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红外课堂

时间:2016-09-07 点击次数:755

红外课堂

了解红外技术和非接触式温度测量原理、发射率和红外传感器的zui佳应用

了解非接触式温度测量的原理和受益点 - 为什么使用红外传感器以及红外温度测量如何工作?了解使用非接触式测温仪的受益点和下载PDF格式的红外原理小册子。

如何获得准确的非接触式温度测量结果 - 大概了解帮助您确保正确的红外温度测量结果的5个主要因素。

什么是发射率? - 发射率是物体辐射红外能量的能力的测量量和物体温度的指示。了解物体如何辐射能量以及zui常见材料的发射率值。

FAQ - 发射率是物体辐射红外能量的能力的测量量和物体温度的指示。了解物体如何辐射能量以及zui常见材料的发射率值。

红外术语 - 不确定某些红外术语的确切含义—请查看我们的在线词汇表。


使用红外测温仪的优势

红外技术已经被成功应用至工业和研究设置领域,随着成本降低和可靠性提高的不断创新和发展,红外技术已经实现了可提供更小测量单位的传感器。所有这些因素都促使红外技术受到新应用和用户的广泛关注。

非接触式温度测量具有哪些优势?

  • 节省时间 -- 典型的红外温度测量耗时小于500 mS。
  • 测量移动目标。
  • 测量危险或无法接触的物体(高压部件、较大的测量距离)。
  • 测量高温(高于1300°C)
  • 无能量干扰或能量损耗。
  • 没有对目标造成污染和机械影响的风险。

正确的红外温度测量的主要因素

为了确保正确的非接触式红外温度测量,请注意以下几点:
  • 至目标(光点)的距离比
  • 视场
  • 环境条件
  • 环境温度
  • 发射率

至目标(光点)距离比
红外传感器的光学系统收集圆形测量点的能量并将其汇聚于探测器。光学分辨率由设备至物体的距离与被测光点的大小的比值(D:S比)决定。比值越大,设备的分辨率越好,可以从更远的距离测量更小的光点。红外光学的创新是增加了近焦特性,提供小目标区域的准确测量,不含不希望的背景温度。

视场
确保目标大于设备正在测量的光点尺寸。目标越小,您应该离得越近。当准确性尤为重要时,确保目标至少是光点尺寸的两倍。

环境条件
留意工作区域的环境条件。蒸汽、灰尘、烟雾等会阻挡设备的镜头,从而妨碍测量。安装开始之前,还应该考虑噪声、电磁场或震动等其它条件。保护外壳、空气净化,以及空气或水冷可保护传感器,确保准确测量。因此,某些Raytek产品,如Thermalert和Marathon系列传感器,含空气净化功能。

环境温度(周围温度)
如果测温仪被暴露于温差大于20℃的突发环境下,请保持至少20分钟让其适应新的环境温度。Raytek固定式传感器针对特殊环境温度范围进行了性能优化设计。例如,Raytek MIH 可承受高达180°C (356°F)的环境温度(无水冷或空气制冷)。对于高环境温度,Raytek提供空气制冷和水冷选件以及附件,例如耐高温保护套。

发射率
发射率是物体辐射红外能量的能力的测量量。辐射的能量指示物体的温度。发射率的取值范围为0(光洁的镜面)至1.0(黑体)。了解发射率和各种材料的发射率值。

zui常见材料的发射率

发射率是指物体辐射红外能量的能力。辐射的能量指示物体的温度。发射率的取值范围为0(光洁的镜面)至1.0(黑体)。大多数有机体、涂料或氧化表面的发射率值接近0.95.绝大多数Raytek传感器都具有可调节的发射率特性,可确保测量其它材料(如闪亮的金属)时的准确度。

如果您正在使用的测温仪的固定预设发射率为0.95,需要测量闪光物体时,您可以通过用喷油、黑色平光粉末或遮蔽胶带来覆盖被测物体的表面。测量被覆盖或喷油涂层的表面的温度。这才是真实温度。

请注意,下列表格仅用于发射率随温度和表面光滑程度而变化时的向导。

金属的发射率表

以下值为近似值,根据材料的实际表面和条件不同可能会有所变化。
材料发射率
 1.0µm1.6µm8-14µm
   
未氧化0.1-0.20.02-0.2n.r.
氧化0.40.40.2-0.4
铝合金A3003   
氧化n.r.0.40.3
毛面0.2-0.80.2-0.60.1-0.3
光面0.1-0.20.02-0.1n.r.
黄铜   
光面0.8-0.950.01-0.05n.r.
砑光面n.r.n.r.0.3
氧化0.60.60.5
0.40.4n.r.
   
光面n.r.0.03n.r.
毛面n.r.0.05-0.2n.r.
氧化0.2-0.80.2-0.90.4-0.8
电气接线端子n.r.n.r.0.6
0.30.01-0.1n.r.
Haynes   
合金0.5-0.90.6-0.90.3-0.8
铬镍铁合金   
氧化0.4-0.90.6-0.90.7-.95
喷砂0.3-0.40.3-0.60.3-0.6
电抛光面0.2-0.50.250.15
   
氧化0.4-0.80.5-0.90.5-0.9
未氧化0.350.1-0.3n.r.
铁锈n.r.0.6-0.90.5-0.7
熔融0.350.4-0.6n.r.
铁,铸铁   
氧化0.7-0.90.7-0.90.6-0.95
未氧化0.350.30.2
熔融.0350.3-0.40.2-0.3
铁,锻造   
钝铁0.90.90.9
   
光面0.350.05-0.2n.r.
毛面0.650.60.4
氧化n.r.0.3-0.70.2-0.6
0.3-0.80.05-0.3n.r.
n.r.0.05-0.15n.r.
   
氧化0.5-0.90.4-0.90.2-0.6
未氧化0.25-0.350.1-0.35 
   
氧化0.8-0.90.4-0.70.2-0.5
电解0.2-0.040.1-0.3n.r.
   
n.r.0.950.9
n.r.0.02.n.r
   
冷轧0.8-0.90.8-0.90.7-0.9
地垫n.r.n.r.0.4-0.6
光泽钢片0.350.250.1
熔融0.350.25-0.4n.r.
氧化0.8-0.90.8-0.90.7-0.9
不锈钢0.350.2-0.90.1-0.8
锡(未氧化)0.250.1-0.3n.r.
   
光面0.5-0.750.3-0.5n.r.
氧化n.r.0.6-0.80.5-0.6
n.r.0.1-0.6n.r.
光面0.35-0.40.1-0.3n.r.
   
氧化0.60.150.1
光面0.50.05n.r.

n.r.=不推荐

为了优化表面温度测量准确度

  1. 确定物体的发射率以及
    用于测量的设备的光谱范围。
     
  2. 将被测对象与周围的热源屏蔽开,避免反射。
  3. 对于温度较高的物体,尽可能使用较短波长的设备。
  4. 对于半透明材料,例如塑料膜或玻璃,确保
    背景均匀且温度低于被测对象。
  5. 当发射率低于0.9时,使设备垂直于物体表面。
    在任何情况下,入射角都不得超过30°。
  6. 对于1M和2M型号,避免在高环境光照条件下进行测量。

非金属的发射率表

以下值为近似值,根据材料的实际表面和条件不同可能会有所变化。
材料发射率
 1.0 µm5.0 µm7.9 µm8-14 µm
石棉0.90.90.950.95
沥青n.r.0.90.950.95
黑陶瓷n.r.0.70.70.7
    
未氧化0.8-0.950.8-0.90.8-0.90.8-0.9
石墨0.8-0.90.7-0.90.7-0.80.7-0.8
碳化硅n.r.0.90.90.9
陶瓷0.40.85-0.950.950.95
黏土n.r.0.85-0.950.950.95
混凝土0.650.90.950.95
布料n.r.0.950.950.95
玻璃    
平板n.r.0.980.850.85
玻璃坯n.r.0.9n.r.n.r.
沙砾n.r.0.950.950.95
石膏n.r.0.4-0.970.8-0.950.8-0.95
n.r. 0.980.98
石灰岩n.r.0.4-0.980.980.98
涂料(非铝) 0.9-0.950.9-0.95 
纸张(任何颜色)n.r.0.950.950.95
塑料    
不透明n.r.0.950.950.95
大于20密耳n.r.   
橡胶n.r.0.90.950.95
沙子n.r.0.90.90.9
n.r. 0.90.9
泥土n.r. 0.9-0.980.9-0.98
n.r. 0.930.93
木头,(天然)n.r.0.9-0.950.9-0.950.9-0.95
     

n.r.n.r.=不推荐

为了优化表面温度测量准确度:

  1. 确定物体的发射率以及用于测量的设备的光谱范围。
  2. 将被测对象与周围的热源屏蔽开,避免反射。
  3. 对于温度较高的物体,尽可能使用较短波长的设备。
  4. 对于半透明材料,例如塑料膜或玻璃,确保
    背景均匀且温度低于被测对象。
  5. 当发射率低于0.9时,使设备垂直于物体表面。
    在任何情况下,入射角都不得超过30°。
  6. 对于1M和2M型号,避免在高环境光照条件下进行测量。
  7. 如果您拥有Raytek MT、ST或MX,请使用微米柱,

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