红外测温仪原理.ppt

红外测温原理  黑体辐射的光谱特性 测温范围/响应波长 距离系数（聚焦位置） 发射率调节 测量精度及重复性 响应时间 瞄准方式 输出方式 现场环境要求 在满足测温范围条件下，近可能选择短的波长 选择能将目标的反射，透射能量降到最低的波长 特殊物体（塑料薄膜，玻璃，火焰等）要采用特殊的波长(被测物体不透明的波长） 根据现场的特殊环境选择（如观察窗口） 当视场被部分遮挡时，应选择双色仪器 材料种类 表面粗糙度 表面几何形状 表面理化结构状态（如沉积物，氧化膜，油膜等） 测量波长 测量角度 指相同条件下输出比较 建立当地“基准”，测量与基准的偏差 工艺监控中实际起作用，“工艺精度” 对于运动的目标和快速加热的目标响应速度快是必需的 当温度变化缓慢时，响应速度快通常是不必要的 通常响应时间可调为最佳选择 热偶输出 电流输出 0 - 20 mA 4 - 20 mA 电压输出 0 - 5 V 标准1 mV /C USB/RS232/RS485等数字接口输出 PID或其它输出方式 测温范围, 选择合适的测量波长 目标距离及大小, 注意光斑的计算方法 目标材料及表面特性, 发射率的设定 现场环境条件, 保护的选择 数据的采集和记录 非接触 测量速度快 测量精度高 运动中需要快速测量的目标和高温目标 难以接触需要远距离测量的目标 所有采用接触测量时可能被损坏，有危险或将导致温度改变的目标 改善产品质量 提高企业生产力 高技术含量产品的研发 减少产品生产废品率及售后维修 诊断并预防设备故障, 消除停工时间 节约能源及公共安全保障 20、使用红外测温仪的要点 使用红外测温仪的要点 21、红外测温仪的主要特点 红外测温仪的主要特点 适合于测量 22、红外测温仪的主要用途 红外测温仪的主要用途 红外线辐射的简称。 量子物理学知识告诉我们，自然界中任何物体每时每刻都在通过分子振动向外辐射能量，这种辐射能量是以“波”的形式出现的。“波”的传播速度是一个常数，即30万公里／秒，而分子振动的频率却是各不相同的。 红外 1、红外 根据（速度＝频率×波长）可知，不同振动频率的分子发出的辐射波长是不一样的，可见光的辐射波长范围在0.36～0.72μm，紫光波长最短0.36μm，红光波长最长0.72μm。 比紫光波长更短的辐射称为紫外线，如Ｘ光，У射线等；比红光波长更长的辐射称为红外线，波长一般在0.70～１000μm之间。 1、红外 ? 射线 X 射线 紫外线 可见光 热量 微波 无线电 .4 .7 2 6 8 15 短波 IR 长波 IR 波长，微米 近 IR 工业用红外测温仪的工作波长在0.65至14微米范围内 2、电磁波谱 电磁波谱 2、电磁波谱 2、电磁波谱 威廉·赫谢尔爵士于1800年发现红外线 绝对零度(-273℃) 以上的物体都辐射红外能量 2、电磁波谱 William Herschel 1738 -1822 自然界中任何高于绝对零度（－273℃）的 物体都在随时随地的向外发出辐射能量，能够 探测并接收物体发出的辐射能量从而测量出物 体温度的仪器称之为红外测温仪。 3、红外测温仪 红外测温仪 4、测温仪的构成 红外测温仪实际上是一种非接触式辐射能量探测器，世界上所有的物体都会产生红外线辐射。而辐射的能量则与该物体的温度成比例，非接触式温度测量即是测量物体辐射能量的强弱，并由此得到一个与该物体温度成比例的信号。 测温仪的构成 4、测温仪的构成 目标 探测器 信号处理和显示 453?C SP1 470?C EMS ˉ.85 大气窗口 滤波片和镜头 4、测温仪的构成 波长 (microns微米) 5、大气窗口 大气中的水蒸气、二氧化碳等对某些红外辐射波段不吸收或极少吸收，有利于能量进行传输从而能被红外测温仪探测到.这样的特殊红外波段即为所谓“大气窗口”。 红外波段的选取要考虑 “大气窗口”的影响 大气窗口 6、普郎克定律 普郎克定律 普郎克通过量子理论推导出的波长、温度与黑体辐射能量的关系式，它定量的确定了不同温度的黑体在各个波段中的辐射能量的大小，是红外测温仪的理论基础。 6、普郎克定律 Relative Energie Max Planck