高温比色温度仪

单通道双光路比色温度计
单通道双光路比色温度计
2-56是单通道双光路比色温度计的结构示意图。 被测物体的辐射由分光镜(干涉滤光片)分成两路 不同波长的辐射光束，分别通过光调制转盘上的 通孔和反射镜，交替投射到同一个硅光电池上， 转换成相应的电信号，再经变送器处理实现比值 测定后，送显示器显示。 单通道双光路比色温度 计具有和单通道单光路比色温度计一样的优点(稳 定)和缺点 (动态品质差)。此外，它还有助于克服 各滤光片特性差异的影响，提高了测量准确度;但 结构较复杂，光路调整困难。 单通道比色高温计 的测温范围为900一2000C，仪表基本误差1%。 如果采用PbS光电池代替硅光电池作为光电探测 器，则测温下限可达400`C
单通道单光路比色温度计
单通道单光路比色温度计
图2-55是单通道单光路比色温度计的结构示意图。 被测物体的辐射能址经物镜聚焦。经过通孔反射 镜而达到光电探测器，即硅光电池上。通孔反射 镜的中心开设一通光孔，其大小可根据距离系数 而变，其边缘经抛光后进行真空镀铬。同步电动 机带动光调制转盘转动，转盘上装有两种不同颜 色的滤光片，交替通过两种波长的光。硅光电池 输出两个相应的电信号送.至变送器进行比值运算、 线性化。图中，反射镜、倒像镜和目镜组成瞄准 系统，用于调节该温度计。由于采用一个检测元 件，仪表稳定性较高;但结构中带有光调制转盘， 使温度计的动态品质有所下降;牌号相同的滤光片 之间透过率(或厚度)的差异会影响测量准确度。
由上式可知，只要测得被测物体在两个指定波长λ1和λ2上单色辐射亮 度的比值φ(T)并确定对应的光谱发射率，就可求得被测物体的真实温 度T,即有
高温比色计测温原理
B.颜色温度
为具有通用性，比色温度计是按黑体刻度的，用 这种刻度的温度计去测量实际物体，所得到的温 度示值被称作被测物体的“颜色温度”。在两个 指定波长λc1和λc2下，若黑体在温度为Tc时单色 辐射亮度之比φb(Tb)和实际物体在温度为T时的 单色辐射亮度之比φ(T)相等，即φb(Tb)=φ(T )， 则称Tc为被测物体的颜色温度，两者的关系用下 式表示
因为实际物体的光谱发射率ελ受环境的影响较大，但对同 一种物体见ελ1 与ελ2比值的变化却很小，因而可以减小黑 度变化、尘埃吸收及散射所产生的影响。此外用比色温度 计测得的温度较全辐射温度计和亮度温度计更接近于真实 温度，且测温准确度高，响应快、可用于测量小目标的温 度。目前比色温度计已广泛应用于冶金、水泥、玻璃等工 业部门，用来测量铁液、钢水、熔渣及回转窑中水泥等温 度。
高温比色温度计测温原理
(1)根据被测物体的光谱发射率与波长的关系特性，颜色 温度Tc小于、等于或大于真实温度T。 (2)大多数被测物体的颜色温度要比亮度温度和辐射温度 更接近于真实温度。 (3)当ελc1 = ελc2即被测物体为灰体时，颜色温度就等于 被测物体的真实温度这是比色温度计的最大优点。例如， 严重氧化的钢铁表面一般可近似看作灰体，这时仪表的示 值即颜色温度可认为近似等于被测物体的真实温度，而不 需修正。 (4)对大多数金属材料，光谱发射率随波长的增大而减小。 若λc1= λc2，则ελc1< ελc2,反之亦然，此时，颜色温度总 是大于真实温度，即Tc>T。 (5)对大多数非金属材料，光谱发射率随波长的增大而增 大。若λc1> λc2，则ελc1>ελc2,反之亦然，此时，颜色温度 总是小于真实温度，即Tc<T。
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双通道光路比色温度计
双通道光路比色温度计
双通道非调制式比色温度金于不像单通道那样采用振动圆 盘进行调制，而是采用分光镜 (干涉滤光片或棱镜)把被测 目标的辐射分成不同波长的两束，且分别投射到两个光电 探测器上，其结构示意图如图2-57所示。被测物体的辐射 能经物镜4聚焦于通孔反射镜5上，再经透镜6人射到分光 镜7上。红外光透过分光镜后投射到硅光电池8上;可见光 则被分光镜反射到另一硅光电池9上。在8 的前面有红色 滤光片将少量可见光滤去，在9 的前面有可见光滤光片将 少量长波辐射能滤去，两个硅光电池的输出信号的比值即 可模拟颜色温度。图中，反射镜1、倒像镜2和目镜3组成 瞄准系统，用于调节该温度计。双通道调制式比色温度计 与双通道非调制式比色温度计较为相似，所不同的是经分 光镜分光和反射镜反射后所形成的两束辐射，要先通过带 通孔的光调制转盘同步调制后，再投射到两个带不同滤光 片的检测元件上。双通道比色温度计结构简单，使用方便， 动态品质较高;但两个硅光电池要保持特性一致且不发生 时变是比较困难的，因此测量准确度及稳定性较差
典型高温比色计
比色温度计按照它的分光形式和信号的检测方法， 可分为单通道式与双通道式两种。 所谓通道是指在比色温度计中使用探测器(检测元 件)的个数。单通道比色温度计使用一个检测元件， 被测目标辐射的能量被调制轮流经两个不同的滤 光片，射人同一检测元件上。双通道比色温度计 使用两个检测元件，分别接受两种波长光束的能 量。单通道比色温度计又分为单光路式和双光路 式两种。所谓光路是指光束在进行调制前或调制 后是否由一束光分成两束进行分光处理。没有分 光的为单光路，分光的为双光路。双通道比色温 度计又分为调制式与非调制式。无论哪种比色温 度计，都要计算两个光谱辐射亮度的比值。
高温比色计成品图
高温比色计成品图
高温比色温度计能避开选择性吸收的影响，可连续自动检测钢水、 铁水、炉渣和表面没有覆盖得高温物体的温度
高温比色计测温原理
A.基本原理：
式(2-45)给出了黑体在两个指定波长λ1和λ2(实际上是两个波段λc1+ dλ1和λc2+dλ2) 上单色辐射亮度的比值φ(T)与温度的关系，对于非 黑体则有
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㈠高温比色温度仪定义 ㈡高温比色温度仪应用 ㈢高温比色温度仪原理 ㈣分类
①单通道单光路高温比色计
②单通道双光路高温比色计 ③双通道光路高温比色计
高温比色计定义
通过测量被测物体在两个不同指定波长下的光谱辐射亮度 之比来实现测温的仪表。也称颜色温度计。