红外温度计的原理和产品知识

红外温度计的原理和产品知识红外温度计由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示和输出等组成。光学系统在其视场内收集目标的红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转换成相应的电信号，电信号被转换成待测目标的温度值。

使用红外线温度计的好处
方便！红外温度计可以快速提供温度测量。当热电偶用于读取泄漏连接点时，红外温度计可以读取几乎所有连接点的温度。此外，红外温度计坚固轻便(均轻于10盎司)，不用时易于放入皮箱。所以你可以在参观工厂和进行例行检查时随身携带。

！红外温度计的另一个优点是它的精度通常在1度以内。当您进行预防性维护时，例如监控恶劣的生产条件和会导致设备损坏或停机的特殊事件，这种性能尤为重要。由于大多数设备和工厂运行365天，停机时间相当于减少收入。为防止此类损失，扫描所有现场电子设备——断路器、变压器、保险丝、开关、总线和配电盘，以找到热点。有了红外温度计，您甚至可以快速检测到工作温度的微小变化，解决处于初级阶段的问题，并减少设备故障造成的费用和维护范围。
-安全！安全是使用红外温度计的一个重要好处。与接触温度计不同，红外温度计可以安全地读取难以达到或无法达到的目标温度，并且可以在仪器允许的范围内读取目标温度。非接触式温度测量也可以在不安全区域或接触式温度测量更困难的区域进行，例如蒸汽阀或加热炉附近。当接触温度测量时，他们不需要冒不小心烫伤手指的风险。测量头部上方25英尺处的供气/回风温度就像手边的测量一样简单。Raytek和TIME红外温度计都有激光，旨在识别目标区域。有了它，你的工作变得容易多了。
红外温度计的主要使用领域是哪里
红外温度计已被证明是检测和诊断电子设备故障的有效工具。可以节省大量开支，有了红外温度计，您可以通过在DC电池输出滤波器的连接处找到热点，连续诊断电子连接问题，检测不间断电源(不间断电源)的功能状态。您可以检查电池组件和配电板端子、开关装置或保险丝的连接，以防止能耗。由于松散的连接器和组合会产生热量，红外温度计有助于识别环路中断器或监控器电子压缩机的绝缘故障；日常扫描变压器的热点可以检测到开裂的绕组和连接端子。
如何用红外温度计测量温度
Raytek和TIME非接触式温度计的三种温度测量技术:
点测量:测量物体的总表面温度，如发动机或其他设备
温差测量:比较两个独立点的测量温度，如连接器或断路器
扫描测量:检测广域或连续区域的目标变化。比如冷冻线或者配电室。

红外温度计的选择主要考虑
温度范围:Raytek和TIME产品的温度范围为-500 ~ 3000度(分段)，每种温度计都有其特定的温度范围。所选仪器的温度范围应与特定应用的温度范围相匹配。
-目标尺寸:测量温度时，要测量的目标应大于温度计的视野，否则测量有误差。建议被测物体的尺寸超过温度计视野的50%。

光学分辨率(D:S):即温度计探头直径与目标直径之比。如果温度计远离目标并且目标很小，应该选择高分辨率的温度计。

温度测量技术
-当测量铝和不锈钢等发光物体的表面温度时，表面反射会影响红外温度计的读数。在读取温度之前，可以在金属表面放置一个橡胶条。温度平衡后，可以测量橡胶条区域的温度。
-为了测量红外温度计从厨房来回走到冷藏区仍能提供的温度，有必要在新环境中放置一段时间后进行测量，以达到温度平衡。嘴愿意把温度计放在经常使用的地方。
汤或沙司等流质食物的内部温度由红外温度计读取。必须搅拌，然后才能测量表面温度。将温度计远离蒸汽，以避免污染透镜并导致不正确的读数。

如何正确选择红外温度计

红外测温技术在产品质量控制和监控、设备在线故障诊断、安全防护和节能方面发挥着重要作用。近20年来，非接触式红外温度计技术发展迅速，性能不断提高，应用范围不断扩大，市场份额逐年增加。与接触测温法相比，红外测温法具有响应时间快、非接触、使用安全、寿命长的优点。

非接触式红外辐射测温产品包括便携式、在线和扫描系列，并配有各种可选配件和相应的计算机软件，每个系列都有各种型号和规格。在各种不同规格的温度计中，用户正确选择红外温度计的类型非常重要。这里只提出了如何正确选择温度计型号的思考步骤，供买家参考。

红外温度计的工作原理

了解组外温度计的工作原理、技术指标、环境工作条件、操作和维护，有助于用户正确选择和使用红外温度计。

所有温度高于零度(-273℃)的物体都不断向周围空间发射红外辐射能量。物体的红外辐射特性——辐射能的大小及其波长分布——与其表面温度密切相关。因此，通过测量由物体本身辐射的红外能量，可以精确地测量物体的表面温度，这是红外辐射温度测量所基于的客观基础。

黑体辐射定律；

黑体是理想化的辐射体，吸收所有波长的辐射能，没有能量的反射和透射，其表面发射率为1。需要指出的是，自然界中并没有真正的黑体，但是为了理解和获得红外辐射的分布规律，有必要在理论研究中选择一个合适的模型，这就是普朗克的体腔辐射量子振荡器模型，从而推导出黑体辐射的普朗克定律，即黑体的光谱辐射度以波长表示，这是所有红外辐射理论的起点，因此被称为黑体辐射定律。

物体发射率对辐射温度测量的影响：

自然界中几乎所有的实际物体都不是黑体。除了物体的辐射波长和温度之外，所有实际物体的辐射量也与物体的材料类型、制备方法、热处理、表面状态和环境条件有关。因此，为了将黑体辐射定律应用于所有实际物体，有必要引入与材料性质和表面状态相关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射接近黑体辐射，其值在零到小于1之间。根据辐射定律，只要材料的发射率已知，任何物体的红外辐射特性都是已知的。

影响发射率的主要因素有:

材料类型、表面粗糙度、物理化学结构和材料厚度等。

当用红外辐射温度计测量目标的温度时，必须首先测量目标在其波段范围内的红外辐射量，然后用温度计计算待测目标的温度。单色温度计与波段内的辐射量成正比:双色温度计与两个波段内的辐射量成正比。

红外系统:

红外温度计由光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理、显示和输出等部分组成。光学系统收集目标视场中的红外辐射能量，视场的大小由温度计的光学部分及其位置决定。红外能量聚焦在光电探测器上，并转换成相应的电信号。信号经放大器和信号处理电路根据仪器内部治疗算法和目标发射率校正后，转换成被测目标的温度值。

红外温度计的选择可分为三个方面:

性能指标，如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等。；环境和工作条件，如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等。；其他选择，如易用性、维护和校准性能以及价格，也会对温度计的选择产生一些影响。随着技术的不断发展，红外温度计嘴的优秀设计和新进展为用户提供了多种功能和多种用途的仪器，扩大了他们的选择。

确定温度测量范围:

测温范围是嘴的重要性能指标。例如，TIME和Raytek的产品覆盖范围在-50℃到+3000℃之间，但这不能通过一种类型的红外温度计来实现。每种温度计都有自己特定的温度测量范围。因此，必须准确而全面地考虑用户的测量温度范围，不要太窄也不要太宽。根据黑体辐射定律，光谱短波段温度引起的辐射能变化将超过辐射率误差引起的辐射能变化。因此，应尽可能选择短波进行温度测量。

确定目标大小:

根据原理，红外温度计可分为单色温度计和双色温度计(辐射比色温度计)。对于单色温度计，当测量温度时，测量的目标区域应充满温度计的视野。建议测量目标的尺寸超过视场的50%。如果目标的尺寸小于视场，背景辐射能量将进入温度计的visuophone分支，干扰温度测量读数，导致误差。相反，如果目标大于温度计的视野，温度计将不受测量区域外背景的影响。

对于Raytek (Raytek)双色温度计，其温度由两个独立波段的辐射能比决定。因此，当要测量的目标非常小并且没有充满该位置时，当辐射能量衰减时，测量路径中的烟雾、灰尘和阻塞不会影响测量结果。即使能量衰减了95%，所需的温度测量精度仍然可以得到保证。对于移动或振动的小目标；有时在视场内移动，或者可能部分移出目标的视场，在这种情况下，使用双色温度计是嘴的较佳选择。如果无法直接瞄准温度计和目标之间，并且测量通道弯曲、狭窄和堵塞，双色光纤温度计是zui的较佳选择。这是因为它直径小且灵活，可以在弯曲、阻塞和折叠的通道上传输光辐射能量，因此它可以测量难以接近、条件恶劣或接近电磁场的目标。

确定光学分辨率(距离和灵敏度)

光学分辨率由D与S的比值决定，该比值是温度计和目标之间的距离D与测量点直径S的比值。如果温度计由于环境条件的限制而必须安装在远离目标的地方，并且有必要测量小目标，则应选择具有高光学分辨率的温度计。光学分辨率越高，即增加信噪比，温度计的成本就越高。

确定波长范围:

目标材料的发射率和表面特性决定了温度计的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料，发射率低或变化。在高温区，用于测量金属材料的zui波长为近红外，可以是0.18-1.0 μm；m波长。其他温度区可选择1.6μ；m、2.2μ；m和3.9μ；m波长。因为某些材料在某些波长下是透明的，红外能量会穿透这些材料，所以应该为这种材料选择特殊的波长。例如，选择10μ来测量玻璃的内部温度。m、2.2μ；m和3.9μ；m(被测玻璃应该很厚，否则它会通过)波长；选择5.0μ测量玻璃内部温度；m波长；低洼地区选择8-14亩；米波长是合适的；对于另一个例子，选择3.43μ用于测量聚乙烯塑料膜。米波长，多醋类4.3微米；m或7.9μ；m波长。如果厚度超过0.4毫米，应选择8-14微米；m波长；另一个例子是用窄带4.24-4.3μ测量火焰中的C02米波长，用窄带4.64 μm测量火焰中的C0；米波长，4.47微米，用于测量火焰中的N02m波长。

确定响应时间:

响应时间代表红外温度计对测量温度变化的反应速度，定义为达到zui后95%读数能量所需的时间。它与光电探测器、信号处理电路和显示系统的时间常数有关。新型红外温度计的响应时间可达1毫秒，比接触测温快得多。如果目标的移动速度非常快，或者在测量快速加热的目标时，应选择快速响应红外温度计，否则无法获得足够的信号响应，这会降低测量精度。然而，并非所有应用都需要快速响应红外温度计。当静态或目标热过程存在热惯性时，温度计的响应时间可以放宽。因此，红外温度计响应时间的选择应适应被测目标的情况。

信号处理功能:

不同于连续过程，离散测量过程(如零件生产)要求红外温度计具有信号处理功能(如峰值保持、谷值保持和平均值)。例如，当测量传送带上的玻璃时，必须保持峰值，并且其温度的输出信号被传输到控制器。

环境考虑:

温度计所处的环境条件对测量结果有很大影响，应加以考虑并妥善解决，否则会影响温度测量精度，甚至损坏温度计。当环境温度过高且存在灰尘、烟雾和蒸汽时，可以选择制造商提供的附件，例如防护罩、水冷、空气冷却系统、鼓风机等。这些附件可以有效解决环境影响，保护温度计，实现精确的温度测量。确定附件时，应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。当烟雾、灰尘或其他颗粒降低测量能量信号时，双色温度计是嘴的较佳选择。在噪音、电磁场、振动或无法接近的环境或其他恶劣条件下，光纤双色温度计是嘴的较佳选择。

在密封或危险材料应用中(如容器或真空箱)，温度计通过窗户观察。该材料必须具有足够的强度，并能通过所用温度计的工作波长范围。还需要确定操作者是否也需要通过窗户观察，因此有必要选择合适的安装位置和窗户材料，以避免相互影响。在低温测量应用中，锗或硅材料通常用作窗口，对可见光不透明，人眼不能通过窗口观察目标。如果操作者需要穿过窗户目标，应当使用透射红外辐射和可见光的光学材料，例如，应当使用透射红外辐射和可见光的光学材料，例如ZnSe或BaF2，作为窗户材料。

操作简单，使用方便；

红外温度计应该直观、易于操作，并且易于操作者使用。便携式红外温度计是一种集温度测量和显示输出于一体的小型便携式仪器。它可以在显示面板上显示温度和输出各种温度信息，有些可以通过遥控或计算机软件程序操作。

在恶劣和复杂的环境条件下，可以选择具有独立温度测量头和显示器的系统，以便于安装和配置。可以选择与电流控制设备相匹配的信号输出形式。

红外辐射温度计的校准；

红外温度计必须校准以正确显示被测目标的温度。如果所用温度计在使用过程中超出公差范围，应将其返还给制造商或维护中心进行重新校准。北京金科力达电子科技有限
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