紅外測溫儀常見問題問答
紅外測溫儀常見問題問答
發布時間:2016年03月18日 瀏覽次數: 12 新聞來源:無錫非常祥科技有限公司
問一:什么是紅外波長?
答:高于*零度的物體就有紅外線熱輻射向外發射。物體溫度不同,其輻射出的紅外能量不同,波長也不同。
紅外線波長0.76~1000μm,處在微波和可見光的紅光之間,一般把紅外線分為如下四個波段:
波段 | 波長范圍μm | 常用簡稱 |
近紅外 | 0.76~3 | 短波紅外 |
中紅外 | 3~6 | 中波紅外 |
遠紅外 | 6~15 | 長波紅外 |
極遠紅外 | 15~1000 | 超長波紅外 |
問二:測金屬,可以選用固定發射率(ε= 0.95)的紅外測溫儀嗎?
答:不可以!
紅外溫度檢測的準確性和物體表面材料的紅外系數—發射率有關。
發射率和物體的表面材料有關。通常非金屬材料的發射率大都是固定的,例如布匹、柏油、陶瓷、塑料、紙張等(ε=0.95),但金屬材料種類有很多,發射率和材料及表面光潔度有關系。可以參考相關手冊和說明書。
如果只用來測量非金屬材質表面的物體,可以采用固定發射率的測溫儀。測量金屬物體溫度,應該采用發射率可調的紅外測溫儀。
如果用固定發射率0.95的紅外測溫儀來測量金屬物體,將會帶來極大的偏差。
問三:測1000℃以上物體,可選用-18~1500℃的紅外測溫儀嗎?
答:不可以!因為它是以犧牲穩定性和降低精度為代價的。
之所以不可以,這要從紅外特性說起。
1)波長和溫度的關系
比如溫度在300℃的物體,其輻射zui強的是5μm的紅外波,900℃時是2.47μm,1530℃時是1.61μm。而常溫(-50到50℃)通常在9-13μm。如下圖:
圖1 (T1=20℃,T2=542℃,T3=1000℃,T4=1500℃)
也就是說,溫度越高輻射能量越強,而輻射zui強處(峰值)的波長越短。從能量利用的角度來考慮,通常選峰值附近的一段作為測量波長。高溫測量只宜選用短波0.9~2.5μm紅外測溫儀,低溫測量則選用長波8~14μm紅外測溫儀。
另外,并不是所有的紅外波長都適宜用作測量,能夠順利通過大氣的紅外輻射主要有三個波長范圍,即0.9~2.5μm、3~5μm和8~14μm,通常把這三個波長范圍叫做紅外測溫儀的大氣窗口。
例如常用系列產品的測量范圍及其響應波長:
測量范圍℃ | 測量范圍℃ | 響應波長μm |
-30~930 | -30~1200 | 8~14 |
300~1300 | 200~1800 | 1.6 |
600~1600/2000 | 600~3000 | 0.9,1 |
問題中提到的測溫儀,其下限-18℃,因此它只能是采用8~14μm長波紅外工作的。參考圖一,在低溫(500℃以下)段,紅外輻射能量變化顯著,但隨著溫度的升高,輻射能量變化越來越小,小到一定程度,就無法滿足紅外儀表對輻射能量的zui低需求。通常8~14μm能達到的上限900℃,zui多到1200℃。再往上去只有降低精度、降低穩定性了。
2)波長和發射率的關系.
在實際應用中,發射率設置出現的誤差將隨波長的減小而減小,例如同樣是1000℃,10%的發射率誤差,5μm將引起讀數誤差5.5%,1μm引起的讀數誤差僅1.2%。如下圖所示。
因此對于檢測高溫物體,考慮到溫度的峰值波長和發射率的影響,盡可能使用0.9~2.5μm短波紅外測溫儀,而不是選擇8~14μm長波紅外測溫儀。例如測量1000多度的高溫軋鋼現場,大量采用1.6μm短波紅外測溫儀。 問四:紅外測溫儀產品的透鏡材質有的是光學玻璃的,有的是塑料的,有什么不同? 答:采用塑料透鏡的優點是成本低,但鏡頭受溫度影響較大,容易老化變形影響精度,而且塑料鏡面有污穢時不便于清洗保養,塑料鏡頭的測溫儀應避免測量、靠近高溫物體。采用光學透鏡的測溫儀精度高、適合環境惡劣的場合,可應用于各種高、低溫場合,便于清洗保養。 問五:激光瞄準和望遠鏡瞄準有什么區別?
答:這是紅外測溫儀常用的兩種瞄準方式。
高溫物體適用望遠鏡瞄準,中低溫測量適合激光瞄準。
激光瞄準的紅色激光點,對準物體很方便,應用非常廣泛。但對于上千度的高溫物體,由于物體本身大多發紅光,激光點打在物體上看不清楚,因此在高溫場合中應采用望遠鏡瞄準方式。
問六:選擇紅外測溫儀的測量范圍需要注意什么?
答:象任何的檢測設備一樣,在實際使用中盡量選用儀器量程的中段,
避免使用量程兩端,這樣可以可靠穩定地使用儀器。
測高溫物體盡可能選擇0.9~2.5μm短波長的紅外測溫儀,可以更
穩定準確地測量!