溫度是度量物體冷熱程度的一個物理量,是工業(yè)生產(chǎn)中很普遍、很重要的一個熱工參數(shù),許多生產(chǎn)工藝過程均要求對溫度進(jìn)行監(jiān)視和控制,特別是在化工、食品等行業(yè)生產(chǎn)過程中,光電開關(guān)應(yīng)用于溫度的測量和控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的接觸式測溫儀表如熱電偶、熱電阻等,因要與被測物質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換,需經(jīng)過一定的時間后才能達(dá)到熱平衡,存在著測溫的延遲現(xiàn)象,故在連續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)中存在一定的使用限。 成用紅外光電開關(guān)傳感器進(jìn)行溫度的測量紅外光電開關(guān)傳感器的一種典型的應(yīng)用。紅外測溫是一種非接觸式測溫技術(shù),它的特點(diǎn)如下。 1、非接角測量。紅外光電開關(guān)傳感器及線纜與帶電設(shè)備無任何連線,其間距大于規(guī)范中要求距離,不影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行,可以安全地監(jiān)測難以接觸的物體溫度,并且對被測物體無污染的損壞。 2、反應(yīng)時間快。測溫僅需十分之幾秒。 3、靈敏度高。0.1度的溫度分辨率和毫米級的空間分辨率。 4、紅外光電開關(guān)傳感器為金屬外殼,線纜為金屬屏蔽線,二者均良好接地,不會受高壓電磁場干擾。 目前所采用的應(yīng)用紅外光電開關(guān)傳感器進(jìn)行紅外測溫的方法有很多,根據(jù)探測器響應(yīng)波長的不同,可以把紅外測溫分為以下幾種: 1、全輻射測溫法。響應(yīng)波段為全光譜范圍。 2、高亮度測溫法。響應(yīng)某一特定波長附近的窄光譜。 3、雙波段測溫法。響應(yīng)兩個特定的波長根據(jù)其功率比來確定物體的溫度。 4、多波段測溫法。響應(yīng)多個特定的波段,溫度的確定與第三點(diǎn)類似。 5、最大波長測溫法。根據(jù)維恩定律,黑體光譜輻射通量最大值所對應(yīng)的峰值波長與溫度的乘積為一個常數(shù)。因此,可以通過測量峰值波長來確定物體表面的溫度。 紅外測溫技術(shù)的基本裝置是紅外測溫儀,其核心設(shè)備是紅外探測器。紅外測溫采用逐點(diǎn)分析的方式,即把物體一個局部區(qū)域的熱輻射聚焦在單個探測器上,并通過已知物體的發(fā)射率,將輻射功率轉(zhuǎn)化為溫度。由于被檢測的對象、測量范圍和使用場合不同,紅外測溫儀的外觀設(shè)計和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同,但基本結(jié)構(gòu)大體相似,主要包括光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成,其基本結(jié)構(gòu)是輻射體發(fā)出的紅外輻射,進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng),用調(diào)制器將被測物體所發(fā)射的紅外線隔開,使紅外線斷續(xù)地射入傳感器,把紅外輻射調(diào)制成交變輻射,由探測器轉(zhuǎn)變成為相應(yīng)的電信號,該電信號的變化頻率與遮光頻率相同。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路,并按照儀器內(nèi)的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。 紅外測溫儀是根據(jù)物體的紅外輻射特性,依靠其內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)將物體的紅外輻射能量匯聚取探測器,并轉(zhuǎn)換成電信號,由于射入傳感器的紅外線,有來自被測物的紅外線和來自器的紅外線。傳感器的輸出與器和被測物的溫差相對應(yīng),所以將電信號通過放大電路之后,還要再補(bǔ)償電路及線性處理,最終在顯示終端顯示被測物體的溫度。系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成,其核心是紅外探測器,將入射輻射能轉(zhuǎn)換楊可測量的電信號。 |