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如何正確選擇紅外測溫儀
選擇紅外測溫儀可分為三個方面:
性能指標方面,如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長、測量精度、響應(yīng)時間等;環(huán)境和工作條件方面,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等;其他選擇方面,如使用方便、維修和校準性能以及價格等,也對測溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響。隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,紅外測溫儀*設(shè)計和新進展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器,擴大了選擇余地。
確定測溫范圍
測溫范圍是測溫儀zui重要的一個性能指標。如TIME(時代)、Raytek(雷泰)產(chǎn)品覆蓋范圍為-50℃-+3000℃,但這不能由一種型號的紅外測溫儀來完成。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(jù)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(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測溫時應(yīng)盡量選用短波較好。確定目標的物距比紅外測溫儀根據(jù)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(yīng)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(shù),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(qū)域外面的背景影響。對于Raytek(雷泰)雙色測溫儀,其溫度是由兩個獨立的波長帶內(nèi)輻射能量的比值來確定的。因此當(dāng)被測目標很小,沒有充滿現(xiàn)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(jié)果產(chǎn)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(nèi)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,在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量,因此測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標。確定紅外測溫儀光學(xué)分辨率(距離及靈敏)光學(xué)分辨率由D與S之比確定,是測溫儀到目標之間的距離D與測量光斑直徑S之比。如果測溫儀由于環(huán)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(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測溫儀。光學(xué)分辨率越高,即增大D:S比值,測溫儀的成本也越高。確定紅外測溫儀的波長范圍
目標材料的發(fā)射率和表面特性決定測溫儀的光譜響應(yīng)或波長。對于高反射率合金材料,有低的或變化的發(fā)射率。在高溫區(qū),測量金屬材料的*波長是近紅外,可選用0.18-1.0μm波長。其他溫區(qū)可選用1.6μm、2.2μm和3.9μm波長。由于有些材料在一定波長是透明的,紅外能量會穿透這些材料,對這種材料應(yīng)選擇特殊的波長。如測量玻璃內(nèi)部溫度選用10μm、2.2μm和3.9μm(被測玻璃要很厚,否則會透過)波長;測量玻璃內(nèi)部溫度選用5.0μm波長;測低區(qū)區(qū)選用8-14μm波長為宜;再如測量聚乙烯塑料薄膜選用3.43μm波長,聚醋類選用4.3μm或7.9μm波長。厚度超過0.4mm選用8-14μm波長;又如測火焰中的C02用窄帶4.24-4.3μm波長,測火焰中的C0用窄帶4.64μm波長,測量火焰中的N02用4.47μm波長。
響應(yīng)時間表示紅外測溫儀對被測溫度變化的反應(yīng)速度,定義為到達zui后讀數(shù)的95%(雙色比色光纖只需需5%能量)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(tǒng)的時間常數(shù)有關(guān)。新型紅外測溫儀響應(yīng)時間可達1ms。這要比接觸式測溫方法,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(yīng)紅外測溫儀,否則達不到足夠的信號響應(yīng),會降低測量精度。然而,并不是所有應(yīng)用都要求快速響應(yīng)的紅外測溫儀。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時,測溫儀的響應(yīng)時間就放寬要求了。因此,紅外測溫儀響應(yīng)時間的選擇要和被測目標的情況相適應(yīng)。為什么使用紅外測溫儀
紅外測溫儀已被證實是檢測和診斷電子設(shè)備故障的有效工具??晒?jié)省大量開支,用紅外測溫儀,你可連續(xù)診斷電子連接問題和通過查找在DC電池上的輸出濾波器連接處的熱點,以檢測不間斷電源(UPS)的功能狀態(tài),你可檢驗電池組件和功率配電盤接線端子,開關(guān)齒輪或保險絲連接,防止能源消耗;由于松的連接器和組合會產(chǎn)生熱,紅外測溫儀有助于識別回路中斷器的絕緣故障.或監(jiān)視電子壓縮機;日常掃描變壓器的熱點可探測開裂的繞組和接線端子。使用紅外測溫儀的好處便捷紅外測溫儀可快速提供溫度測量,在用熱偶讀取一個滲漏連接點的時間內(nèi),用紅外測溫儀幾乎讀取所有連接點的溫度。另外由于紅外測溫儀堅實.輕巧,且不用時易于放在皮套中。在工廠巡視和日常檢驗工作時都可攜帶。
紅外測溫儀通常精度都是1度以內(nèi)。這種性能在做預(yù)防性維護時特別重要,如監(jiān)視惡劣生產(chǎn)條件和將導(dǎo)致設(shè)備損壞或停機的特別事件時。用紅外測溫儀,你甚至可快速探測操作溫度的微小變化,在其萌芽之時就可將問題解決,減少因設(shè)備故障造成的開支和維修的范圍。
安全紅外測溫儀能夠安全地讀取難以接近的或不可到達的目標溫度,在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標溫度。非接觸溫度測量還可在不安全的或接觸測溫較困難的區(qū)域進行,測量就象在手邊測量一樣容易。紅外測溫儀在設(shè)備故障診斷時的使用設(shè)備故障紅外診斷zui核心的問題,是要求準確地獲得被測設(shè)備的溫度分布或故障相關(guān)部位溫度值與溫升值。這個溫度信息不僅是判斷設(shè)備有*的依據(jù),也是判斷故障屬性、位置、嚴重程度的客觀依據(jù)。因此,對被測設(shè)備故障相關(guān)部位溫度的計算與合理修正,將是提高檢測設(shè)備表面溫度準確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而在現(xiàn)場進行設(shè)備紅外檢測時,由于檢測條件和環(huán)境的影響變化,可能導(dǎo)致同一設(shè)備因檢測條件不同,而得到不同的結(jié)果。因此,為了提高紅外檢測的準確度,必須對現(xiàn)場檢測過程中或?qū)z測結(jié)果的分析處理中,采取相應(yīng)的對策與措施或選擇良好的檢測條件,或?qū)z測現(xiàn)場結(jié)果進行合理的修正。選擇紅外測溫儀考慮的因素性能指標方面:如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長、測量精度、響應(yīng)時間等;環(huán)境和工作條件方面,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護附件等;其他選擇方面,如使用方便、維修和校準性能以及價格等,也對測溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響。隨著技術(shù)和不斷發(fā)展,紅外測溫儀*設(shè)計和新進展為用戶提供了各種功能和多用途的儀器,擴大了選擇余地。
確定測溫范圍:測溫范圍是測溫儀zui重要的一個性能指標。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(jù)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(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化,因此,測溫時應(yīng)盡量選用短波較好。確定光學(xué)分辨率(距離及靈敏):光學(xué)分辨率由D與S之比確定,是測溫儀到目標之間的距離D與測量光斑直徑S之比。如果測溫儀由于環(huán)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(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測溫儀。光學(xué)分辨率越高,即增大D:S比值,測溫儀的成本也越高。紅外測溫儀使用時應(yīng)注意哪些問題
為了測溫,將儀器對準要測的物體,按觸發(fā)器在儀器的LCD上讀出溫度數(shù)據(jù),保證安排好距離和光斑尺寸之比,和視場。
紅外測溫儀使用時應(yīng)注意的問題:
1、只測量表面溫度,紅外測溫儀不能測量內(nèi)部溫度。
2、波長在5um以上不能透過石英玻璃進行測溫,玻璃有很特殊的反射和透過特性,不允許紅外溫度讀數(shù)。但可通過紅外窗口測溫。紅外測溫儀不用于光亮的或拋光的金屬表面的測溫(不銹鋼、鋁等)。
3、定位熱點,要發(fā)現(xiàn)熱點,儀器瞄準目標,然后在目標上作上下掃描運動,直至確定熱點。
4、注意環(huán)境條件:蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學(xué)系統(tǒng)而影響測溫。
5、環(huán)境溫度,如果測溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下,允許儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。