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技术文章

正确掌握红外测温仪用途以及其工作原理和使用方法

点击次数:592 发布时间:2013/12/3 14:29:13

 

                            正确掌握红外测温仪用途以及其工作原理和使用方法
 
 

    红外测温仪工作原理-红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号,该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
 
  使用红外测温仪的益处-便捷!红外测温仪可快速提供温度测量,在用热偶读取一个渗漏连接点的时间内,用红外测温仪几乎可以读取所有连接点的温度。另外由于红外测温仪坚实.轻巧.(都轻于10盎司),且不用时易于放在皮套中。所以当你在工厂巡视和日常检验工作时都可携带。
 
  -精确!红外测温仪的另一个之处是精确,通常精度都是1度以内。这种性能在你做预防性维护时特别重要,如监视恶劣生产条件和将导致设备损坏或停机的特别事件时。因为大多数的设备和工厂运转365天,停机等同于减少收入,要防止这样的损失,通过扫描所有现场电子设备-断路器.变压器.保险丝.开关.总线和配电盘以查找热点。用红外测温仪,你甚至可快速探测操作温度的微小变化,在其萌芽之时就可将问题解决,减少因设备故障造成的开支和维修的范围。
 
  安全!安全是使用红外测温仪*重要的益处。不同于接触测温仪,红外测温仪能够安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度,你可以在仪器允许的范围内读取目标温度。非接触温度测量还可在不安全的或接触测温较困难的区域进行,像蒸汽阀门或加热炉附近,他们不需在冒接触测温时一不留神就烧伤手指的风险。高于头顶25英尺的供/回风口温度的精确测量就象在手边测量一样容易。Raytek红外测温仪都有激光瞄准,便于识别目标区域。有了它你的工作变的轻松多了。
 
红外测温仪使用的主要领域在哪里-红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具。可节省大量开支,用红外测温仪,你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点,以检测不间断电源(UPS)的功能状态,你可检验电池组件和功率配电盘接线端子,开关齿轮或保险丝连接,防止能源消耗;由于松的连接器和组合会产生热,红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监视电子压缩机;日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。
我们在查看红外测温仪时,无论何种红外辐射,一旦发出都将被吸收,,因此吸收率=发射率。红外线测温仪所读取的正是物体表面发出的红外辐射能量,红外辐射仪无法读取空气中散失的红外辐射能量,因此在实际测量工作中我们可以忽略透射率不计,这样我们就得到一个基本的红外辐射测量公式:红外辐射率=发射率-反射率
  红外线辐射无处不在而且永无休止,物体之间的温差越大,辐射现象就越明显。真空可将太阳发出的红外线辐射能量通过9300万英里的时空传送到地球,被我们吸收,为我们带温暖。当我们站在商场的食品冷藏柜前时,我们身体发出的红外辐射热量被冷藏食品吸收,令我们感到非常凉爽。这两个例子中辐射效果都非常的明显,我们可以明显感觉到其中的变化并感觉到它的存在。当我们需要对红外辐射的效果进行量化时,我们就需要测量红外辐射的温度,此时就要用到红外线测温仪。材料不同,所表现的红外辐射特性也不同。在使用红外线测温仪读取温度之前,我们首先要了解红外辐射测量的基本原理和具体被测材料的红外辐射特性。

    红外线测温仪反射率与发射率成反比,物体反射红外辐射的能力越强,其本身红外辐射的能力就越弱。通常采用目测的方法可大致判断物体的反射率大小,新铜的反射率较高而发射率较低(0.07-0.2),被氧化的铜的反射率较低而发射率较高(0.6-0.7),因重度氧化而变黑的铜的反射率甚至更低,而发射率则相应会更高(0.88)。绝大多数涂有油漆的表面发射率都非常高(0.9-0.95),而反射率则可以忽略不计。对于绝大多数红外线测温仪来说,需要设置的就是被测材料的额定发射率,该值通常预设为0.95,这对于测量有机材料或涂有油漆的表面就足够了。
   通过调整红外线测温仪发射率,可以补偿部分材料表面红外辐射能量不足的问题,尤其是金属材料。只有被测物体表面附近存在并反射高温红外辐射源时才需要考虑反射率对测量的影响。以下是红外线测温仪部分物质的发射率指导(仅供参考)

物质
发射率
物质
发射率
沥青
0.90 to 0.98
布(黑色)
0.98
混凝土
0.94
人体皮肤
0.98
水泥
0.96
肥皂泡
0.75 to 0.80
沙子
0.90
木炭(粉末)
0.96
泥土
0.92 to 0.96
漆器
0.80-0.95
0.92 to 0.96
漆器(无光泽)
0.97
0.96 to 0.98
橡胶(黑色)
0.94
0.83
塑料
0.85-0.95
玻璃
0.90 to 0.95
木材
0.90
陶瓷
0.90 to 0.94
0.70-0.94
大理石
0.94
铬氧化物
0.81
石膏
0.80 to 0.90
铜氧化物
0.78
灰泥
0.89 to 0.91
铁氧化物
0.78 to 0.82
0.93 to 0.96
不锈钢及铝材
0.2-0.3

远红外线测温仪的优点
1.非接触测量:它不需要接触到被测温度场的内部或表面,因此,不会干扰被测温度场的状态,测温仪本身也不受温度场的损伤。
2.测量范围广:因其是非接触测温,所以测温仪并不处在较高或较低的温度场中,而是工作在正常的温度或测温仪允许的条件下。一般情况下可测量负几十度到三千多度。
3.测温速度快:即响应时问快。只要接收到目标的红外辐射即可在短时间内定温。
4.准确度高:红外测温不会与接触式测温一样破坏物体本身温度分布,因此测量精度高。
5.灵敏度高:只要物体温度有微小变化,辐射能量就有较大改变,易于测出。可进行微小温度场的温度测量。
6.温度分布测量,以及运动物体或转动物体的温度测量。使用安全及使用寿命长。
远红外线测温仪的缺点
(1)必须准确确定被测物体的发射率;
(2)避免周围环境高温物体的影响;
(3)对于透明材料,环境温度应低于被测物体温度;
(4)测温仪要垂直对准被测物体表面,在任何情况下,角度都不能超过30℃。
(5)不能应用于光亮的或抛光的金属表面的测温,不能透过玻璃进行测温;
(6)正确选择跟离系数,目标直径必须充满视场;
(7)如果红外测温仪突然处于环境温度差为20℃或更高的情况下,测量数据将不准确,温度平衡后再取其测量的温度值。
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                                                                                                                                                                        2013-12-03

原创作者:北京北信科仪分析仪器有限公司

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