红外测温影响因素浅析
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红外测温影响因素浅析
红外测温仪是非接触温度测量仪器,属于间接温度测量方法,对于一些温度测量场合,需要合理的安装参数,保护附件,才能高效,长期工作。如热电偶进行温度测量时,一般都要采用保护管封装,称为铠装热电偶。以下针对红外测温仪安装使用过程中可能遇到的影响因素作简单的描述。
一、被测目标大小和测温仪安装距离对红外测温精度的影响
被测目标大小和测温仪安装距离对红外测温精度的影响可通过红外测温仪的一个参数:距离系数比计算,来选择适合需要的红外测温产品型号,进而来确定测温的安装距离。对距离系数问题作一下解释,以方便用户更直接的理解这个参数的物理意义及对实际使用的影响。
距离系数:即光学分辨率,从物镜到被测目标的距离L与可测目标的有效直径D之比,即L:D。如下图所示,一般,单色测温仪的安装距离(测量距离)必须满足距离系数比的计算距离,或比计算距离略大,以保证测量精度。迪凯光电生产的IT-8,WRIRT,FOT系列产品,在2米内的安装距离测量被测目标,测温仪示值变换不会超过5℃。而双色测温仪,例如DIT系列产品,其测量距离与距离系数比无关。因为双色测温仪在测量目标不能充满视场,测量距离大范围变化,对测量的精度均不会有影响。一般示值变化不会超过3℃。以下描述主要针对单色测量模式。
①红外测温仪视场小于被测目标有效直径,所测温度为目标准确温度。建议无特殊安装要求的情况下采用该测温方案。
②被测目标充满红外测温仪视场,所测温度为目标的准确温度,但对安装提出较高要求,尤其是瞄准方面。
③被测目标没充满红外测温仪视场,所测温度低于实际温度。
④红外测温仪的有效视场。
二、被测物体发射率对测量精度的影响
红外测温仪一般都是用黑体(发射率ε=1.00)标定的,而实际上,一般被测物体的发射率都小于1.00。因此,在需要测量目标的真实温度时,须设置发射率值。物质发射率可从《辐射测温中有关物体发射率的数据》中查得。对于需要准确掌握被测物体发射率的,可将被测物体样品寄给我公司,我们将该样品对应测量温度的红外测温仪的波长所对应的反射率通过实测的出的结果报送客户,以准确调整发射率参数。
而在工业现场,若出现测量值和工艺参数较大的差异是,可通过工艺参数计算出发射率的设置参数,达到测量值和工艺参数匹配。
发射率校正的实质是对测量数据的数学方法的修正。
三、强光背景目标的温度测量测量的影响
若被测目标有较亮背景光(特别是受太阳光或强灯直射),则测量的准确性将受到影响,因此可用外物遮挡直射目标的强光以消除背景光干扰。例如,目前有一些锡焊行业,用红外灯管预热,加热。此时红外测温仪测得一般是灯管温度。可以将灯管用薄金属封装起来,然后测量。这样做不仅可以消除背景光对测量的影响,而且还可以让工件受热更均匀,温度闭环控制更稳定,因为辐射加热时是通过空气传输加热,无任何热容效应。而通薄金属封装的灯管,金属板不仅很好的隔离了强光对测量的干扰,而且极大地提高了系统的热熔。使得整个系统运作高效,稳定。
四、是否精确瞄准对温度测量的影响。
该影响主要针对小目标、及小目标的被测物体而言。对于小目标物体温度测量,一般可采用双色测量方法,若采用单色测量模式,则需要精确瞄准。目前红外测温仪的瞄准有三种模式:目视瞄准,绝对同轴激光瞄准(例如FOT-8系列),同轴瞄准激光瞄准。目视瞄准红外测温仪光学结构相对复杂,成本相对较高,激光瞄准相对简单,操作方便。
但若遇到及小目标的被测物体,建议使用双色测温仪,或者绝对同轴激光瞄准红外测温仪。同时要选择一款能够分辨该目标的红外测温仪。市场上一般红外测温仪的最小分辨目标为2mm,能精确测量2mm一下的红外测温仪有迪凯光电生产的FOT-8系列产品,DI系列产品等。
对于小目标温度的测量,精确瞄准十分重要。目视瞄准一般按一下步骤:
⑴应将测温仪固定在万向调节支架上
⑵需要精确调焦,即:用目镜中小黑点对准目标(目标应充满小黑点),将镜头前后
调整,眼睛稍微晃动,如果被测小黑圆点之间没有相对运动,则调焦就已完成。