紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知
紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知
溫度是度量物體冷熱程度的一個(gè)物理量,是工業(yè)生產(chǎn)中很普遍、很重要的一個(gè)熱工參數(shù),許多生產(chǎn)工藝過(guò)程要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)視和控制。某些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常會(huì)在溫度方面有明顯的反映,從而根據(jù)溫度值的變化可以了解機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及其故障。 而溫度不能直接測(cè)量,必須借助物體的某些物理性質(zhì)來(lái)間接地測(cè)量,紅外測(cè)溫作為一種常用的測(cè)溫技術(shù)具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。
紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知
紅外測(cè)溫儀特點(diǎn)
紅外測(cè)溫是一種非接觸式測(cè)溫技術(shù),它具有以下特點(diǎn): (1)非接觸測(cè)量; (2)反應(yīng)時(shí)間快,十分之幾秒; (3)靈敏度高,0.1℃ 的溫度分辨率和毫米級(jí)的空間分辨率; (4)測(cè)溫范圍廣,零下幾十度到上千度。 由于測(cè)量時(shí)無(wú)需接觸被測(cè)物體,因此可**地檢測(cè)難以接觸的物體的溫度,并且對(duì)被測(cè)物體無(wú)污染和損壞。 便攜式紅外線溫儀由于隨身攜帶方便,操作簡(jiǎn)便, 能用于多方面的目標(biāo)溫度檢測(cè),被廣泛應(yīng)用于設(shè)備故障診斷、暖通、鐵路、石油、化工、冶金、玻璃、金屬加工 等領(lǐng)域。本文從紅外測(cè)溫的基本原理出發(fā),重點(diǎn)談?wù)?如何提高紅外測(cè)溫儀的準(zhǔn)確性。
紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知
確定測(cè)溫范圍:測(cè)溫范圍是*重要的一個(gè)性能指標(biāo)。每種型號(hào)的測(cè)溫儀都有自己特定的測(cè)溫范圍。我們要對(duì)待測(cè)溫度段有一個(gè)大致了解,再來(lái)決定選擇使用什么型號(hào)的測(cè)溫儀。被測(cè)溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全,既不要過(guò)窄,也不要過(guò)寬。測(cè)溫儀測(cè)溫范圍越窄,監(jiān)控溫度的輸出信號(hào)分辨率越高,**度越高,測(cè)溫就更準(zhǔn)確。測(cè)溫范圍過(guò)寬,會(huì)降低測(cè)溫精度,誤差較大。
確定被測(cè)物體的發(fā)射率:發(fā)射率反應(yīng)了一個(gè)物體輻射紅外光線的能力。因此要根據(jù)設(shè)定的發(fā)射率來(lái)補(bǔ)償不同物體因發(fā)射率不同而導(dǎo)致的對(duì)測(cè)量溫度的影響。影響發(fā)射率的主要因數(shù)有:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。實(shí)踐中一些物體的發(fā)射率能在有關(guān)文獻(xiàn)中查到,對(duì)于未知發(fā)射率的物體,可先用接觸式測(cè)溫儀測(cè)量物體表面,再用紅外測(cè)溫儀測(cè)量物體表面,同時(shí)調(diào)整發(fā)射率,使得測(cè)量到的溫度與接觸式測(cè)溫儀的溫度一致,此時(shí)的發(fā)射率即為測(cè)量物體的發(fā)射率。實(shí)際上,很多單位還在使用無(wú)法調(diào)整發(fā)射率的便攜式測(cè)溫儀,測(cè)溫時(shí)如不能根據(jù)物體材料調(diào)整相應(yīng)發(fā)射率會(huì)產(chǎn)生過(guò)大誤差。
紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知
了解光學(xué)分辨率(距離系數(shù)):注意測(cè)量距離光學(xué)分辨率由D與S之比確定,是測(cè)溫儀到目標(biāo)之間的距離D與測(cè)量靶點(diǎn)直徑S之比。如果測(cè)溫儀由于環(huán)境條件限制必須在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處使用,而又要測(cè)量小的目標(biāo),就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測(cè)溫儀。反之,則選擇低光學(xué)分辨率的紅外測(cè)溫儀。因?yàn)楣鈱W(xué)分辨率越高, 即D:S比值越大,測(cè)溫儀的成本也越高。 實(shí)際使用中,許多人忽略了測(cè)溫儀的光學(xué)分辨率。 不管被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)直徑s大小,打開(kāi)激光束對(duì)準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)就測(cè)試。實(shí)際上他們忽略了該測(cè)溫儀的D:S值的要求,這樣測(cè)出的溫度誤差可能很大。測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量使測(cè)量目標(biāo)充滿測(cè)溫儀的整個(gè)視場(chǎng),以確保測(cè)量結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。
紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知
環(huán)境條件的影響:紅外測(cè)溫儀的探測(cè)器是在環(huán)境溫度下工作的,它對(duì)紅外輻射能量的接收,會(huì)受到工作環(huán)境溫度的影響。每種測(cè)溫儀有自己的正常工作條件,因此在使用中,我們應(yīng)盡量使其達(dá)到工作要求。被測(cè)目標(biāo)表面紅外輻射能量是經(jīng)大氣傳輸?shù)郊t外測(cè)溫儀里的,這就會(huì)受到大氣中的水蒸汽、二氧化碳、 一氧化碳等氣體分子的吸收而衰減和空氣中懸浮微粒的散射而衰減。輻射能量傳輸?shù)乃p隨距離的增大而增加,使得儀器顯示出來(lái)的溫度低于被測(cè)目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際溫度值,從而造成誤診斷。由此可見(jiàn),隨著檢測(cè)距離增大,大氣影響將會(huì)越來(lái)越大。如要獲得目標(biāo)溫度準(zhǔn)確性,必須采取如下對(duì)策:盡量選擇在環(huán)境大氣比較干燥、潔凈的時(shí)節(jié)進(jìn)行檢測(cè);在不影響**的條件下盡可能縮短檢測(cè)距離,還要對(duì)溫度測(cè)量結(jié)果進(jìn)行合理的距離修正,以便測(cè)得實(shí)際溫度值。 例如,對(duì)戶外電力設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí),紅外測(cè)溫儀接收的紅外輻射除了包括受檢設(shè)備相應(yīng)部位自身發(fā)射的輻射以外,還會(huì)包括設(shè)備其他部位和背景的反射,以及直接射人太陽(yáng)輻射。這些輻射都將對(duì)設(shè)備待測(cè)部位的溫度造成干擾,對(duì)故障檢測(cè)帶來(lái)誤差。因此盡可能選擇在陰天或者在傍晚日落無(wú)光照時(shí)問(wèn)進(jìn)行。影響測(cè)溫準(zhǔn)確性的環(huán)境因素比較多,大家使用時(shí), 可針對(duì)具體精度要求,采取相應(yīng)的措施。
清潔鏡頭和測(cè)溫儀的標(biāo)定:測(cè)溫儀使用一段時(shí)間后,鏡頭上會(huì)積留灰塵,這一點(diǎn)易被忽視。可用清潔球吹去表面塵?;蚴褂脻崈舻拿藓炚瓷僭S水清潔鏡頭表面。否則會(huì)造成測(cè)溫儀所示的溫度低于被測(cè)目標(biāo)的實(shí)際溫度。 紅外測(cè)溫儀必須定期標(biāo)定,這樣才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度。如果所用的測(cè)溫儀在使用中出現(xiàn)測(cè)溫超差,則需退回廠家或維修中心重新標(biāo)定。
紅外線測(cè)溫儀選型及使用需知 結(jié)論
紅外測(cè)溫技術(shù)是一種非常有效的在線監(jiān)測(cè)手段。 它不但可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷,而且還能與其它試驗(yàn)方法相結(jié)合,對(duì)故障進(jìn)行定位,給檢修帶來(lái)很大方便。但是不完善的測(cè)量會(huì)造成測(cè)溫誤差過(guò)大,起不到監(jiān)測(cè)作用。 目前紅外在線診斷技術(shù)還在經(jīng)驗(yàn)發(fā)展階段。這就要求紅外監(jiān)測(cè)工作者通過(guò)各種設(shè)備內(nèi)部故障特性、圖譜的研究和實(shí)踐的積累,來(lái)不斷地積累經(jīng)驗(yàn),提高診斷準(zhǔn)確性。