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1、紅外測(cè)溫探頭
在線式紅外測(cè)溫探頭由（鋁或不銹鋼）金屬外殼、光學(xué)部件、專用集成電路（ASIC）和微控制器(MCU)等組成，是用于電力、冶金、石化及其它相關(guān)領(lǐng)域的測(cè)溫儀表設(shè)備。其電路采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，由MCU進(jìn)行溫度的補(bǔ)償和線性處理，可在整個(gè)工作和測(cè)量溫度范圍內(nèi)保證產(chǎn)品測(cè)量精度和穩(wěn)定的輸出。
一、原理
紅外測(cè)溫探頭的測(cè)溫原理是黑體輻射定律，眾所周知，自然界中一切高于絕對(duì)零度的物體都在不停向外輻射能量，物體的向外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布與它的表面溫度有著十分密切的聯(lián)系，物體的溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能力越強(qiáng)。黑體的光譜輻射出射度由普朗克公式確定，即：
下圖1-1是不同溫度下的黑體光譜輻
2、射度圖：
圖1-1 不同溫度下的黑體光譜輻射度
從上圖中曲線可以看出黑體輻射具有幾個(gè)特征:
① 在任何溫度下，黑體的光譜輻射度都隨著波長(zhǎng)連續(xù)變化，每條曲線只有一個(gè)極大值；
② 隨著溫度的升高，與光譜輻射度極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)減小。這表明隨著溫度的升高，黑體輻射中的短波長(zhǎng)輻射所占比例增加；
③ 隨著溫度的升高，黑體輻射曲線全面提高，即在任一指定波長(zhǎng)處，與較高溫度相應(yīng)的光譜輻射度也較大，反之亦然。
二、測(cè)溫方法
紅外測(cè)溫探頭的設(shè)計(jì)有三種方法，通過測(cè)量輻射物體的全波長(zhǎng)的熱輻射來確定物體的輻射溫度的稱為全輻射測(cè)溫法；通過測(cè)量物體在一定波長(zhǎng)下的單色輻射亮度來確定它的亮度溫度的稱為亮度測(cè)溫法
3、；如果是通過被測(cè)物體在兩個(gè)波長(zhǎng)下的單色輻射亮度之比隨溫度變化來定溫的稱為比色測(cè)溫法。 亮度測(cè)溫法無需環(huán)境溫度補(bǔ)償，發(fā)射率誤差較小，測(cè)溫精度高，但工作于短波區(qū)，只適于高溫測(cè)量。比色測(cè)溫法的光學(xué)系統(tǒng)可局部遮擋，受煙霧灰塵影響小，測(cè)溫誤差小，但必須選擇適當(dāng)波段，使波段的發(fā)射率相差不大。 一般選用全輻射測(cè)溫法來計(jì)算被測(cè)量物體的溫度，全輻射測(cè)溫法是根據(jù)所有波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總輻射而定溫，得到的是物體的輻射溫度。選用這種方法是因?yàn)橹械蜏匚矬w的波長(zhǎng)較大，輻射信號(hào)很弱，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但它的測(cè)溫精度稍差，受物體輻射率影響大。
三、影響測(cè)量精度的因素
為了確保正確的在線式紅外測(cè)溫探頭測(cè)量，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)：
4、
1、至目標(biāo)（光點(diǎn)）的距離比
2、視場(chǎng)
3、環(huán)境條件
4、環(huán)境溫度
5、發(fā)射率
至目標(biāo)（光點(diǎn)）距離比紅外測(cè)溫探頭的光學(xué)系統(tǒng)收集圓形測(cè)量點(diǎn)的能量并將其匯聚于探測(cè)器。光學(xué)分辨率由設(shè)備至物體的距離與被測(cè)光點(diǎn)的大小的比值(D:S比)決定。比值越大，設(shè)備的分辨率越好，可以從更遠(yuǎn)的距離測(cè)量更小的光點(diǎn)。紅外光學(xué)的最新創(chuàng)新是增加了近焦特性，提供小目標(biāo)區(qū)域的準(zhǔn)確測(cè)量，不含不希望的背景溫度。
視場(chǎng) 確保目標(biāo)大于設(shè)備正在測(cè)量的光點(diǎn)尺寸。目標(biāo)越小，您應(yīng)該離得越近。當(dāng)準(zhǔn)確性尤為重要時(shí)，確保目標(biāo)至少是光點(diǎn)尺寸的兩倍。
環(huán)境條件 留意工作區(qū)域的環(huán)境條件。蒸汽、灰塵、煙霧等會(huì)阻
5、擋設(shè)備的鏡頭，從而妨礙精確測(cè)量。安裝開始之前，還應(yīng)該考慮噪聲、電磁場(chǎng)或震動(dòng)等其它條件。保護(hù)外殼、空氣凈化，以及空氣或水冷可保護(hù)傳感器，確保準(zhǔn)確測(cè)量。
環(huán)境溫度(周圍溫度) 如果測(cè)溫儀被暴露于溫差大于20℃的突發(fā)環(huán)境下，請(qǐng)保持至少20分鐘讓其適應(yīng)新的環(huán)境溫度。固定式傳感器針對(duì)特殊環(huán)境溫度范圍進(jìn)行了性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。
發(fā)射率 發(fā)射率是物體輻射紅外能量的能力的測(cè)量量。輻射的能量指示物體的溫度。發(fā)射率的取值范圍為0（光潔的鏡面）至1.0（黑體）。了解發(fā)射率和各種材料的發(fā)射率值。
四、舉例介紹 HE-155K
特點(diǎn)：
◆測(cè)量范圍：0--1300℃
◆ 發(fā)射率0.95
◆ 具備信號(hào)短
6、路和電源反接保護(hù)功能
◆ 可選配二次儀表
◆ 4～20mA線性輸出
◆配置溫控儀可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的溫度控制
技術(shù)參數(shù)：
測(cè)量范圍
0—1300℃
測(cè)量精度
1%或1℃
重復(fù)精度
0.5%或0.5℃
距離系數(shù)
15：1
顯示分辨率
0.1℃
發(fā)射率
固定0.95
響應(yīng)時(shí)間
500ms
瞄準(zhǔn)方式
無（可加激光輔助瞄準(zhǔn))
功能
可擴(kuò)展上下限報(bào)警，RS232或RS485輸出，無紙記錄數(shù)據(jù)，可與PC聯(lián)機(jī)，配套軟件實(shí)時(shí)顯示及記錄。
工作波段
8～14um
輸出方式
4～20mA
最大負(fù)載
600Ω
環(huán)境等級(jí)
Ip65
環(huán)境溫度
0～60℃
相對(duì)濕度
10～95%，不結(jié)露
電源
24VDC
電纜長(zhǎng)度
1.8m(標(biāo)準(zhǔn))
紅外測(cè)溫探頭
