第三章 4 辐射式温度计.ppt

2.红外成像仪 图6-21 AGA—750热像仪工作原理框图 根据成像原理和成像对象不同，红外成像仪种类也较多，如图6-21所示是国际重要的红外热像仪生产商-----瑞典AGA红外系统公司生产的AGA—750型红外热像仪。 该热像仪的光学系统为全折射式。物镜材料为单晶硅，通过更换物镜可对不同距离和大小的物体扫描成像。光学系统中垂直扫描和水平扫描均采用具有高折射率的多面平行棱镜，扫描棱镜由电动机带动旋转，扫描速度和相位由扫描触发器、脉冲发生器和有关控制电路控制。红外传感器输出的微弱信号送入前置放大器进行放大。温度补偿电路输出信号也同时输入前置放大器，以抵消目标温度随环境温度变化而引起的测量值的误差。前置放大器的增益可通过调整反馈电阻进行控制。前置放大器的输出信号，经视频放大器放大，再去控制显像管屏上射线的强弱。 由于红外传感器输出的信号大小与其所接收的辐照度成比例，因而显像荧屏上射线的强弱亦随传感器所接收的辐照度成比例变化，从而实现被测物体温度成像与测量。 AGA—750型红外热像仪测温范围为：-20℃～900℃，最小温度分辨力：0.2℃（目标物体温度为30℃时），帧频：6.5帧/秒。AGA公司另一型号AGA—750型红外热像仪测温范围为：-20℃～2000℃。 三、辐射温度计 辐射温度计是根据全辐射定律，基于被测物体的辐射热效应进行工作的。它通常由辐射敏感元件、光学系统、显示仪表及辅助装置等几大部分组成。辐射温度计是最古老、最简单、较常用的非接触式高温检测仪表，过去习惯称之为全辐射温度计。虽然此种仪器有能聚集被测物体辐射能于敏感元件的光学系统，但实际上任何实际的光学系统都不可能全部透过或全部反射所有波长范围的全部辐射能，所以把它直接称之为辐射温度计，似乎更合理一些。 辐射温度计与光学高温计一样是按绝对黑体进行温度分度的，因此用它测量非绝对黑体的具体物体温度时，仪表上的温度指示值将不是该物体的真实温度，我们称该温度为此被测物体的辐射温度。由此，我们可以给辐射温度定义为：黑体的总辐射能量等于被测非黑体的总辐射温度。其数学表达式为 辐射温度计的敏感元件，分光电型与热敏型两大类。 ⑴光电型 常用的有光电倍增管、硅光电池、锗光电二极管等。这类敏感元件的特点是响应速度极快，而同类元件光电特性曲线一致性不是很好，故互换性较差。 表6-7 一些材料在给定温度范围内的全发射率 名 称 温度范围 (℃) 全发射率 名 称 温度范围 (℃) 全发射率 磨光的纯铁 磨光的熟铁 氧化铸铁 氧化的熟铁 磨光的钢 碳化的钢 氧化的钢 磨光的铝 明亮的铝 氧化的铝 磨光的铜 镍 260～538 260 260～538 260 260～538 260～538 93～538 93～538 148 93～538 260～538 1000～1400 0.08～0.13 0.27 0.66～0.75 0.95 0.10～0.14 0.53～0.56 0.88～0.96 0.05～0.11 0.49 0.20～0.33 0.05～0.18 0.056～0.069 铬 镍铬合金KA—25 镍铬合金NCT—3 镍铬合金NCT—6 氧化的锡 未氧化的钨 磨光的银 氧化的锌 磨光的银 未氧化的银 氧化的银 铝 260～538 260～538 260～538 260～5