紅外測溫技術在生產過程中，在產品質量控制和監測，設備在線故障診斷和安全保護以及節約能源等方面發揮了著重要作用。近20年來，非接觸紅外人體測溫儀在技術上得到迅速發展，性能不斷*，功能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大。比起接觸式測溫方法，紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優點。非接觸美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列，并備有各種選件和計算機軟件，每一系列中又有各種型號及規格。在不同規格的各種型號測溫儀中，正確選擇美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀型號對使用者來說是十分重要的。熱像儀主要參數1工作波段；工作波段是指紅外熱像儀中所選擇的紅外探測器的響應波長區域，一般是3～5μm或8～12μm。2探測器類型；探測器類型是指使用的一種紅外器件。是采用單元或多元（元數8、10、16、23、48、55、60、120、180等）光電導或光伏紅外探測器，其采用的元素有硫化鉛（PbS）、硒化鉛（PnSe）、碲化銦（InSb）、碲鎘汞（HgCdTe）、碲錫鉛（PbSnTe）、鍺摻雜（Ge：X）和硅摻雜（Si：X）等。3掃描制式；一般為我國標準電視制式，PAL制式。4顯示方式；指屏幕顯示是黑白顯示還是偽彩顯示。5溫度測定范圍；指測定溫度的zui低限與zui高限的溫度值的范圍。6測溫準確度；指紅外熱像儀測溫的zui大誤差與儀器量程之比的百分數。7zui大工作時間；紅外熱像儀允許連續的工作時間。性能為了獲得的溫度讀數，測溫儀與測試目標之間的距離必須在合適的范圍之內，所謂“光點尺寸”（spot size）就是測溫儀測量點的面積。您距離目標越遠，光點尺寸就越大。右圖所示為距離與光點尺寸的比率，或稱D：S。在激光瞄準器型測溫儀上，激光點在目標中心的上方，有12mm（0.47英寸）的偏置距離。測量距離與光點尺寸在定測量距離時，應確保目標直徑等于或大于受測的光點尺寸。右圖所標示的“1號物體”（object 1 ）與測量儀之間的距離正，因為目標比被測光點尺寸略大一些。而“2號物體”距離太遠，因為目標小于受測的光點尺寸，即測溫儀同在測量背景物體，從而降低了讀數的性。使用要點1、確定測溫范圍確定測溫范圍：測溫范圍是測溫儀zui重要的一個性能指標。有些測溫儀產品量程可達到為-50℃- +3000℃，但這不能由一種型號的美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀來完成。每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍。因此，用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全，既不要過窄，也不要過寬。根據黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發射率誤差所引起的輻射能量的變化，因此，測溫時應盡量選用短波較好。一般來說，測溫范圍越窄，監控溫度的輸出信號分辨率越高，精度可靠性容易解決。測溫范圍過寬，會降低測溫精度。例如，如果被測目標溫度為1000℃，首先確定在線式還是便攜式，如果是便攜式。滿足這一溫度的型號很多，如3iLR3，3i2M，3i1M。如果測量精度是主要的，選用2M或1M型號的，因為如果選用3iLR型，其測溫范圍很寬，則高溫測量性能便差一些；如果用戶除測量1000℃的目標外，還要照顧低溫目標，那只好選擇3iLR3。.2、確定目標尺寸美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀根據原理可分為單色測溫儀和雙色測溫儀（輻射比色測溫儀）。對于單色測溫儀，在進行測溫時，被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸超過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場，背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數，造成誤差。相反，如果目標大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到測量區域外面的背景影響。對于比色測溫儀，不充滿視場，測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋，對輻射能量有衰減時，都不對測量結果產生重大影響。對于細小而又處于運動或震動之中的目標，比色測溫儀是*選擇。這是由于光線直徑小，有柔性，可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量。對于某些測溫儀，其溫度是由兩個獨立的波長帶內輻射能量的比值來確定的。因此當被測目標很小，沒有充滿現場，測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時，都不會對測量結果產生影響。甚至在能量衰減了95%的情況下，仍能保證要求的測溫精度。對于目標細小，又處于運動或振動之中的目標；有時在視場內運動，或可能部分移出視場的目標，在此條件下，使用雙色測溫儀是*選擇。如果測溫儀和目標之間不可能直接瞄準，測量通道彎曲、狹小、受阻等情況下，雙色光纖測溫儀是*選擇。這是由于其直徑小，有柔性，可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量，因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標。.3、確定距離系數（光學分辨率）距離系數由D：S之比確定，即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑之比。如果測溫儀由于環境條件限制必須安裝在遠離目標之處，而又要測量小的目標，就應選擇高光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越高，即增大D：S比值，測溫儀的成本也越高。Raytek美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀D：S的范圍從2：1（低距離系數）到高于300：1（高距離系數）。如果測溫儀遠離目標，而目標又小，就應選擇高距離系數的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀，在光學系統焦點處為光斑zui小位置，近于和遠于焦點位置光斑都會增大。存在兩個距離系數。因此，為了能在接近和遠離焦點的距離上準確測溫，被測目標尺寸應大于焦點處光斑尺寸，變焦測溫儀有一個zui小焦點位置，可根據到目標的距離進行調節。增大D：S，接收的能量就減少，如不增大接收口徑，距離系數D：S很難做大，這就要增加儀器成本。4、確定波長范圍目標材料的發射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應波長對于高反射率合金材料，有低的或變化的發射率。在高溫區，測量金屬材料的*波長是近紅外，可選用0.8～1.0μm。其他溫區可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的，紅外能量會穿透這些材料，對這種材料應選擇特殊的波長。如測量玻璃內部溫度選用1.0μm，2.2μm和3.9μm（被測玻璃要很厚，否則會透過）波長；測玻璃表面溫度選用5.0μm；測低溫區選用8～14μm為宜。如測量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm，聚酯類選用4.3μm或7.9μm，厚度超過0.4mm的選用8-14μm。如測火焰中的CO用窄帶4.64μm，測火焰中的NO2用4.47μm。5、確定響應時間響應時間表示美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度，定義為到達zui后讀數的95%能量所需要時間，它與光電探測器、信號處理電路及顯示系統的時間常數有關。有些美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀響應時間可達1ms，比接觸式測溫方法快得多。如果目標的運動速度很快或測量快速加熱的目標時，要選用快速響應美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀，否則達不到足夠的信號響應，會降低測量精度。然而，并不是所有應用都要求快速響應的美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時，測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。因此，美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀響應時間的選擇要和被測目標的情況相適應。確定響應時間，主要根據目標的運動速度和目標的溫度變化速度。對于靜止的目標或目標參在熱慣性，或現有控制設備的速度受到限制，測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。.6、信號處理功能鑒于離散過程（如零件生產）和連續過程不同，所以要求美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀具有多信號處理功能（如峰值保持、谷值保持、平均值）可供選用，如測溫傳送帶上的瓶子時，就要用峰值保持，其溫度的輸出信號傳送至控制器內。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持，設置測溫儀響應時間稍長于瓶子之間的時間間隔，這樣至少有一個瓶子總是處于測量之中。7、環境條件考慮測溫儀所處的環境條件對測量結果有很大影響，應予考慮并適當解決，否則會影響測溫精度甚至引起損壞。當環境溫度高，存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環境影響并保護測溫儀，實現準確測溫。在確定附件時，應盡可能要求標準化服務，以降低安裝成本。當在噪聲、電磁場、震動或難以接近環境條件下，或其他惡劣條件下，煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信信號時，光纖雙色測溫儀是*選擇。比色測溫儀是*選擇。在噪聲、電磁場、震動和難以接近的環境條件下，或其他惡劣條件時，宜選擇光線比色測溫儀。在密封的或危險的材料應用中（如容器或真空箱），測溫儀通過窗口進行觀測。材料必須有足夠的強度并能通過所用測溫儀的工作波長范圍。還要確定操作工是否也需要通過窗口進行觀察，因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料，避免相互影響。在低溫測量應用中，通常用Ge或Si材料作為窗口，不透可見光，人眼不能通過窗口觀察目標。如操作員需要通過窗口目標，應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料，如應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料，如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。當測溫儀工作環境中存在易燃氣體時，可選用本征安全型美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀，從而在一定濃度的易燃氣體環境中進行安全測量和監視。在環境條件惡劣復雜的情況下，可以選擇測溫頭和顯示器分開的系統，以便于安裝和配置。可選擇與現行控制設備相匹配的信號輸出形式。8、紅外輻射測溫儀的標定美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀必須經過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。一般的紅外測溫的校準周期是一年，建議選用腔形，發射率達到0.995的黑體爐，才能準確的校準美國RAYTEK雷泰紅外測溫儀。如果所用的測溫儀在使用中出現測溫超差，則需退回廠家或維修中心重新標定。應用超小型溫度校正儀，zui大限度地克服了由于超小型化而帶來的技術困難，使用戶可以攜帶到工業現場的每一角落，對其需要檢查、維修和標定的溫度探頭實施現場校驗作業，免除將其拆卸取回實驗室進行對比標定，又要重新裝回原系統的麻煩，可以大大提高工作效率，節約時間，提高設備和系統的可用率，并且為現場自動控制工程師提供了優異的維修、校驗手段。AIKOM系列超小型溫度校正儀，一改傳統的溫度校驗模式，其應用領域之廣泛，遍及工業領域溫度測量和標定的每一環節，并提供了一個可調的模擬溫度源，對提高工藝流程控制水平、產品質量保證以及防止工業過程自動保護定值的誤動和尋找故障提供了重要的檢查手段。特別是對于溫度開關的定值檢查，可以做到快速準確而方便，其應用領域涉及：電力：燃煤發電廠、燃氣供熱電廠、水電站、核電站、地區供熱管網、大型電力變壓器的溫度保護和信號傳送等。冶金：鋁廠、銅廠、鋼廠等。石化：采油、輸油管路、石化廠、煉油廠。一般工業：冷凍機廠、空調廠、冰箱廠、啤酒廠、制藥廠、汽車廠。溫度元件制造廠：鉑電阻、熱電偶及補償導線電纜、溫度開關、溫度傳感器制造廠。交通運輸：機場的飛機維修、大型運輸動力系統維修、遠洋海運作為在役維修測量手段。Aikom產品在中國市場推出的主要有二個系列（PD－1000/PD－2000）四種型號。PD－1025特點是采用半導體制冷技術，在攝氏20度環境溫度下zui低溫度可以達到－25度，高溫能達到 105度。PD－2300的特點是槽體有效尺寸深，加熱元件使用24V直流，安全性好和靜電影響小，利用機內風扇冷卻而不需要外壓縮空氣，采用錐形槽體和傳熱套管，熱阻極小傳熱快，溫場經過特殊補償，溫度范圍為環境溫度至攝氏400度。PD－2800的特點是可以提供攝氏720度的高溫源，升降溫速度快，使用方便，操作簡單，經濟實用，特別適用于工業現場使用。但由于采肒型熱電偶作為槽體測溫元件，適用于高溫而精度要求不高場稀?BR>PD－2600是Aikom公司推出的高精度，高穩定性，高溫槽體，標定后的精度為正負0.3℃滿量程非線性誤差。它還可以通過選購一個軟件，用以實現十段可編程升降溫速率控制，用來模擬和實現工業現場實際工藝流程。也可以輸入1－5V過程電壓信號，用以改變槽體控溫單元的設定值構成環路控制。總之，它是一臺功能*的計算機程控小型便攜式恒溫槽，是世界上同類產品中性能優異的代表作。采用紅外成像檢測技術可以對正在運行的設備進行非接觸檢測，拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值，據此對各種外部及內部故障進行診斷，具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優點，用來檢測發電廠、變電所和輸電線路的運轉設備和帶電設備非常方便、有效。利用熱像儀檢測在線電氣設備的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業上用來無損探測，檢測設備性能和掌握其運行狀態的一項新技術。與傳統的測溫方式(如熱電偶、不同熔點的蠟片等放置在被測物表面或體內)相比，熱像儀可在一定距離內實時、定量、在線檢測發熱點的溫度，通過掃描，還可以繪出設備在運行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場干擾，便于現場使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內以0.05℃的高分辨率檢測電氣設備的熱致故障，揭示出如導線接頭或線夾發熱，以及電氣設備中的局部過熱點等等。帶電設備的紅外診斷技術是一門新興的學科。它是利用帶電設備的致熱效應，采用設備獲取從設備表面發出的紅外輻射信息，進而判斷設備狀況和缺陷性質的一門綜合技術。
中級會員
第16年
