作原理及其在不同领域中的应用研究。
2. 红外线测温技术的工作原理红外线测温技术基于物体的红外辐射能量来测量其温度。
物体在一定温度下,会辐射出一定波长范围内的红外线能量,这种辐射能量与物体的温度成正比关系。
红外线测温技术利用发射器发射红外辐射,通过光学系统对目标区域的红外能量进行聚焦,然后由探测器将红外能量转换为电信号。
最后,信号处理单元分析电信号并计算出物体的温度。
3. 红外线测温技术的关键部件(1)发射器:发射器是红外线测温技术中的关键部件,负责发射红外辐射。
“黑体辐射源”被广泛应用于发射器中,通过加热进行热辐射,发射特定波长范围内的红外辐射能量。
(2)光学系统:光学系统包括凹面镜和透镜,用于聚焦红外辐射能量到探测区域。
凹面镜将红外辐射反射到透镜上,透镜进一步聚焦红外辐射能量,提高探测的远距离能力。
(3)探测器:探测器是红外线测温技术中的核心组成部分,负责将红外辐射能量转换为电信号。
常用的探测器有铟镉镓探测器、热电探测器和焦平面阵列探测器等。
(4)信号处理:信号处理单元用于分析和处理来自探测器的电信号,并转换为温度值。
这个单元的功能是关键的,它不仅能实时计算目标物体的温度,还可以提供警报或数据记录等功能。
4. 红外线测温技术的应用研究(1)工业生产:红外线测温技术在工业生产中广泛应用,例如在冶金、能源、化工等行业中监测高温物体的温度。
红外测温仪的原理及应用
红外测温仪的原理及应用1. 红外测温仪的工作原理红外测温仪是一种用于非接触式测量物体表面温度的仪器。
它利用物体发出的红外辐射来测量物体的温度,通过该仪器能够实现快速、准确地测量目标物体的温度,无需直接接触物体。
红外测温仪的工作原理主要基于以下两个原理:1.1 热辐射原理所有物体都会发出一定量的红外辐射。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体发出的红外辐射功率与物体的绝对温度的四次方成正比。
红外测温仪通过测量物体发出的红外辐射来间接测量物体的温度。
1.2 热导率原理物体表面的温度会随着物体内部温度的变化而变化。
红外测温仪利用物体表面的温度变化来推断物体内部温度的变化。
通过测量物体表面的温度变化,可以间接测量物体内部的温度。
2. 红外测温仪的应用红外测温仪广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:2.1 工业制造在工业制造过程中,红外测温仪被用于监测和控制机器设备的温度。
例如,在钢铁冶炼过程中,红外测温仪可以用来监测炉内的温度,确保炉温保持在合适的范围内。
此外,红外测温仪还可以用于检测产品质量,如检测焊接点的温度是否符合标准。
2.2 食品安全在食品加工和储存过程中,红外测温仪可以用来监测食品的温度。
例如,在餐饮业中,可以使用红外测温仪来检测食材的温度,确保食材储存和处理的安全性。
此外,红外测温仪还可以用来检测食品加热设备的温度,确保烹饪过程中的食品安全。
2.3 医疗保健在医疗保健领域,红外测温仪被广泛用于测量人体温度。
由于红外测温仪无需接触人体,因此可以减少与传统接触式测温方法相比的交叉感染风险。
红外测温仪通常用于测量额头、耳朵等部位的温度,可以快速、准确地检测患者的体温变化,为及时采取必要的医疗措施提供支持。
2.4 环境监测红外测温仪可以用于环境监测,例如测量大气温度、土壤温度等。
通过监测环境的温度变化,可以了解气候变化、土壤健康等因素,从而做出相应的应对措施。
2.5 安全防护红外测温仪可以在安全防护中发挥重要作用。
测绘技术中的红外测温原理与应用实例
测绘技术中的红外测温原理与应用实例红外测温技术是一项十分重要的测绘技术,它利用红外线辐射的特性来获取物体的温度信息。
在工业、医疗、建筑等领域中,红外测温技术广泛应用于温度检测、故障诊断和热辐射研究等方面。
本文将介绍红外测温的原理,以及一些实际的应用实例。
红外测温的原理基于物体的热辐射特性。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体的辐射功率与其温度的四次方成正比。
因此,可以通过测量物体辐射的红外线能量来确定其温度。
红外测温技术主要分为接触式测温和非接触式测温。
接触式测温是通过将温度传感器直接接触到物体表面来测量温度。
这种方法适用于需要精确温度测量的场合,如工程建设中的混凝土温度测试。
然而,由于接触式测温需要直接接触物体表面,因此存在一定的局限性,如无法测量高温物体和复杂形状的物体。
相比之下,非接触式红外测温技术更加灵活和便捷。
它利用红外线相机或热像仪来接收物体表面辐射出的红外线能量,然后通过计算处理得到物体的温度分布图像。
这种方法适用于各种复杂的情况,如高温反应炉中的温度监测、太阳能板表面温度的检测等。
除了工业领域,红外测温技术在医疗领域也有广泛的应用。
例如,在医院中,通过红外测温可以快速测量病人的体温,无需接触体表,避免了交叉感染的风险。
同时,红外测温还可以用于诊断乳腺癌等疾病。
乳腺肿瘤在体内的温度较正常组织高,通过红外测温可以发现异常的温度分布,从而提前发现潜在的肿瘤。
此外,红外测温技术还应用于建筑工程中的热辐射研究。
研究人员可以利用红外相机对建筑物表面的温度进行监测,以评估建筑物的节能性能。
通过分析建筑物的热辐射分布情况,可以发现隐蔽的热桥问题,为设计和改进建筑结构提供依据。
总之,红外测温技术在测绘领域中具有重要的应用价值。
无论是在工业、医疗还是建筑等领域,红外测温技术都可以提供非接触式、准确度高的温度测量解决方案。
随着科技的不断发展和创新,相信红外测温技术将会在更多领域得到应用,为各行各业的发展带来更多便利和贡献。
红外线测温技术的原理和应用
红外线测温技术的原理和应用红外线测温技术是一种非接触式温度测量方法,广泛应用于工业、医疗、消防等领域。
它通过检测物体发射的红外辐射能量来测量物体的表面温度。
本文将详细介绍红外线测温技术的原理和应用。
一、红外线测温技术的原理红外线(IR)是在电磁波谱中紧邻可见光的一个频段,其波长范围为0.75μm-1000μm(微米)。
红外线的特点是能够通过大气层,并且被热物体发射。
红外线测温技术基于物体的发射与吸收红外辐射的原理来进行测量。
红外线测温技术的原理可以归结为以下几个关键步骤:1.热能发射:所有物体都会发射红外辐射能量,其强度与物体的温度成正比。
温度越高,物体发射的红外辐射能量越大。
2.红外辐射接收:测温设备(红外测温仪或红外相机)通过感应元件接收物体发射的红外辐射能量。
3.信号处理:测温设备将接收到的红外辐射能量转换成电信号,并进行滤波、放大等处理。
4.温度计算:通过校准和算法,将接收到的电信号转换为与物体表面温度对应的数值。
5.显示或记录:获得物体的表面温度数值后,可以通过显示屏或记录设备显示或记录下来。
二、红外线测温技术的应用红外线测温技术具有非接触、快速、准确等优点,因此在许多领域得到了广泛的应用。
1.工业领域在工业生产中,红外线测温技术可以用于监测和控制物体的温度。
例如,可以用于炉温监测、电子元件的温度检测、冶金工艺中的温度控制等。
红外线测温技术可以实时地检测物体的温度变化,帮助提高生产效率和质量。
2.电力行业红外线测温技术在电力行业的应用主要包括电力设备的温度检测和故障诊断。
通过对输电线路、变压器、开关设备等的温度进行监测,可以早期发现潜在的故障并采取相应的措施,预防事故的发生,保障电力系统的安全运行。
3.医疗和健康 care红外线测温技术在医疗和健康 care 领域的应用日益广泛。
例如,在医院中,可以使用红外测温仪快速测量人体表面的温度,尤其是在流行病期间,可以实现快速筛查和诊断。
此外,红外线测温技术也可用于测量食品、水源等的温度,以确保食品安全和水质安全。
红外测温仪的原理及应用介绍
红外测温仪的原理及应用介绍红外测温仪的原理红外测温仪是基于物体发射红外线的原理进行温度测量的仪器。
根据热力学第二定律,每个物体在温度为T时都会发射红外线,这些红外线的波长和发射强度随着温度的升高而增加。
因此,如果我们能够测量红外线的波长和强度,就可以确定物体的温度。
现代红外测温仪是利用一种叫做热电偶的技术来测量物体的温度。
热电偶是由两种不同的金属制成的导线,在两端连接成一个回路。
当热电偶的两端处于不同温度时,就会产生一个由电势差引起的电流。
这个电势差的大小与两端之间的温度差有关。
因此,我们可以用热电偶来测量物体表面和环境之间的温度差,从而推断物体的温度。
红外测温仪的应用红外测温仪广泛应用于各种领域,例如:工业制造红外测温仪在工业领域中的应用很广泛,例如测量机械设备的运行温度、检测高温炉炉墙和管道等。
环境监测红外测温仪也可以用于环境监测,例如检测地表温度、森林火灾等。
医疗保健红外测温仪也可以用于医疗保健,例如测量病人体温、检测病人的动脉和静脉等。
建筑施工在建筑施工中,红外测温仪可以测量材料表面的温度,例如测量混凝土的硬化过程、检测建筑物中的水分等。
农业种植在农业种植中,红外测温仪可以测量植物表面的温度,例如测量植物吸收的阳光能量和冷却速率,以便更有效地管理温室环境和农田作物。
结论红外测温仪是一种基于物体发射红外线的原理进行温度测量的仪器。
由于其精度高、测量速度快、便携性好等优点,它在各个领域都有着广泛的应用,从农业种植到工业加工,从医疗保健到环境监测,都有着它的身影。
随着技术的不断发展,相信红外测温仪的应用范围和精度等方面也会越来越好,使其在越来越多的领域中发挥重要作用。
深入解析红外线测温技术的原理与应用领域
深入解析红外线测温技术的原理与应用领域红外线测温技术是一种非接触式的温度测量方法,广泛应用于各个领域,包括工业生产、医疗诊断、环境监测等。
本文将深入解析红外线测温技术的原理和广泛应用的领域。
红外线测温技术的原理基于物体发射和吸收红外辐射的特性。
任何物体都会以一定的温度向周围发射红外辐射,其强度与物体的温度成正比。
红外线测温仪器使用红外传感器接收物体发出的红外辐射,并将其转换为温度显示。
该技术的核心原理包括黑体辐射定律、斯特藩—玻尔兹曼定律和温度补偿等。
首先,黑体辐射定律指出,任何具有温度的物体都会以一定的辐射强度发射热辐射,且与其温度成正比。
通过测量物体发出的红外辐射,可以得知物体的温度。
其次,斯特藩—玻尔兹曼定律描述了热辐射的能量与温度的关系。
根据该定律,辐射强度与温度的四次方成正比。
因此,通过测量物体发出的红外辐射的强度,可以推算物体的温度。
最后,红外线测温技术还需要进行温度补偿,以消除环境温度对测温结果的干扰。
由于传感器本身也会受到环境温度的影响,需要通过对环境温度的定期测量和校准,来提高测温精度。
红外线测温技术在各个领域中都有广泛的应用。
在工业生产领域,红外线测温技术被广泛应用于炉温监测、液体表面温度测量、焊接和熔融金属温度测量等。
通过测量温度,可以实现对生产过程的监控和控制,提高生产效率和产品质量。
在医疗诊断领域,红外线测温技术常用于非接触式体温测量。
相比传统的口腔、腋下温度测量方式,红外线测温无需接触患者,避免了交叉感染的风险,同时也提高了测量的便捷性和准确性。
在环境监测领域,红外线测温技术可用于测量大气温度、地表温度和水温等。
这对于气象学研究、环境监测和资源调查具有重要意义。
此外,红外线测温技术还可以应用于食品安全、建筑节能、火灾预警等领域。
例如,通过测量食品表面温度,可以检测食品是否符合安全标准;在建筑节能中,可以通过红外线测温技术来检测建筑物的热损失和节能潜力;火灾预警系统使用红外线测温技术来提前发现火灾的迹象。
红外线高温测温仪原理
红外线高温测温仪原理红外线高温测温仪原理引言:红外线高温测温仪是一种在工业领域广泛应用的测温设备,它利用红外线辐射原理来实现对高温物体的非接触式测温。
本文将详细介绍红外线高温测温仪的原理和工作方式,以及其在实际应用中的优势和限制。
一、红外线辐射原理:红外线是一种电磁辐射,处于可见光和微波之间的波长范围内。
热物体会发出红外线辐射,其强度与物体的温度成正比。
红外线辐射具有穿透力强、无需在测量物体表面留下任何痕迹等特点,因此被广泛应用于高温测温领域。
二、红外线高温测温仪的工作原理:红外线高温测温仪主要由红外线传感器和信号处理系统两部分组成。
其工作原理如下:1. 红外线传感器:红外线传感器由红外线探测器和光学系统组成。
光学系统通过聚焦镜头将目标物体发出的红外线辐射汇聚到探测器上。
2. 信号处理系统:信号处理系统接收探测器上的红外线辐射信号,并通过内置的放大器将其放大。
然后,信号处理系统将放大后的信号转化为温度值并显示在显示屏上。
三、红外线高温测温仪的工作过程:红外线高温测温仪的工作过程如下:1. 目标物体发出的红外线辐射通过光学系统被聚焦到传感器上。
2. 传感器将红外线辐射转化为电信号,并通过信号处理系统进行放大和转换。
3. 信号处理系统将放大后的信号转化为温度值,并通过显示屏显示出来。
四、红外线高温测温仪的优势:红外线高温测温仪具有以下优势:1. 非接触式测温:红外线高温测温仪无需与测量物体接触,避免了对物体表面的污染和损坏。
2. 快速测量:红外线高温测温仪的测量速度非常快,可以实时得到测量结果。
3. 安全性高:红外线高温测温仪无需进入危险环境,可以安全地进行测温操作。
4. 适应性强:红外线高温测温仪适用于各种复杂的工业环境,可以对高温物体进行精确测温。
5. 易于操作:红外线高温测温仪携带方便,操作简单,无需专门的培训和技能。
五、红外线高温测温仪的限制:红外线高温测温仪也存在一些限制:1. 测温距离有限:红外线高温测温仪的测温距离有限,一般在几米到几十米之间。
红外测温仪的原理及用途
4、注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
5、环境温度,如果测温仪突然暴露在环境温差为20℃或更高的情况下,允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。
便携式、在线式和扫描式三大系列,并备有各种选件和计算机软件,每一系列中又有各种型号及规格。
根据原理可分为:
红外热像仪、红外热电视、红外测温仪(点温仪)。
◆原理
温度在绝对零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布,经电子系统处理,传至显示屏上,得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。
通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布经电子系统处理传至显示屏上得到与物体表面热分布相应的热像图
红外测温仪的原理及用途
◆简介
红外线测温仪(Infrared Thermometer )就是用来测量温度的仪器。
◆分类
非接触红外测温仪包括
(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。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值)
◆用途
1.电力:燃煤发电厂、燃气供热电厂、水电站、核电站、地区供热管网、大型电力变压器的温度保护和信号传送等。
红外测温原理及其应用
1500°C
1000°C 542°C 260°C
20°C
10-4 01
23
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
波长(微米)
2.4 斯特潘-玻尔兹曼定理
式中,
(2-2)
式(2-2)中黑体的热辐射定律正是红外测温技术的理论基础。
2.5 热辐射测温的数学描述
(2-3)
2.5 热辐射测温的数学描述
使用安全及使用寿命长。
3.1 红外测温仪缺点
易受环境因素影响(环境温度,空气中的灰 尘等)。
对于光亮或者抛光的金属表面的测温读数影 响较大。
只限于测量物体外部温度,不方便测量物体 内部和存在障碍物时的温度。
4 红外摄像法测量切削温度
本世纪五十年代以来,根据使用的测量仪器 的不同,利用红外技术测量温度场的方法可 分为两类:红外点温度计法和红外照相法。
测温速度快:即响应时间快。只要接收到目 标的红外辐射即可在短时间内定温。
3.1 红外测温仪特点
准确度高:红外测温不会与接触式测温一样 破坏物体本身温度分布,因此测量精度高。
灵敏度高:只要物体温度有微小变化,辐射 能量就有较大改变,易于测出,可进行微小 温度场的温度测量和温度分布测量,以及运 动物体或转动物体的温度测量。
4 红外摄像法测量切削温度
图4.1 红外摄像法测温装置
5 红外摄像法测量切削温度
为了准确地测定刀具刃区温度场,避免切屑 干扰,在工件的外圆上磨出一个平面,刀具 与工件相对运动到这个平面时,切屑断开, 刀头全部露出,这时就可以测得刀具刃区温 度场了。
窗口和光学系统
目标
环境
探测器
453 SP1 470 EMS
红外非接触测温仪的原理与应用
红外非接触测温仪的原理与应用近几年来,随着科技的不断发展,红外非接触测温仪越来越受到人们的关注和重视,成为一种常用的测温设备。
红外非接触测温仪是一种利用红外辐射测量物体温度的设备,经常用于医疗、工业、安防、消防等领域。
本文将详细介绍红外非接触测温仪的原理以及其在不同领域中的应用。
一、红外非接触测温仪的原理红外非接触测温仪是利用物体的热辐射来测量它的热量。
热量是通过物体表面的红外辐射方式传递出去的,称为红外辐射能量。
当物体温度高于绝对零度时,它的分子和原子不断运动,发出物质热辐射。
物体的辐射能量大小与物体表面材料和温度有关,一般来说,温度越高,发出的辐射能量就越大,辐射的波长也会越短。
红外非接触测温仪测量物体表面温度的原理是,将物体的红外辐射焦点聚集到探头上,经过一系列信号处理后,将温度信息转换成数字信号输出。
由于红外非接触测温仪不接触物体表面,因此可以在不影响物体本身的情况下测量它的温度,非常方便实用。
二、红外非接触测温仪在医疗领域中的应用红外非接触测温仪被广泛地应用在医疗领域中,主要用于测量人体温度。
由于其测量速度快、准确度高、无接触、卫生等特点,被认为是一种非常理想的医疗测温设备。
红外非接触测温仪可以测量人体的额头、耳朵、口腔等部位的温度,可以快速准确地得出人体的体温信息。
因此,广泛用于临床诊断、疫情防控等各种应用场景中。
三、红外非接触测温仪在工业生产中的应用红外非接触测温仪在工业生产中也得到了广泛的应用。
它可以测量各种不同材料的表面温度,用于监测生产过程中的各种参数变化和缺陷。
例如,在制造电子设备的过程中,会使用红外非接触测温仪来检测电子元件的温度变化,以避免过热和损坏;在钢铁冶炼过程中,红外非接触测温仪被用来检测铁水的温度以及铁水浇注模具的温度等等。
四、红外非接触测温仪在安防和消防领域中的应用红外非接触测温仪也被应用于安防和消防领域中。
例如,在地铁、机场等重要场所,可以使用红外非接触测温仪对人员进行测量,以识别携带热源的可疑人员。
红外测温原理及其应用
10-1
1500°C
1000°C
10-2
542°C 260°C
20°C
10-3
10-4 01
23
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
红波外长测(温微原米理)及其应用
2.4 斯特潘-玻尔兹曼定理
式中, ❖
(2-2)
式(2-2)中黑体的热辐射定律正是红外测温技术 的理论基础。
红外测温原理及其应用
红外测温原理及其应用
1 红外测温发展过程
William Herschel 1738 - 1822
红外测温原理及其应用
2 红外测温的原理
❖ 红外测温仪可捕捉从所有物体辐射出的红外能 量。红外辐射是电磁频谱的一部分,电磁频谱 中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽 玛射线和X光。
可见光
Gamma Rays
红外测温原理及其应用
4 红外摄像法测量切削温度
❖ 亮度较大的地方,表示该处的温度较高;反之, 表示温度较低。这些原始的温度场图像通过录 像机记录在磁带上。
❖ 初期录像结束后,还要对原始图像进行图像处 理,主要工作是在带有彩色监视器的个人计算 机上完成。
❖ 原始图像经过图像接口进入计算机,进行滤波、 伪着色等处理过程,根据亮度不同,设置16个 灰度值,将灰度值相等的区域着上同一种颜色, 不同颜色代表不同的温度值,这样就可以得到 温度场图。
4 红外摄像法测量切削温度
❖ 八十年代后期发展起来的红外摄像法较上述两 种方法具有更好的准确性和更快的响应速度。
❖ 工作原理是:物体发出的红外辐射经过摄像镜 头后打在红外摄像机内部的红外光敏元件板上, 该板将辐射能转化成电压信号,由于温度场内 不同温度的各点向外辐射红外线的强度不同, 所以经过红外敏感元件板后得到的电压信号的 强弱也不同,当这些不同强度的电压信号在摄 像机内部转化成为全电视信号并反映在电视监 视器上时,就会由于其灰度值的不同而产生亮 度依次变化的温度场图像。
红外测温仪的原理与应用
红外测温仪的原理与应用一、为何采用非接触红外测温仪?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读数。
只需瞄准,按动触发器,在LCD 显示屏上读出温度数据。
红外测温仪重量轻、体积小、使用方便,并能可靠地测量热的、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读数,而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间。
二、红外测温仪如何工作?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、R射线和X射线。
红外位于可见光和无线电波之间,红外波长常用微米表示,波长范围为0.7 微米-1000 微米,实际上,0.7 微米-14 微米波带用于红外测温仪。
三、如何确保红外测温仪测温精度?红外技术及其原理的无异议的理解为其精确的测温。
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在探测器上转换为电信号,该信号的温度读数显示出来,有几个决定精确测温的重要因素,最重要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。
发射率,所有物体会反射、透过和发射能量,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。
测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。
有些红外测温仪可改变发射率,多种材料的发射率值可从出版的发射率表中找到。
其它仪器为固定的予置为0.95 的发射率。
该发射率值是对于多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度,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。
距离与光斑之比,红外测温仪的光学系统从圆形测量光斑收集能量并。
红外测温的原理及应用
红外测温的原理及应用1. 红外测温的原理红外测温是利用物体辐射的红外波长区域的能量来测量其表面温度的一种无接触测温方法。
该技术基于以下两个主要原理:1.1 辐射原理所有物体都会发射红外辐射。
根据斯特藩-波尔兹曼定律,物体发射的红外辐射功率与其表面温度的四次方成正比。
通过测量物体表面的红外辐射,可以推断物体的温度。
1.2 红外辐射的探测红外辐射的探测是通过红外传感器来实现的。
红外传感器会将接收到的红外辐射转换为电信号,然后通过电路进行放大和处理,最终转化为可视化的温度信息。
2. 红外测温的应用红外测温技术在许多领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:2.1 工业生产在工业生产中,红外测温可以用于监测设备和机器的运行温度。
通过对关键部位进行红外测温,可以及时发现异常的温度变化,预防设备故障和事故的发生。
同时,红外测温还可以用于检测物体表面的温度分布,帮助优化生产过程。
2.2 建筑维护在建筑维护中,红外测温可以用于检测建筑物的能量损失和隐患。
通过对建筑物表面进行红外测温,可以发现隔热材料的缺陷、漏水点以及电气系统的异常情况,提前进行修复和维护,提高建筑物的能源利用效率和安全性。
2.3 医疗诊断在医疗诊断中,红外测温可以用于非接触式的体温测量。
相比传统的口腔、耳朵等接触式测温方式,红外测温更加安全、快速和便捷。
特别是在当前全球疫情的背景下,红外测温被广泛应用于公共场所和医疗机构,用于筛查患者体温异常情况。
2.4 食品安全红外测温还可以应用于食品安全领域。
通过对食品表面温度的测量,可以确定其是否达到安全的储存温度。
特别是在食品加工和运输过程中,红外测温可以帮助监测和控制食品的温度,确保食品的质量和安全性。
2.5 环境监测在环境监测中,红外测温可以用于测量大面积的温度分布。
通过无接触测温的方式,可以快速获取一定区域的温度数据,用于分析环境变化和预测天气情况。
此外,红外测温还可以应用于火灾的早期预警和热点检测。
红外测温仪简介及使用注意事项 测温仪工作原理
红外测温仪简介及使用注意事项测温仪工作原理红外测温仪的测温原理是将物体发射的红外线具有的辐射能变化成电信号,红外线辐射能的大小与物体本身的温度相对应,依据变化成电信号大小,可以确定物体的温度测温仪原理: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、显示输出等部分构成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。
红外能量聚焦在光电探测器上并变化为相应的电信号。
该信号经过放大器和信号处理电路,并依照仪器内疗的算法和目标发射率校正后变化为被测目标的温度值。
在自然界中,一切温度高于确定零度的物体都在不停地向四周空间发出红外辐射能量。
物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着特别紧密的关系。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能精准地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
红外测温仪原理黑体是一种理想化的辐射体,它吸取全部波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为 1、但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论讨论中必需选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的启程点,故称黑体辐射定律。
全部实际物体的辐射量除倚靠于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。
因此,为使黑体辐射定律适用于全部实际物体,必需引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。
该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。
依据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。
影响发射率的紧要因素在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。
红外线测温技术的原理及应用领域分析
红外线测温技术的原理及应用领域分析红外线测温技术是一种非接触式的温度测量方法,它通过检测物体释放的红外辐射来确定其温度。
该技术广泛应用于各个领域,包括工业、医疗、环境监测等场景。
本文将介绍红外线测温技术的原理,并探讨其在不同应用领域的应用。
红外线测温技术的原理红外线测温技术基于物体的热辐射特性进行测温,其原理主要包括黑体辐射、辐射率和温度计算三个方面。
首先,根据黑体辐射定律,任何物体在一定温度下都会释放热辐射,且辐射强度与物体的温度成正比。
红外线测温技术利用传感器接收到的红外辐射能量来确定物体的温度。
其次,物体的辐射率也是红外线测温技术的重要参数。
辐射率是物体对红外辐射的发射能力与黑体辐射的发射能力之比。
不同物体的辐射率不同,从而会对红外测温的准确性产生影响。
在实际应用中,可以通过设备设置或校准来调整辐射率,以确保测温的准确性。
最后,在红外线测温技术中,常用的温度计算方法有基于灰体假设的黑体辐射温度计算和通过测量不同波长红外辐射的方法来计算目标物体的温度。
这些计算方法在不同情况下会产生一些误差,因此在实际使用中需要根据实际情况进行校正和调整。
红外线测温技术的应用领域1. 工业领域:在工业生产中,红外线测温技术广泛应用于温度监测和控制。
例如,在冶金行业,可以使用红外测温仪对高温熔炉和热处理设备进行温度监测和控制;在电力行业,可以通过红外测温仪对发电厂的设备和输电线路进行温度监测,防止温度过高造成故障。
2. 医疗领域:红外线测温技术在医疗领域的应用越来越广泛。
特别是在当前新冠疫情的背景下,红外线测温技术成为非常重要的方法之一。
医疗机构可以利用红外测温仪对病人、医务人员或访客进行接触无接触式的体温测量,实现快速、准确的体温监测,以及对发热人群进行筛查。
3. 环境监测领域:红外线测温技术也被广泛应用于环境监测领域。
例如,在城市气候监测中,可以使用红外测温仪对城市建筑物和地表温度进行监测,以评估城市热岛效应和气候变化。
红外线体温计的工作原理及用途
红外线体温计的工作原理及用途红外线体温计的工作原理及用途红外线体温计的工作原理及用途 1什么是红外线体温计红外线体温计是专门为测量人体温度而设计的,同时也可以测量环境温度、物体温度等等。
采用红外线测温探头,测量精度高性能更稳定。
红外线体温计具有体温偏高是的声音提示功能,自动关机的节电功能更加使得消费者的喜爱。
红外线体温计原理红外线体温计是利用红外线的原理测量体温的一种温度计。
红外线体温计的组成物件主要是电子配件,所以红外线体温计测量是否准确,要取决于所用的电子配件。
红外体温计属于电子仪器,所以使用时会出现一定的误差,但是结果也不会出现太大的偏差,不会影响测量结果。
我们常见的“测温枪”,就是红外线体温计的一种。
使用时只要把“枪口”对准待测物体,“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度,这种奇妙的“测温枪”可以量-20~1600摄氏度范围内的温度呢!当人在它附近走过时,测量结果被自动转化为口温温度。
医疗测温枪应用于传染性疾病发生地区,采用远红外线发射光讯号,在不接触人体的情况下测量人体的温度,在非典时期、禽流感时期等具有特殊用途。
温度设计为-50~480℃,零下50度的低温测量轻松实现,并且在东北西北等温度偏低的地域也可以正常使用。
红外测温仪的测温原理是将物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号,红外线辐射能的大小与物体(如钢水)本身的温度相对应,根据转变成电信号大小,可以确定物体(如钢水)的温度。
红外线体温计的用途1、准确的测量人体体温,替代传统的水银体温计。
2、测量人体皮肤表面温度,比如医学用皮肤表面温度测量。
3、测量物体的表面温度,比如可用于茶杯外表的温度测量。
4、测量液体的温度,如婴儿洗澡水的温度、奶瓶内牛奶温度等。
测温范围 -50℃~480℃。
红外线体温计的工作原理及用途 2第一、红外测温仪的原理在自然界之中,只要是物体的温度超过了绝对零度就会每时每刻的向外界发出相应的红外线波长。
红外线检测仪的原理和应用
红外线检测仪的原理和应用1. 红外线检测仪的原理红外线检测仪是一种能够检测和测量环境中红外线辐射的仪器。
它的工作原理基于物体发射和吸收红外线的特性。
主要原理如下:1.1 热辐射原理物体温度越高,其表面辐射出的红外能量越高。
红外线检测仪通过测量物体表面的红外辐射能量来判断物体的温度。
1.2 热图像原理红外线检测仪可以将红外辐射能量转换为可视化的热图像,通过不同颜色的图像来表示物体表面温度的差异。
这是因为红外线检测仪用红外传感器捕捉并记录物体的红外辐射能量,并将其转化为电信号,再通过算法将其转换为热图像。
1.3 红外信号处理原理红外线检测仪通过对红外信号的处理,可以实现目标识别、测温、测距等功能。
例如,红外传感器会接收到反射回来的红外信号,并通过信号处理模块将其转化为数字信号,再经过算法处理得出测量结果。
2. 红外线检测仪的应用红外线检测仪广泛应用于各个领域,其应用主要包括以下几个方面:2.1 温度测量红外线检测仪可以非常方便地测量物体的表面温度,特别适用于高温环境或难以接触的对象。
例如,在钢铁行业中,红外线检测仪可以测量炉温、钢材表面温度等,可用于监测设备运行状态或温度异常。
2.2 热成像通过对环境中的红外辐射能量进行捕捉和处理,红外线检测仪可以生成热图像。
这些热图像可以用于建筑热工学分析、电力设备故障诊断、安防监控等领域。
2.3 红外成像红外线检测仪可以将红外辐射转换为可见光,从而实现夜视功能。
警用和军用领域常常利用红外线检测仪进行夜间巡逻、侦查和定位。
2.4 红外通信由于红外线的特性,红外线检测仪可以用于近距离无线通信。
例如,遥控器和手机中的红外传感器可以用来控制电视、空调等家电设备。
2.5 红外测距红外线检测仪利用物体反射的红外信号来测量物体与仪器之间的距离。
这种测距方式在无接触物体测量、自动化导航等应用中发挥重要作用。
3. 总结红外线检测仪通过测量物体表面的红外辐射能量来实现温度测量、图像生成和物体识别等功能。
红外线测温仪的理论原理与应用
测量温度的方法有很多种,温度计大致可以分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表两类。
其中接触式的有我们熟悉的液体式温度计,热电偶式温度计和热电阻式温度计等等。
众所周知,温度是供热,供燃气,通风及空调系统中最重要的参数之一。
尤其在热工测量过程中,温度的精准程度往往是决定实验成败的关键.因此,一个精确度高的测温仪器在工程中是必不可少的。
因此本文就温度测量工具中的红外线测温仪的原理及应用进行一些介绍。
一红外测温的理论原理:在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0。
75µm~100µm的红外线。
他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定他的反射系数为1,其他的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。
说明在绝对温度T下,波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。
根据这个关系可以得到图1的关系曲线,从图中可以看出:随着温度的升高,物体的辐射能量越强。
这是红外辐射理论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据.随着温度升高,辐射峰值向短波方向移动(向左),并且满足维恩位移定理,峰值处的波长与绝对温度T成反比,虚线为处峰值连线。
这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处,低温测温仪多工作在长波处。
辐射能量随温度的变化率,短波处比长波处大,即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强,测温仪应尽量选择工作在峰值波长处,特别是低温小目标的情况下,这一点显得尤为重要。
二红外线测温仪的原理: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。
被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器.两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。
显示器指出被测物体的亮度温度三红外线测温仪的性能指标及选型:红外测温仪的性能指标有:测温范围,显示分辩率,精度,工作环境温度范围,重复性,相对湿度,响应时间,电源,响应光谱,尺寸,最大值显示,重量,发射率等选型时要注意:1 确定测温范围:测温范围是测温仪最重要的一个性能指标。
红外线测温工作原理
红外线测温工作原理红外线测温是一种非接触式温度测量技术,它利用物体发射的红外辐射来确定物体的表面温度。
本文将介绍红外线测温的工作原理以及相关的应用领域。
一、工作原理红外线测温仪通过接收物体发射的红外辐射来测量物体的温度。
每个物体都会发射红外辐射,其强度和频率分布与物体的温度密切相关。
红外线测温仪会将接收到的红外辐射转化为温度值,并通过显示屏或输出端口展示给用户。
红外线测温仪主要由以下几个部分组成:1.光学系统:红外线测温仪的光学系统通常由透镜和滤波器组成。
透镜用于聚焦红外辐射到探测器上,滤波器则用于选择特定波长范围的红外辐射。
2.探测器:探测器是红外线测温仪的核心组件,负责接收并转化红外辐射为电信号。
常用的探测器有热电偶探测器和热释电探测器。
热电偶探测器基于热电效应,通过测量两个不同材料接触处的温差来确定物体温度。
热释电探测器则基于材料感受到红外光吸收后产生的电荷变化来测量温度。
3.信号处理和显示系统:红外线测温仪通过信号处理和算法来将接收到的红外辐射转化为温度值,并通过显示屏或输出端口呈现给用户。
信号处理和算法的精确性和稳定性对于测温仪的准确性和可靠性至关重要。
二、应用领域红外线测温技术具有广泛的应用领域,以下是一些常见的应用场景:1.工业生产:红外线测温被广泛应用于工业生产中的温度监测和控制。
例如,在钢铁、石化、玻璃等行业,通过红外线测温可以实时监测设备和物体的温度,以确保生产过程的安全和稳定。
2.医疗领域:在医疗领域,红外线测温被用于非接触式的体温测量。
通过红外线测温仪,医务人员可以快速测量患者的体温,并避免交叉感染的风险。
3.建筑工程:红外线测温被广泛应用于建筑工程中的能耗管理和热损失检测。
通过红外线测温仪,工程师可以快速定位建筑物的热点和冷点,并采取相应的措施来提高能源利用效率。
4.环境监测:红外线测温也可以用于环境监测和气候研究。
通过测量地表温度和海洋表面温度,科学家可以研究气候变化和环境问题。
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红外测温仪原理及应用深入了解红外测温仪原理及应用、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。
一、概述红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目,红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术,它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出的红外线(红外辐射),将其热像显示在荧光屏上,从而准确判断物体表面的温度分布情况,具有准确、实时、快速等优点。
任何物体由于其自身分子的运动,不停地向外辐射红外热能,从而在物体表面形成一定的温度场,俗称“热像”。
红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量,测出设备表面的温度及温度场的分布,从而判断设备发热情况。
目前应用红外诊技术的测试设备比较多,如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。
像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像,使测试效果直观,灵敏度高,能检测出设备细微的热状态变化,准确反映设备内部、外部的发热情况,可靠性高,对发现设备隐患非常有效。
红外测温仪器主要有3种类型:红外热像仪、红外热电视、红外测温仪(点温仪)。
60年代我国研制成功第一台红外测温仪,1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器,如西光IRT-1200D型、HCW-Ⅲ型、HCW-Ⅴ型;YHCW -9400型;WHD4015型(双瞄准,目标D40mm,可达15m)、WFHX330型(光学瞄准,目标D50mm,可达30m)。
美国生产的PM-20、30、40、50、HAS-201测温仪;瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有较广泛的应用。
DL-500E可以应用于110~500kV 变电设备上,图像清晰,温度准确。
红外热像仪,主要有日本TVS -2000、TVS-100,美国PM-250,瑞典AGA-THV510、550、570。
近期,国产红外热像仪在昆明研制成功,实现了国产化。
红外测温技术在生产过程中,在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用红外测温仪分接触式和非接触式,近20年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断完善,功能不断增强,品种不断增多,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长。
比起接触式测温方法,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。
非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列。
二、红外测温仪工作原理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。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。
红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。
该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
在自然界中,一切温度高于绝对零度(绝对零度,也就是-273.15℃(摄氏度)。
没有一个地方有这个温度,即使是宇宙的最深处,温度也比绝对温度高3度,人类也不可能制造出来这个温度,只能无限的接近。
在这温度下物体没有内能。
)的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。
物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。
但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。
所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。
因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。
该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。
根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。
影响发射率的主要因素在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。
单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
三、为什么要使用红外测温仪红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具。
可节省大量开支,用红外测温仪,你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点,以检测不间断电源(UPS,UPS是Uninterruptable Power Supply 的缩写,在电源发生故障时,UPS能够给计算机继续供电。
)的功能状态,你可检验电池组件和功率配电盘接线端子,开关齿轮或保险丝连接,防止能源消耗;由于松的连接器和组合会产生热,红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障或监视电子压缩机;日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。
使用红外测温仪的好处:1、便捷。
红外测温仪可快速提供温度测量,在用热偶读取一个渗漏连接点的时间内,用红外测温仪几乎可以读取所有连接点的温度。
另外由于红外测温仪坚实.轻巧,且不用时易于放在皮套中。
在工厂巡视和日常检验工作时都可携带。
2、精确。
红外测温仪通常精度都是1度以内。
这种性能在做预防性维护时特别重要,如监视恶劣生产条件和将导致设备损坏或停机的特别事件时。
用红外测温仪,你甚至可快速探测操作温度的微小变化,在其萌芽之时就可将问题解决,减少因设备故障造成的开支和维修的范围。
3、安全。
红外测温仪能够安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度,可以在仪器允许的范围内读取目标温度。
非接触温度测量还可在不安全的或接触测温较困难的区域进行,精确测量就象在手边测量一样容易。
四、正确选择红外测温仪随着技术和不断发展,红外测温仪最佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器,扩大了选择余地。
近20年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断完善,功能不断增强,品种不断增多,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长。
比起接触式测温方法,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。
非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列,并备有各种选件和计算机软件,每一系列中又有各种型号及规格。
在不同规格的各种型号测温仪中,正确选择红外测温仪型号对用户来说是十分重要的。
在选择测温仪型号时应首先确定测量要求,如被测目标温度,被测目标大小,测量距离,被测目标材料,目标所处环境,响应速度,测量精度,用便携式还是在线式等等;在现有各种型号的测温仪对比中,选出能够满足上述要求的仪器型号;在诸多能够满足上述要求的型号中选择出在性能、功能和价格方面的最佳搭配。
其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能等。
1、确定测温范围确定测温范围:测温范围是测温仪最重要的一个性能指标。
每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。
如Raytek(雷泰)产品覆盖范围为-50℃ - +3000 ℃,但这不能由一种型号的红外测温仪来完成。
因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。
根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,测温时应尽量选用短波较好。
一般来说,测温范围越窄,监控温度的输出信号分辨率越高,精度可靠性容易解决。
测温范围过宽,会降低测温精度。
例如,如果被测目标温度为1000摄氏度,首先确定在线式还是便携式,如果是便携式。
满足这一温度的型号很多,如3iLR3,3i2M,3i1M。
如果测量精度是主要的,最好选用2M或1M型号的,因为如果选用3iLR型,其测温范围很宽,则高温测量性能便差一些;如果用户除测量1000摄氏度的目标外,还要照顾低温目标,那只好选择3iLR3。
2、确定目标尺寸为了获得精确的温度读数,测温仪与测试目标之间的距离必须在合适的范围之内,所谓“光点尺寸”(spot size)就是测温仪测量点的面积。
您距离目标越远,光点尺寸就越大。
红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。
对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。
建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。
如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。
相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
对于比色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。
因此当被测目标很小,不充满视场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时,都不会对测量结果产生影响。
甚至在能量衰减了95%的情况下,仍能保证要求的测温精度。
对于细小而又处于运动或震动之中的目标,比色测温仪是最佳选择。
这是由于光线直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。
3、确定距离系数(光学分辨率)距离系数由D:S之比确定,即测温仪探头到目标之间的距离D与被测目标直径S之比。
光学分辨率越高,即增大D:S比值,测温仪的成本也越高。
如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的测温仪。
对于固定焦距的测温仪,在光学系统焦点处为光斑最小位置,近于和远于焦点位置光斑都会增大,存在两个距离系数。
因此,为了能在接近和远离焦点的距离上准确测温,被测目标尺寸应大于焦点处光斑尺寸,变焦测温仪有一个最小焦点位置,可根据到目标的距离进行调节。
增大D:S,接收的能量就减少,如不增大接收口径,距离系数D:S很难做大,这就要增加仪器成本。
4、确定波长范围目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱相应波长对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。
在高温区,测量金属材料的最佳波长是近红外,可选用0.8~1.0μm。
其他温区可选用1.6μm,2.2μm和3.9μm。
由于有些材料在一定波长上是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。
如测量玻璃内部温度选用1.0μm,2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测玻璃表面温度选用5.0μm;测低温区选用8~14μm为宜。
如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm,聚酯类选用4.3μm或7.9μm,厚度超过0.4mm的选用8-14μm。
如测火焰中的CO用窄带4.64μm,测火焰中的NO2用4.47μm。