紅外溫度測量儀在工業領域內對產品的質量、全工藝流程控制等影響很大

更新時間：2019-01-04

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　　溫度、壓力、電流、電壓等都是人們所熟悉的基本物理量。紅外溫度測量儀在工業領域內對產品的質量、全工藝流程控制等影響很大，這些基本物理量中，對溫度的測量和標定相比之下難度要大的多。紅外溫度測量儀是因為溫度系統本身的“絕熱” 和“熱量傳輸”的影響是十分復雜的，這就造成了溫度測量標定統體積大，所需要的穩定時間長，精度很難提高等。并非象壓力系統那樣只要保證壓力傳輸管路泄漏就可以保證內外壓力互不影響，這樣就很容易實現壓力的快速傳輸，穩定時間只需幾毫秒而測量精度很容易達到萬分之幾以上。

　　測量管道內的流體溫度時，應使溫度計的溫包處于管道的中心線位置。傾斜安裝時，溫度計的插入方向必須與流體流動方向相反，以便和流體充分接觸，測得真實溫度。

　　在使用之前應確保溫度計液柱在低位。

　　當讀溫度計示數時，視線要跟液柱的上表面相平，否則會造成讀數不準確。

　　當測量液體時，溫度計的玻璃泡要全部浸入被測液體中，不要碰到容器底或容器壁。同時，讀數時玻璃泡要繼續留在被測液體中，不能離開被測液體。

　　紅外溫度測量儀在自然界中，一切溫度高于零度的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布 —— 與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。

　　光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由紅外溫度測量儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變為相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路，并按照儀器內療的算法和目標發射率校正后轉變為被測目標的溫度值。除此之外，還應考慮目標和測溫儀所在的環境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標的影響及修正方法。

　　再來看看一個高精度和高穩定度的溫度測量系統，保證其“絕熱”也就是說*阻止熱傳輸是不可能的。人們通常使一個足夠大的體積在其達到熱平衡的條件下，認為其內部質量中心處某一小體積的溫場梯度足夠均衡，這就是為什么溫度校準源體積龐大的重要原因之一。另外，一個溫度系統的熱傳輸也是十分復雜的，常常通過熱的傳導、對流和輻射來完成，可以想象，一下子使其溫度突變并達到熱平衡幾乎是不可能的，這就是常規溫度標定源為了保證一定的溫場均勻性，器體積大，升、降溫時間長，造成工業領域內溫度測量系統的檢查、維修和標定，費時費力費錢和由于多次拆裝溫度探頭而影響系統的可靠性。

　　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有效調節回路。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，發射率區域的修正，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，發射率隨著波長的減小而增大，經驗而談，測量金屬的溫度，一般選擇zui短的測量波長。