红外测温仪选购的要素介绍

- 2019-05-24-

  随着技术和不断发展,红外线测温仪设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器,扩大了选择余地。在选择测温仪型号时应首先确定测量要求,如被测目标温度,被测目标大小,测量距离,被测目标材料,目标所处环境,响应速度,测量精度,用便携式还是在线式等等;在现有各种型号的测温仪对比中,选出能够满足上述要求的仪器型号;在诸多能够满足上述要求的型号中选择出在性能、功能和价格方面的搭配。其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能等。

  1、确定测温范围

  确定测温范围:测温范围是测温仪重要的一个性能指标。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。产品覆盖范围为-50℃-+3000℃,但这不能由一种型号的红外线测温仪来完成。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,测温时应尽量选用短波较好。一般来说,测温范围越窄,监控温度的输出信号分辨率越高,精度可靠性容易解决。测温范围过宽,会降低测温精度。例如,如果被测目标温度为1000摄氏度,首先确定在线式还是便携式,如果是便携式。

  2、确定目标尺寸

  为了获得精确的温度读数,测温仪与测试目标之间的距离必须在合适的范围之内,所谓“光点尺寸”(spotsize)就是测温仪测量点的面积。您距离目标越远,光点尺寸就越大。

  红外线测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。对于比色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小,不充满视场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时,都不会对测量结果产生影响。甚至在能量衰减了95%的情况下,仍能保证要求的测温精度。对于细小而又处于运动或震动之中的目标,比色测温仪是选择。这是由于光线直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。

  3、确定距离系数(光学分辨率)

  距离系数由D:S之比确定,即测温仪探头到目标之间的距离D与被测目标直径之比。光学分辨率越高,即增大D:S比值,测温仪的成本也越高。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的测温仪。对于固定焦距的测温仪,在光学系统焦点处为光斑位置,近于和远于焦点位置光斑都会增大。存在两个距离系数。因此,为了能在接近和远离焦点的距离上准确测温,被测目标尺寸应大于焦点处光斑尺寸,变焦测温仪有一个焦点位置,可根据到目标的距离进行调节。增大D:S,接收的能量就减少,如不增大接收口径,距离系数D:S很难做大,这就要增加仪器成本。

  4、确定波长范围

  目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱相应波长对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区,测量金属材料的波长是近红外,可选用0.8~1.0μm。其他温区可选用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波长上是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用1.0μm,2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测玻璃表面温度选用5.0μm;测低温区选用8~14μm为宜。如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm,聚酯类选用4.3μm或7.9μm,厚度超过0.4mm的选用8-14μm。如测火焰中的CO用窄带4.64μm,测火焰中的NO2用4.47μm。

  5、确定响应时间

  响应时间定义为到达读数的95%能量所需要的时间,表示红外线测温仪对被测温度变化的反应速度,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。红外线测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应,确定响应时间主要根据目标的运动速度和目标的温度变化速度。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外线测温仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。然而,并不是所有应用都要求快速响应的红外线测温仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时,响应时间就可以放宽要求了。

一体化红外测温仪