紅外光也叫紅外線，它是位英科學家發(fā)現的。1800年，赫胥爾在研究太陽光時，讓光通過棱鏡分解為彩色光帶，他用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。試驗中，他偶然發(fā)現個奇怪的現象:放在光帶紅光外的支溫度計，比室內其他溫度的示數值。
發(fā)現
經過反復試驗，這個所謂熱量多的溫區(qū)，總是位于光帶邊緣處紅光的外面。于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外，還有種人眼看不見的"熱線"，這種人的肉眼看不見的"熱線"位于紅色光外側，叫做紅外線。(不過，要說明的是，事實上太陽發(fā)出的能量以波長580nm的綠光強。)
紅外線是種電磁波，具有與無線電波及可見光樣的本質。紅外線的波長在0.76~100μm之間，位于無線電波與可見光之間。何物體，只要它的溫度比零下273度，就無例外地發(fā)射出紅外線。
原理
在自然界中，切溫度于對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布 -- 與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據的客觀基礎。
光學系統(tǒng)匯聚其視場內的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變?yōu)橄鄳碾娦盘枴Ｔ撔盘柦涍^放大器和信號處理電路，并按照儀器內療的算法和目標發(fā)射率校正后轉變?yōu)楸粶y目標的溫度值。除此之外，還應考慮目標和測溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能標的影響及修正方法。
黑體定律
黑體是種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。應該出，自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是切紅外輻射理論的出發(fā)點，故稱黑體輻射定律。
物體發(fā)射率對輻射測溫的影響:自然界中存在的實際物體，幾乎都不是黑體。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實際物體，須引入個與材料性質及表面狀態(tài)有關的比例系數，即發(fā)射率。根據輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了何物體的紅外輻射性。
影響發(fā)射率的主要因素:材料種類、表面粗糙度、理化結構和材料厚度等。
當用紅外輻射測溫儀測量目標的溫度時要測量出目標在其波段范圍內的紅外輻射量，然后由測溫儀計算出被測目標的溫度。單色測溫儀與波段內的輻射量成比例;雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。
測試流程
性能標方面,如溫度范圍、光斑尺寸、作波長、測量度、響應時間等;環(huán)境和作條件方面,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生定的影響。隨著術和不斷發(fā)展,紅外測溫儀佳設計和新展為用戶提供了各種能和多用途的儀器,擴大了選擇余地。
1確定測溫范圍
測溫范圍是測溫儀重要的個性能標。如產品覆蓋范圍為-50℃-+3000℃,但這不能由種型號的紅外測溫儀來成。每種型號的測溫儀都有自己定的測溫范圍。因此,用戶的被測溫度范圍定要考慮準確、周,既不要過窄,也不要過寬。根據黑體輻射定律,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,測溫時應盡量選用短波較好。般來說，測溫范圍越窄，監(jiān)控溫度的輸出信號分辨率越，度可靠性容易解決。測溫范圍過寬，會降低測溫度。例如，如果被測目標溫度為1000℃，確定在線式還是便攜式，如果是便攜式。滿足這溫度的型號很多，如Ti315，Ti213等。
2確定目標尺寸
紅外測溫儀根據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,在行測溫時,被測目標面積應充滿測溫儀視場。建議被測目標尺寸過視場大小的50%為好。如果目標尺寸小于視場,背景輻射能量就會入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數,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。對于雙色測溫儀,其溫度是由兩個立的波長帶內輻射能量的比值來確定的。因此當被測目標很小,沒有充滿現場,測量通路上存在煙霧、塵埃、阻擋對輻射能量有衰減時,都不會對測量結果產生影響。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;有時在視場內運動,或可能分移出視場的目標,在此條件下,使用雙色測溫儀是佳選擇。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,雙色光纖測溫儀是佳選擇。這是由于其直徑小,有柔性,可以在彎曲、阻擋和折疊的通道上傳輸光輻射能量,因此可以測量難以接近、條件惡劣或靠近電磁場的目標。
3確定光學分辨率
光學分辨率由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。例如紅外時代的手持式紅外測溫儀Ti213，距離系數為80:1，如果距目標80厘米遠，那么測量范圍的直徑是1厘米。如果測溫儀由于環(huán)境條件限制須安裝在遠離目標之處,而又要測量小的目標,就應選擇光學分辨率的測溫儀。光學分辨率越,即增大D:S比值,測溫儀的成本也越。
4確定波長范圍
目標材料的發(fā)射率和表面性決定測溫儀的光譜響應或波長。對于反射率合金材料,有低的或變化的發(fā)射率。在溫區(qū),測量金屬材料的佳波長是近紅外,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。由于有些材料在定波長是透明的,紅外能量會穿透這些材料,對這種材料應選擇殊的波長。如測量玻璃內溫度選用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。
5確定響應時間
響應時間表示紅外測溫儀對被測溫度變化的反應速度,定義為到達后讀數的95%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)的時間常數有關。新型紅外測溫儀響應時間可達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,要選用快速響應紅外測溫儀,否則達不到足夠的信號響應,會降低測量度。然而,并不是所有應用都要求快速響應的紅外測溫儀。對于靜止的或目標熱過程存在熱慣性時,測溫儀的響應時間就可以放寬要求了。因此,紅外測溫儀響應時間的選擇要和被測目標的情況相適。
6信號處理能
鑒于離散過程(如零件生產)和連續(xù)過程不同，所以要求紅外測溫儀具有多信號處理能(如峰值保持、谷值保持、平均值)可供選用，如測溫傳送帶上的瓶子時，就要用峰值保持，其溫度的輸出信號傳送至控制器內。否則測溫儀讀出瓶子之間的較低的溫度值。若用峰值保持，設置測溫儀響應時間稍長于瓶子之間的時間間隔，這樣至少有個瓶子總是處于測量之中。
7環(huán)境條件考慮
測溫儀所處的環(huán)境條件對測量結果有很大影響，應予考慮并適當解決，否則會影響測溫度甚至引起損壞。當環(huán)境溫度，存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下，可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。
這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護測溫儀，實現準確測溫。在確定附件時，應盡可能要求標準化服務，以降低安裝成本。當在噪聲、電磁場、震動或難以接近環(huán)境條件下，或其他惡劣條件下，煙霧、灰塵或其他顆粒降低測量能量信信號時，光纖雙色測溫儀是佳選擇。在噪聲、電磁場、震動和難以接近的環(huán)境條件下，或其他惡劣條件時，宜選擇光纖比色測溫儀。
在密封的或危險的材料應用中(如容器或真空箱)，測溫儀通過窗口行觀測。材料須有足夠的強度并能通過所用測溫儀的作波長范圍。還要確定操作是否也需要通過窗口行觀察，因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料，避免相互影響。在低溫測量應用中，通常用Ge或Si材料作為窗口，不透可見光，人眼不能通過窗口觀察目標。如操作員需要通過窗口目標，應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料，如應采用既透紅外輻射又透過可見光的光學材料，如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。
當測溫儀作環(huán)境中存在易燃氣體時，可選用本征安型紅外測溫儀，從而在定濃度的易燃氣體環(huán)境中行安測量和監(jiān)視。
在環(huán)境條件惡劣復雜的情況下，可以選擇測溫頭和顯示器分開的系統(tǒng)，以便于安裝和配置。可選擇與現行控制設備相匹配的信號輸出形式。
應用
紅外測溫術在生產過程中，在產品質量控制和監(jiān)測，設備在線故障診斷和安保護以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來，非接觸紅外測溫儀在術上得到迅速發(fā)展，性能不斷善，能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大，市場占有率逐年增長。產的優(yōu)勢在與性價比，相對口的價格低，售后方便快捷。比起接觸式測溫方法，紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用安及使用壽命長等優(yōu)點。非接觸紅外測溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列，并備有各種選件和計算機軟件，每系列中又有各種型號及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號測溫儀中，正確選擇紅外測溫儀型號對用戶來說是十分重要的
應用案例
熱風爐拱溫度的測量:
熱風爐拱是種殊的場合，拱溫度的測量既要解決被測目標的溫、壓問題、又要適應年四季露天環(huán)境變化的要求。我們經過反復實踐改，設計了套帶有密封窗的用保護裝置。其使用方法是將裝有保護裝置的紅外探頭，固定安裝在拱上原來插熱電偶的位置上，使探頭能通過密封窗口和熱電偶插孔，瞄準熱風爐內，測得熱風爐拱的溫度，探頭信號經電纜送至安裝于控制柜上的儀表箱處理后，顯示溫度值，并輸出4-20mA標準電流信號，送記錄儀或計算機行處理。由于本系統(tǒng)的紅外探頭不接觸溫目標，故具有穩(wěn)定可靠，使用壽命長的點，通?？梢赃B續(xù)運行五年以上，可以減小熱電偶消耗，大大降低設備運行成本和維護作量。
熱風管道內溫度的測量:
本系統(tǒng)的測溫裝置與拱測溫系統(tǒng)基本相似，將配有保護裝置的紅外探頭安裝在熱風管道原來熱電偶的插孔上，將紅外探頭透過保護裝置的密封窗，再經原電偶的插孔，瞄準熱風管道內，從而測得熱風管道內的溫度。由于本系統(tǒng)的測溫探頭安裝在密封窗外邊，整個測溫系統(tǒng)與管內熱風隔離，故本系統(tǒng)在調換探頭或其它維護作都可以在不影響管內熱風作狀態(tài)的情況下行。而原來常用的熱電偶須在休風狀態(tài)下調換，加上熱電偶屬易耗品，損壞較頻繁。本測溫系統(tǒng)能減少熱電偶消耗，降低設備的運行成本。
爐前鐵水溫度的測量:
亞泰光電紅外測溫儀測量爐前鐵水的方法是:將裝有吹風套的紅外測溫探頭固定安裝在距鐵水5-15米的支架上，并且瞄準鐵水溝，對每爐鐵水行連續(xù)掃瞄測量，其探頭測得的溫度信號接記錄儀打印溫度曲線或送計算機行數據處理。本系統(tǒng)大的優(yōu)點就是能對每爐鐵水溫度行自動連續(xù)測量，能有效避免人插入測溫法帶來人為因素的影響。通過分析記錄的溫度曲線或其它計算機處理信息，能較真實地反映出每爐鐵水溫度的變化趨勢，直觀地讀出每爐的溫度，為生產管理和藝改提供有力的依據。該系統(tǒng)已有鄂鋼、鋼等單位使用，并取得用戶的好評。
本公司主營 不銹鋼采水器，罐底焊縫真空檢測盒，讀數儀，八空氣微生物采樣器，繼電器綜合測試儀，雙波長掃描儀，涂層測厚儀，土壤粉碎機，鋼化玻璃表面平整度測試儀，聲音傳感器，便攜式電測水位計，網口流量計，腐蝕率儀，便攜式劃痕儀，凝固點測試儀，水質檢測儀，在線氨氣測試儀，涂層測厚儀，涂層測厚儀，土壤粉碎機，數顯式溫度計，氣體采樣泵，陶瓷抗沖擊試驗機，自動結晶點測試儀，藥物凝固點測試儀，干簧管測試儀，恒溫水浴箱，汽油根轉，氣體采樣泵，鋼化玻璃測試儀，水質檢測儀，PM2.5測試儀，可吸入顆粒物檢測儀，頻熱合機，應變控制三軸儀，牛奶體細胞檢測儀，氦氣濃度檢測儀，土壤水分電導率測試儀，場強儀，采集箱，透色比測定儀，毛細吸水時間測定儀，氧化還原電位計 測振儀，氧化碳二氧化碳檢測儀，CO2分析儀，示波譜儀，黏泥含量測試儀，汽車啟動電源，自動電位滴定儀，便攜式測溫儀，氧化鋯分析儀，干簧管測試儀，密電導率儀，TOC水質分析儀，微電腦可塑性測定儀，風向站，自動點樣儀，土壤氧化還原電位計，數字測溫儀，便攜式總磷測試儀，腐蝕率儀，恒溫水浴箱，余氯檢測儀，自由膨脹率儀，離心杯，混凝土飽和蒸汽壓裝置，顆粒強度測試儀，斯計，自動涂膜機，安閥研磨具，氣象站，動覺方位儀，暗適應儀，氣味采集器，雨量計，四合氣體分析儀，乳化液濃度計，溶解氧儀，溫度測量儀，薄層鋪板器，溫度記錄儀，老化儀，噪音檢測儀，恒溫恒濕箱，分體電阻率測試儀，初粘性和持粘性測試儀，紅外二氧化碳分析儀，氫燈，動覺方位儀，恒溫動物手術臺，冷卻風機，油脂酸價檢測儀，粘數測定儀，菌落計數器，氣象站，雨量計，凱氏定氮儀，熒光增白劑，公司秉承“顧客至上，銳意取”的經營理念，堅持“客戶”的原則為廣大客戶提供優(yōu)質的服務。歡迎惠顧!
