設(shè)置紅外線測(cè)溫儀的輻射率和目標(biāo)尺寸產(chǎn)生的溫度誤差

作者：admina來(lái)源：時(shí)間：2021-11-02 11:37:12瀏覽量：575人閱讀

設(shè)置紅外線測(cè)溫儀的輻射率和目標(biāo)尺寸產(chǎn)生的溫度誤差

由于RF-4A14紅外測(cè)溫儀是非接觸式的，這樣會(huì)存在著各種誤差，影響誤差的因素很多，下面我們主要講解由輻射率和目標(biāo)尺寸產(chǎn)生的紅外測(cè)溫儀誤差主要表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？
1、輻射率
TNCT紅外測(cè)溫儀的輻射率是一個(gè)物體相對(duì)于黑體輻射能力大小的物理量，它除了與物體的材料形狀、表面粗糙度、凹凸度等有關(guān)，還與測(cè)試的方向有關(guān)。若物體為光潔表面時(shí)，其方向性更為敏感。不同物質(zhì)的輻射率是不同的，紅外測(cè)溫儀從物體上接收到輻射能量大小正比于它的輻射率。
(1)RF-4A14紅外線測(cè)溫儀測(cè)試角度
RF-4A 紅外線測(cè)溫儀的輻射率與測(cè)試方向有關(guān)，測(cè)試角度越大，測(cè)試誤差越大，在用紅外進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，這一點(diǎn)很容易被忽視。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試角最好在30°C 之內(nèi)，一般不宜大于45°C，如果不得不大于45°C 進(jìn)行測(cè)試，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)低輻射率進(jìn)行修正。如果兩個(gè)相同物體的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)要進(jìn)行判斷分析，那么在測(cè)試時(shí)測(cè)試角一定要相同，這樣才更具有可比性。
(2)RF-4A17紅外線測(cè)溫儀輻射率的設(shè)定
根據(jù)基爾霍夫定理：物體表面的半球單色發(fā)射率(ε)等于它的半球單色吸收率(α)，ε=α。在熱平衡條件下，物體輻射功率等于它的吸收功率，即吸收率(α)、反射率(ρ)、透射率(γ)總和為1，即α+ρ+γ=1。對(duì)于不透明的(或具有一定厚度)的物體透射率可視γ=0，只有輻射和反射(α+ρ=1)，當(dāng)物體的輻射率越高，反射率就越小，背景和反射的影響就會(huì)越小，測(cè)試的準(zhǔn)確性也就越高；反之，背景溫度越高或反射率越高，對(duì)測(cè)試的影響就越大。由此可以看出，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中必須注意不同物體和測(cè)溫儀相對(duì)應(yīng)的輻射率，對(duì)輻射率的設(shè)定要盡量準(zhǔn)確，以減小所測(cè)溫度的誤差。
2、RF-4A18紅外線測(cè)溫儀目標(biāo)尺寸
RF-4A19紅外線測(cè)溫儀被測(cè)物體和DIT1雙色測(cè)溫儀視場(chǎng)決定了儀器測(cè)量的精度。使用DCTQ 紅外測(cè)溫儀測(cè)溫時(shí)，一般只能測(cè)定被測(cè)目標(biāo)表面上確定面積的平均值。一般測(cè)試時(shí)有以下三種情況：
(1)當(dāng)被測(cè)目標(biāo)小于測(cè)試視場(chǎng)時(shí)，背景輻射能量就會(huì)進(jìn)入測(cè)溫儀的視聲符支干擾測(cè)溫讀數(shù)，造成誤差。儀器僅顯示被測(cè)物體和背景溫度的加權(quán)平均值。因此建議在實(shí)際測(cè)溫時(shí)，被測(cè)目標(biāo)尺寸超過(guò)視場(chǎng)大小的50%為好。
(2)當(dāng)被測(cè)目標(biāo)等于測(cè)試視場(chǎng)時(shí)，背景溫度已受到影響，但還比較小，測(cè)試效果一般。
(3)當(dāng)被測(cè)目標(biāo)大于測(cè)試視場(chǎng)時(shí)，TNCR 紅外測(cè)溫儀就不會(huì)受到測(cè)量區(qū)域外面的背景影響，就能顯示被測(cè)物體位于光學(xué)目標(biāo)內(nèi)確定面積的真實(shí)溫度，這時(shí)的測(cè)試效果最好。

IR-EL-6017 激光瞄準(zhǔn)在線式雙色紅外測(cè)溫儀 600~1700℃

1.1概述
IR-EL-6017 系列雙色測(cè)溫儀（又稱比色高溫計(jì)），是一款高性能、智能化的雙色紅外測(cè)溫儀。它具有堅(jiān)固的外形，采用304不銹鋼機(jī)芯，可選裝帶吹掃和冷卻功能的304不銹鋼防護(hù)套。它使用手動(dòng)可調(diào)焦鏡頭，消色差組合透鏡，高可靠性電路設(shè)計(jì)（低溫漂、全數(shù)字化測(cè)量設(shè)計(jì)方案、高集成度SOC芯片應(yīng)用、可視化OLED操作界面）和軟件設(shè)計(jì)（環(huán)境溫度的補(bǔ)償、實(shí)時(shí)信號(hào)處理、異常信號(hào)的處理、各種應(yīng)用環(huán)境軟件代碼的不斷優(yōu)化）。這些特殊的設(shè)計(jì)，使IR-SS系列雙色測(cè)溫儀可滿足各種苛刻工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和精確溫度控制的使用需求。
IR-EL-6017雙色紅外測(cè)溫儀采用雙色測(cè)溫原理通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同波長(zhǎng)能量的比值來(lái)確定物體的溫度，先進(jìn)的軟、硬件設(shè)計(jì)，可滿足在水汽、灰塵、目標(biāo)大小變化、部分被遮擋、發(fā)射率變化等環(huán)境中，即使檢測(cè)信號(hào)衰減95%，也不會(huì)對(duì)測(cè)溫結(jié)果有任何影響。
它除了適用于一般工業(yè)場(chǎng)合的溫度測(cè)量外，也適用于遠(yuǎn)距離測(cè)量小目標(biāo)、發(fā)射率易變化的材料以及有強(qiáng)烈衰減的場(chǎng)合精確溫度的測(cè)量。
IR-EL-6017雙色紅外測(cè)溫儀可應(yīng)用于中、高溫2000℃以下雙色測(cè)溫需求，如：線棒材、熱軋板、鍛造、鑄造、水泥窯、熱處理、感應(yīng)加熱、單晶硅和多晶硅等各種工業(yè)場(chǎng)合溫度的測(cè)量。也可以應(yīng)用于真空爐、石墨爐、高溫爐等超高溫3000℃以下雙色測(cè)溫的應(yīng)用，并具有較高的穩(wěn)定性。

1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
測(cè)溫范圍覆蓋250℃～3000℃；
測(cè)溫精度0.5%,重復(fù)精度為2℃，分辨率0.1℃；
響應(yīng)時(shí)間5ms～99.99s可調(diào)；
采用手動(dòng)可調(diào)焦鏡頭，標(biāo)準(zhǔn)焦距0.35m至無(wú)窮遠(yuǎn)，近焦距0.2m～0.5m可調(diào)；
對(duì)探測(cè)器采用PID恒溫控制，自帶全量程溫度補(bǔ)償，避免了環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量精度的影響；
兼具雙色和單色測(cè)溫功能；高亮度綠色LED光源或目鏡，清晰顯示被測(cè)目標(biāo)的位置及大?。?/span>
雙色模式下，有鏡頭臟檢測(cè)功能；
采用工業(yè)級(jí)OLED屏為顯示界面，人機(jī)界面友好；
多功能外設(shè)接口：2路獨(dú)立的模擬量輸出、2路報(bào)警輸出、1路電平輸出以及1路RS485通訊接口；
軟硬件等抗干擾設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，可抗2500VDC脈沖群干擾；
有抗氧化測(cè)量功能，測(cè)量時(shí)不受氧化物的影響；

1.3雙色測(cè)溫儀與單色測(cè)溫儀比較的優(yōu)勢(shì)
雙色測(cè)溫不會(huì)隨物體表面的狀態(tài)而變化（表面粗糙度不一樣、或表面的化學(xué)狀態(tài)不一樣），不會(huì)影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性，而單色測(cè)溫儀就會(huì)有影響。

測(cè)溫儀的光學(xué)部分如玻璃，在使用一段時(shí)間后會(huì)留下一些灰塵，空氣中有水、氣、油等，都會(huì)使發(fā)射率系數(shù)降低，所以單色測(cè)溫儀在此時(shí)測(cè)量溫度會(huì)降低。雙色測(cè)溫儀是通過(guò)測(cè)量物體在特定的兩個(gè)波段范圍內(nèi)的比值，當(dāng)出現(xiàn)灰塵、水汽等，所測(cè)得的兩個(gè)波段范圍內(nèi)的信號(hào)同時(shí)下降，相除以后，比值不變。但這并不指使用雙色測(cè)溫儀就不需要進(jìn)行維護(hù)，灰塵、水汽等太臟時(shí)，仍需擦拭玻璃。

單色測(cè)溫儀不能測(cè)量比視場(chǎng)范圍小的物體。當(dāng)目標(biāo)不能充滿視場(chǎng)時(shí)，會(huì)使測(cè)量溫度低

雙色測(cè)溫儀能測(cè)量比視場(chǎng)范圍小的物體。

1.4雙色模式適用場(chǎng)合

測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)多灰塵、水汽和霧氣，測(cè)量距離遠(yuǎn)和近的變化，測(cè)量小目標(biāo)，物體局部被遮擋等場(chǎng)合，以及需要免維護(hù)的場(chǎng)合。雙色模式允許安裝角度與測(cè)量方向小于45度。當(dāng)背景溫度比被測(cè)溫度更高時(shí)，不適用于選擇雙色模式，應(yīng)選擇單色模式。

1.5技術(shù)參數(shù)

型號(hào)	IR-EL-6017	IR-EL-6018	IR-EL-7025		IR-EL-7030
測(cè)溫范圍	600℃～1700℃	600℃～1800℃	700℃～2500℃		700℃～3000℃
探測(cè)器	Si/Si（疊層硅）
單色工作波長(zhǎng)	1.08μm
比色工作波長(zhǎng)	波長(zhǎng)1：（0.7～1.08）μm；波長(zhǎng) 2：1.08μm
主要應(yīng)用	熱軋、線棒材、金屬鍛造、鑄造、感應(yīng)加熱、溶化的玻璃、水泥窯、半導(dǎo)體、真空爐、多晶硅、單晶硅			高溫爐、石墨爐、真空爐、半導(dǎo)體
距離系數(shù)	60：1	標(biāo)準(zhǔn)100：1， 60：1需定制		200：1
測(cè)量距離	標(biāo)準(zhǔn)焦距：0.35m至無(wú)窮遠(yuǎn)可調(diào)；近焦距：0.2m～0.5m
測(cè)量精度	±0.5%T（T為測(cè)量溫度值）
分辨率	0.1℃
重復(fù)精度	±2℃
單色系數(shù)	0.100～1.100，步距0.001可調(diào)。
雙色系數(shù)	0.850～1.150，步距0.001可調(diào)。
響應(yīng)時(shí)間	最快5ms，5ms-99.99s可調(diào)節(jié)
信號(hào)處理	峰值、谷值、平均值，環(huán)境溫度過(guò)高過(guò)低報(bào)警，單色、雙色可切換，掉電保護(hù)等功能
輸出	第一組多種模擬量輸出（4mA～20mA，0mA～20mA，0V～5V，0V～10V可切換），輸出分辨率16bit，精確到0.1℃，電流環(huán)輸出最大負(fù)載600Ω，電壓輸出允許電流10mA
	第二組模擬量輸出4mA～20mA，分辨率16bit，精確到0.1℃，電流環(huán)輸出最大負(fù)載600Ω
	報(bào)警輸出：上限、下限報(bào)警，采用光耦繼電器使用壽命無(wú)限制，導(dǎo)通電阻≤2Ω，最大允許電壓AC42V或DC60V，最大允許電流120mA，響應(yīng)時(shí)間2ms
	PNP電平輸出（輸出電流100mA，帶過(guò)載保護(hù)）
	RS485輸出，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)修改，數(shù)據(jù)記錄和查詢等功能
顯示方式	采用工業(yè)級(jí)自發(fā)光OLED顯示屏
供電電源	DC（20～30）V，帶過(guò)壓、過(guò)流、短路保護(hù)，功耗：5W（24V@200mA）內(nèi)置EMI濾波器，可抗2500VDC脈沖群的干擾。
預(yù)熱時(shí)間	內(nèi)置40℃恒溫加熱器，通電10min后測(cè)溫。內(nèi)置全程溫度補(bǔ)償，測(cè)溫精度幾乎不受環(huán)境溫度的影響。
瞄準(zhǔn)方式	可見高亮度綠燈或目鏡瞄準(zhǔn)，2選1
接口	進(jìn)口密封插頭和12芯高溫屏蔽電纜
使用環(huán)境	不帶水冷：-20℃～+60℃，吹掃壓力為0.1MPa，流量為6L/ min 帶水冷：-20℃～+200℃，冷卻水壓力為0.2MPa，流量為2L/min
防護(hù)等級(jí)	IP65