红外线测温的发射率参数及工作试验方法
如何设置红外线测温的发射率参数
利用红外线测温仪进行温度测量时，必须保证测温仪发射率设置正确，否则会得到不准确的测温结果。
由此可见，对于红外线测温来说，发射率是一个非常重要的指标。
如何正确设置红外线测温的发射率参数?
什么是发射率?发射率是目标表面辐射出的能量与相同温度黑体辐射能量的比值;
它是由物体本身的材质决定的，例如，塑料的发射率为0.95,冰的发射率为0.98,玄武岩的发射率为0.7等等。
既然如此，为了获得正确的测量温结果，我们在用红外线测温仪测量温度前;
应根据被测目标的材质，来设置正确的发射率参数，如何设置红外线测温仪的发射率参数呢?
主要有三种方法。
1、涂色法。
此种方法主要是将被目标表面涂成黑色，并将测温仪发射率设置为黑色涂料(或黑色胶布)的发射率0.97(0.93)，然后用红外线测温仪测量黑色部位的温度T1;
再用红外线测温仪测量与黑色部位临近部位的表面温度T2,调节红外线测温仪的发射率值，使T2*接近于T1,此时得到的发射率值即为被测目标的发射率。
2、比对法。
找一接触式测温探头，测量被测目标表面的温度，待温度达到稳定后，调节红外线测温仪的发射率;
使得红外线测温仪测得的温度值与接触式测温探头测得的温度显示一致，此时的发射率即为被测目标的发射率。
3、查表法。
根据操作手册或相关文档提供的发射率表，根据被测目标的材质，查找相对应的发射率值进行设置。
大家可以根据实际情况，来对红外线测温仪的发射率进行设置，以获得准确的测量结果。
红外测温仪的工作试验方法
红外测温仪技术的发展，其具有使用方便、测量精度高且测量距离远等优点为用户提供了各种功能及用途的仪器。
红外测温仪从试验方法上来说有便携式测温仪和固定式测温仪两种，因此，在选择合适的红外测温仪用于不同的测量点时;以下的特征将是主要的：
1、瞄准器
瞄准器有此作用，测温仪所指的测量块或测量点可以看见，大面积的被测物可以经常不要瞄准器。
在小的被测物和较远的测量距离时，瞄准器以透光镜形式带有仪表板刻度或激光指向点是值得推荐的。
2、透镜
透镜确定测温仪的被测点，对大面积的物体来说，一般带有固定焦距的测温仪足够可以。
但在测量距离远离聚焦点时，测量点边缘的图像将不清楚。
为此，采用变焦镜更好，在所给予的变焦范围内，测温仪可调整测量距离;
新的测温仪带有变焦的可替换镜头，近透镜和远透镜可不需校准复检进行更换。
3、传感器，即光谱接收器
温度是与波长成反比的。
在低物体温度时，对长波光谱区域敏感的传感器(热膜传感器或热电传感器)是很合适的，在高温度时，将用对短波敏感受的，由锗，硅，铟-镓等组成的光电传感器。
在选择光谱敏感性时，还要考虑对氢气和二氧化碳的吸收光谱带。
在一定的波长范围内，即所谓的“大气层窗”，H2和CO2对红外线几乎是穿透的;
因此测温仪的光变敏感性必须在此范围内，以便排除大气层浓度变化带来的影响，在测量薄膜或玻璃时，还要考虑到这些材料在一定波长内不易穿透的。
为了避免背景光线引起的测量误差，运用相宜的，只接收表面温度的传感器;金属有此物理特性，发射率随着波长的减小而增大，经验而谈，测量金属的温度，一般选择短的测量波长。
红外测温仪如何选择
随着技术和不断发展，红外线测温仪zui佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器，扩大了选择余地。
在选择测温仪型号时应首先确定测量要求，如被测目标温度，被测目标大小，测量距离;
被测目标材料，目标所处环境，响应速度，测量精度，用便携式还是在线式等等;
在现有各种型号的测温仪对比中，选出能够满足上述要求的仪器型号;
在诸多能够满足上述要求的型号中选择出在性能、功能和价格方面的zui佳搭配。
其他选择方面，如使用方便、维修和校准性能等。
1、确定测温范围
确定测温范围：
测温范围是测温仪zui重要的一个性能指标。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。
如Raytek产品覆盖范围为-50℃-+3000℃，但这不能由一种型号的红外线测温仪来完成。
因此，用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全，既不要过窄，也不要过宽。
根据黑体辐射定律，在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化;
因此，测温时应尽量选用短波较好。
一般来说，测温范围越窄，监控温度的输出信号分辨率越高，精度可靠性容易解决。
测温范围过宽，会降低测温精度。
例如，如果被测目标温度为1000摄氏度，首先确定在线式还是便携式，如果是便携式。
满足这一温度的型号很多，如3iLR3，3i2M，3i1M。
如果测量精度是主要的，zui好选用2M或1M型号的;
因为如果选用3iLR型，其测温范围很宽，则高温测量性能便差一些;
如果用户除测量1000摄氏度的目标外，还要照顾低温目标，那只好选择3iLR3。
2、确定目标尺寸
为了获得jingque的温度读数，测温仪与测试目标之间的距离必须在合适的范围之内，所谓“光点尺寸”(spotsize)就是测温仪测量点的面积。
您距离目标越远，光点尺寸就越大。
红外线测温仪根据试验方法可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。
对于单色测温仪，在进行测温时，被测目标面积应充满测温仪视场。
建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。
如果目标尺寸小于视场，背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数，造成误差。
相反，如果目标大于测温仪的视场，测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
对于比色测温仪，其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。
因此当被测目标很小，不充满视场，测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时，都不会对测量结果产生影响。
甚至在能量衰减了95%的情况下，仍能保证要求的测温精度。
对于细小而又处于运动或震动之中的目标，比色测温仪是zui佳选择。
这是由于光线直径小，有柔性，可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量;
因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。
3、确定距离系数(光学分辨率)
距离系数由D：S之比确定，即测温仪探头到目标之间的距离D与被测目标直径之比。
光学分辨率越高，即增大D：S比值，测温仪的成本也越高。
如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处，而又要测量小的目标，就应选择高光学分辨率的测温仪。
对于固定焦距的测温仪，在光学系统焦点处为光斑zui小位置，近于和远于焦点位置光斑都会增大。
存在两个距离系数。
因此，为了能在接近和远离焦点的距离上准确测温，被测目标尺寸应大于焦点处光斑尺寸，变焦测温仪有一个zui小焦点位置，可根据到目标的距离进行调节。
增大D：S，接收的能量就减少，如不增大接收口径，距离系数D：S很难做大，这就要增加仪器成本。
4、确定波长范围
目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱相应波长对于高反射率合金材料，有低的或变化的发射率。
在高温区，测量金属材料的zui佳波长是近红外，可选用0.8～1.0μm。
其他温区可选用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波长上是透明的，红外能量会穿透这些材料，对这种材料应选择特殊的波长。
如测量玻璃内部温度选用1.0μm，2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚，否则会透过)波长;
测玻璃表面温度选用5.0μm;测低温区选用8～14μm为宜。
如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm，聚酯类选用4.3μm或7.9μm，厚度超过0.4mm的选用8-14μm。
如测火焰中的CO用窄带4.64μm，测火焰中的NO2用4.47μm。
5、确定响应时间
响应时间定义为到达zui后读数的95%能量所需要的时间，表示红外线测温仪对被测温度变化的反应速度;
它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。
红外线测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应，确定响应时间主要根据目标的运动速度和目标的温度变化速度。
如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时，要选用快速响应红外线测温仪，否则达不到足够的信号响应，会降低测量精度。
然而，并不是所有应用都要求快速响应的红外线测温仪。
对于静止的或目标热过程存在热惯性时，响应时间就可以放宽要求了。
红外测温仪
6、信号处理功能
鉴于离散过程(如零件生产)和连续过程不同，所以要求红外线测温仪具有多信号处理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)可供选用;
如测温传送带上的瓶子时，就要用峰值保持，其温度的输出信号传送至控制器内。
否则测温仪读出瓶子之间的较低的温度值。
若用峰值保持，设置测温仪响应时间稍长于瓶子之间的时间间隔，这样至少有一个瓶子总是处于测量之中。
7、环境条件考虑
测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响，应予考虑并适当解决，否则会影响测温精度甚至引起损坏。
当环境温度高，存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。
这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，实现准确测温。
在确定附件时，应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。
当在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下，或其他恶劣条件下，烟雾、灰尘或其他颗粒降低测量能量信信号时，光纤双色测温仪是zui佳选择。
在噪声、电磁场、震动和难以接近的环境条件下，或其他恶劣条件时，宜选择光线比色测温仪。
在密封的或危险的材料应用中(如容器或真空箱)，测温仪通过窗口进行观测。
材料必须有足够的强度并能通过所用测温仪的工作波长范围。
还要确定操作工是否也需要通过窗口进行观察，因此要选择合适的安装位置和窗口材料，避免相互影响。
在低温测量应用中，通常用Ge或Si材料作为窗口，不透可见光，人眼不能通过窗口观察目标。
如操作员需要通过窗口目标，应采用既透红外辐射又透过可见光的光学材料，如ZnSe或BaF2等作为窗口材料。
当测温仪工作环境中存在yiranqiti时，可选用本征安全型红外线测温仪，从而在一定浓度的yiranqiti环境中进行安全测量和jianshi。
在环境条件恶劣复杂的情况下，可以选择测温头和显示器分开的系统，以便于安装和配置。
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