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* 5．辐射温度计的常见类型 (1)辐射感温器 辐射感温器是一种常用的温度计，它用热电堆作为辐射检测元件，具有结构简单、使用方便、价格便宜等诸多优点。 (2)高温辐射温度计 高温辐射温度计的显著特点在于其结构比较简单，没有瞄准目镜(可以加装)，由于采用硅光电池作检测元件，故在700～2000℃的测温范围内不需要电源和放大。 * (3)低温辐射温度计 图6-29所示为低温辐射温度计的原理图。这种仪表属试验用类型，是专为测量超高压输电线路的电缆接头温度而设计的。 * （4）图6-30所示为一种测量400～800℃范围 内的中温光电辐射温度计原理图。 * (三)比色温度计 1．比色法测温的基本原理 所谓比色法测温，就是利用被测物体在两个不同波段内的光谱辐射之比来实现对温度的测量。即： 将维恩公式代入上式，可得： * 更一般地，可将上式改写为： 物体在两个不同波段内的光谱辐射能之比R(T)与其温度T之间有一确定的对应关系，通过测量R(T)的大小，即可推知被测物体的温度T，这就是比色法测温的基本原理。 * 用比色法所测得的温度称为比色温度，用TR表示。 目前常用的比色温度计都是按“当温度为T的非黑体和温度为TR的黑体在两个波长λ1和λ2下的光谱辐射亮度之比相等时，则定义黑体的温度TR为非黑体的比色温度”这一定义设计的。以该定义为基础，并利用维恩公式，可以推得物体的真实温度与其比色温度之间的关系为： * 2．比色温度计的分类 根据其信号检测元件的个数，比色温度计可分为单通道型和双通道型。 使用一个检测元件且热辐射体的辐射不经滤光片直接入射到检测元件上的比色温度计称为单通道型比色温度计；使用两个检测元件且热辐射体的辐射未被分光后分别通过各自的滤光片后入射到两个检测元件上的比色温度计属双通道的。 * 3．几种常用的比色温度计 比色温度计由于具有灵敏度高、精度高等诸多优点而在生产和科研领域获得了广泛的应用。 WDS型比色温度计 WDS型比色温度计是双通道无光调制式的，该种比色温度计的特点是测温范围宽、响应速度快、测量目标大，可直接与显示仪表、调节器以及计算机配套使用。 * (四)三种辐射测温方法比较 一般而言： 亮温法的灵敏度较高，与真实温度的偏差较小，适用于较高精度的测量； 比色法受物体发射率变化的影响小，尤其适合于“灰体”温度的测量； 全辐射测温法在测量高温时有其优越性。 * (五)红外热像仪 它首先通过红外扫描单元把来自被测对象的电磁热辐射能量转化为电子视频信号，该信号经过放大、滤波等环节处理后传输到显示屏等处。 热像仪的最大特点在于它不仅可以测某一点的温度，而且还可以测量物体的温度场；其输出可以是直接数字温度显示(点温)，也可以通过用不同的颜色来形象地表征被测物体的温度分布。 必威体育精装版热像仪特点：体积小、重量轻、测温范围宽、不需要冷却装置、交直流供电、方便野外现场使用。 * * 三、辐射测温的误差来源 无论采用哪种方法进行辐射式测温，都有一个如何获得被测对象的真实温度的问题，因此有必要考虑辐射测温的误差来源。理论与实践表明，辐射测温的误差来源是多方而的。 A、本身在技术特性上的差异 B、被测对象的发射率随光谱波长、温度以及被测物表面状况等的变化 C、中间介质对辐射能的吸收 D、光学元件透射率的变化 E、杂光的干扰 不可避免，但可加以修正 尽量加以避免或减小 * 机械工业中的诊断实例 机床主轴箱热变形检测-温度求得变形量 * 机械工业中的诊断实例 车床主轴箱简化后的模型如所示，主轴箱的主要热源是主轴的前后轴承。车床运行时，轴承内由于摩擦产生的热量，一部分传给主轴并散入空间，另一部分传给箱体。箱体受热后，由于各部分温升不同而产生不同程度的热膨胀，导致箱体发生热变形，引起车床加工精度的变化。直接测量这种热变形很困难，因此需要用红外辐射来实测箱体轴承孔四周的具体温度。 * 当主轴箱运行达到热平衡后，用热像仪测得BCGF面的温度场如右图所示，靠近热源最内圈1的温度为56.5 ℃ ，第2圈温度为40.5 ℃ ，第3圈为39℃，第4圈为34℃；测得AEHD面内，圈1为45℃，第2圈40℃，第3圈35.5 ℃ ，由图b可见，主轴箱前后两面温度场分布大致相同，根据温度场计算得到BCGF面的前轴承中心平均升高34.2μm，AEHD面的后轴承中心平均升高27.7μm，即在400mm长度内，主轴线倾斜6.5μm。 * 1-56.5 2-40.5 3-39 4-34 1-45 2-40 3-35.5 * 本章小结 1、温度监测在机械设备故障诊断占有重要地位-温度与机械设备的运行状态密切相关。 2、温度监测 接触式测温 (热传导) 热电偶法（热电效应） 热电阻法 非接触测温 （热辐射） 单色辐射温度计（亮温仪） 辐射温度计 比色温