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        關於紅外線測溫儀原理

        作者:  轉載自:  發布日期:2013-12-19

        紅外測溫儀
        紅外測溫儀是通過非接觸的方式來測量物體溫度的。紅外測溫儀可以快速便捷的測量物體表面溫度。紅外測溫儀可以安全地測量高溫、危險或難接觸物體。紅外測溫儀每秒可以產生幾個讀數。
        輻射原理
        紅外檢測器將吸收的輻射轉化為熱能,因此提高檢測器的溫度。並把溫度變化數據轉化成電子信號,放大顯示出來。所有的物體都是由不斷震動的原子構成的,高能量的原子震動頻率越高。所有微粒的震動,包括這些原子,生成電磁波譜。物體的溫度越高,它的震動就越快,因此光譜的輻射能量就越高。結果,所有物體都不停的以自身的波長頻率向外輻射,而其波長和頻率又取決於物體自身的溫度和它的光譜比輻射率。
        至目標(光點)距離比
        紅外感測器的光學系統收集圓形測量點的能量並將其匯聚於探測器。光學解析度由設備至物體的距離與被測光點的大小的比值
        (D:S)決定。比值越大,可以從更遠的距離測量更小的光點。
        視覺範圍比率和到直徑距離的比率
        視覺範圍是指儀器操作的角度,它是由該個體的視度所決定的。視覺範圍是儀器和目標物距離與目標物直徑的比率。目標物越小,你就應該靠它更近一些。當目標物的直徑很小時,那麼將溫度計靠目標物近一些就顯得很重要,這樣可以確保只是在測量該目標物,而不包括周圍環境。
        視度操作
        D : S是指視點直徑距離的比率,它包括目標物前面最大限度接受輻射的90%。對該尺度精確的解釋如下圖所示:
        發射率
        發射率是指物體放射或吸收能量的能力。理想的發射器具有可以發射100%射入能量的發射率。一個具有0.8發射率的物體可以吸收80%的射入能量,而把其他的20%反射掉。發射率是一個物體在特定的溫度下輻射出的能量和在同樣溫度下一個理想的輻射體所放射出的能量的比率。發射率的數值一般是在0.01.0之間。
        紅外測溫儀的優勢

        紅外技術已經被成功應用至工業和研究設置領域,隨著成本降低和可靠性提高的不斷創新和發展,紅外技術已經實現了可提供更小測量單位的感測器。所有這些因素都促使紅外技術受到新應用和用戶的廣泛關注。

        • 節省時間。
        • 測量移動目標。
        • 測量危險或無法接觸的物體(高壓部件、較大的測量距離)。
        • 測量高溫
        • 無能量干擾或能量損耗。
        • 沒有對目標造成污染和機械影響的風險
        應用行業:冶金、石化系統、各種窯爐、加熱爐、鐵路、煙草、食品加工及包裝機械的溫度監測等
        鋼鐵工業
        鋼鐵工業使用溫度計是因為產品都是處於運動狀態,溫度都非常高。普通的鋼鐵工業應用是溫度是一個持續的狀態熔化的鋼鐵開始轉變成塊。用同一的溫度重新加熱鋼鐵是防止它變形的關鍵,紅外溫度計被用來測量回熱器的內部溫度。在高溫旋轉軋碾機中,紅外溫度計被用來確認產品的溫度是在旋轉限度內。在冷卻軋碾機,紅外溫度計在鋼鐵冷卻的過程中來監控鋼鐵的溫度。
        玻璃工業
        在玻璃工業中,產品也是處於動態中,要被加熱到很高的溫度。紅外溫度計用來監測熔爐中的溫度。手提式的感測器通過測量外部來探測高溫點。測量溶化玻璃的溫度來決定適當的熔爐口的溫度。在扁平的玻璃品中,感測器在每個加工階段都要檢測溫度。錯誤的溫度或過快的溫度變化會造成不平的膨脹或收縮。對於瓶子和容器產品來說,熔化的玻璃會流向保持在同一溫度的前爐。紅外溫度計被用來探測前爐的玻璃的溫度。所以它在出口的地方應該是適當的狀態。在玻璃纖維製品,紅外感測器被用來在加工爐中探測前爐的玻璃的溫度。紅外感測器在玻璃工業中另外一個用途是用於擋風玻璃製品工藝中。
        塑料工業
        在塑料工業中,紅外溫度計被用來避免產品被玷污,測量動態物體和測量高溫塑料。在吹制的薄膜噴出的過程中,溫度測量來調整適應加熱和冷卻可以幫助保持塑料的張力的完整和它的厚度。在拋制的薄膜噴出的過程中,感測器幫助控制溫度來保證產品的厚度和同一。在薄片壓出時,感測器可以讓操作員來調整熄滅的加熱器和冷捲來保證產品的質量。
        預防性的維護
        用攜帶型的熱量顯示系統,維護人員可以找出潛在的或已存在的問題。例如:發動機線圈繞組過熱,變壓器上的塞緊的冷卻鰭片,電容接觸不良,熱量在壓縮機的汽缸蓋集結。任何問題出現都伴隨著溫度升高,或者溫度曲線與周圍溫度截然不,這樣可以用攜帶型的熱量顯示系統進行定位。大多數情況下,在要求停止工藝流程前,可以及時發現問題,並進行及時校正。
        化學工業
        在石化行業中,煉廠在常規的預防維護程序中採用溫度顯示系統。這些程序包括熔爐工藝的監控及熱電偶示數的確認。在熔爐工藝檢測中,紅外顯示器被用來檢測受熱面管集結碳的比例。這種被稱之為焦化的集結,會導致熔爐的更高的點火率,也會使管子溫度升高。這種高溫工況會降低管子的壽命。因為這種結焦會妨礙產品均勻的吸收管子的熱量。當使用紅外測溫儀的時候我們會發現結交區域的管表面溫度往往會比其他區域的管子表面溫度高。


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