红外测温技术试题.ppt

红外系统 黑体辐射定律 普朗克定律： 式中： 波长：λ 第一辐射常数：C1 第二辐射常数：C2 绝对温度：T 普朗克常数：h 光速：c 玻尔兹曼常数：K 黑体辐射定律 斯藩-玻耳兹曼定律： 黑体辐射光谱的特性 由于发射率不确定造成的温度误差 物体的红外能量传播 大气传输 目标的红外辐射能量 背景影响 当背景温度高于目标温度时应进行背景温度补偿(T-Ambient) 双色测温仪 理论公式： T：目标温度 A，B：常数 ：第一波段内发射率 ：第二波段内发射率 ：第一波段内目标能量 ：第二波段内目标能量 ：坡度 双色与单色测量比较 YATAI OPTICAL * Yatai 亚泰光电 测温原理 红外测温技术交流 红外测温原理介绍 红外测温仪正确使用方法、发射率及坡度的正确设定 在恶劣环境中如何正使用红外测温仪 雷泰红外测温仪在国内冶金行业的应用－－热风炉 红外测温仪现场使用疑难解答 计量规范化管理及现场比对校准 日常维护管理 红外测温原理 红外测温仪发展历史 电磁波谱 红外系统 黑体辐射定律 物体的发射率及对测温精度的影响 物体的红外辐射能量及大气传输 测温目标背景的影响 双色测温仪原理 红外测温仪发展历史 1800年 赫胥尔发现红外线。 1828年 M.Sweeny第一个辐射温度计。 19世纪末， 消隐光学高温计。 1956年，美、原苏将消隐光学高温计改进成光电高温计。 1901年， “全辐射测温仪”-----专利。 1931年， 第一批商用全辐射测温仪问世 60年代后， 迅猛发展 近二十年， 双色、光纤、扫描等。 可见光 紫外光 红外光 X-射线 Gamma Rays 无线电波 EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF 0.1A 1A 1UA 100A 0.1 1 10 100 1cm 0.1cm 10cm 1m 100m 1km 10km 100km 波长 10m 30 20 15 10 8 6 4 3 2 1.5 1 0.8 0.6 0.4 波长 (um) 常用红外光谱范围 电磁波谱 红外光危险吗? 不，红外测温仪所接收的能量是由物体发出的自然能量 窗口和光学系统 目标 环境 探测器 显示及输出 453 SP1 470 EMS ?85 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1500 ℃ ( 2730℉) 1000 ℃ ( 1830℉) 542 ℃ ( 1000℉) 260 ℃ ( 490 ℉) 20 ℃ ( 70℉) 温度与辐射能量的关系曲线 黑体的相对的辐射密度 波长 (微米) 102 101 1 10-1 10-2 10-3 10-4 0 10 8 6 4 2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 8-14 μm 1.0 μm 解答 : 使用尽可能短的测量波长 % 误差 目标温度(℃ ) 发射率误差假定为 10% 5.0 μm 3.9 μm 2.2 μm “理想黑体” “实际物体” 既是完全吸收体 也是完全发射体 部分能量被反射，部分能量透过I=R+A+T 发射率 =1 发射率 1 I I I I R A T E E E E 8-14 微米可以 避开大气的吸收 (高于海平线0.3 公里) 1.0 0.5 0.0 0.5 1 2 3 5 8 10 15 20 波长 (微米) 相对透过率 目标 探头 R T E 反射率, 透射率, 发射率 环境温度 I I = 入射能量 R = 反射能量 T = 透射能量 E = 发射能量 背景 目标 双色红外测温原理 由于环境中存在的灰尘、烟雾和颗粒造成能量的衰减速； 仪器视场局部受阻或遮蔽 目标细小，不能充满视场 目标处于运动或振动中 测量通道弯曲、狭小、受阻 目标视场内存在水蒸汽、雾气 测量误差(%) 与能量衰减 测量误差(%) 目标温度(℃ ) 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 500 1000 1500* 2000 2500 3000 + 0.75% - 0.75% 单色: 50% 能量衰减 单色: 80% 能量衰减 单色: 90% 能量衰减 单色: 95% 能量衰减 双色: 0% - 95% 能量衰减 测温仪的正确安装使用 安装地点尽量避免有强磁场的地方 现场环境温度高时，一定要加保护套，并且保证水源的供应 现场灰尘、水汽较大时，应有洁净的气源进行吹扫，保证镜头的清洁 红外探头前不