什么(me)應用(yong)中(zhong)使用(yong)紅外(wai)線高(gao)溫(wen)(wen)計測量(liang)溫(wen)(wen)度(du)？

在(zai)常規傳感器無法(fa)使(shi)用(yong)(yong)時，用(yong)(yong)戶可以(yi)使(shi)用(yong)(yong)紅外線(xian)高溫計(ji)測量溫度(du)。具體來(lai)說，在(zai)測量運(yun)動(dong)物(wu)體（如滾輪、運(yun)動(dong)設備）而需(xu)要進(jin)行非接觸(chu)式測量的情(qing)(qing)況下(xia)、或者距離過(guo)遠的情(qing)(qing)況下(xia)、或者待測量溫度(du)太(tai)高使(shi)熱(re)電偶或其(qi)它接觸(chu)式傳感器無法(fa)測量的情(qing)(qing)況下(xia)，都應該使(shi)用(yong)(yong)紅外線(xian)高溫計(ji)。

在選擇紅外(wai)線(xian)高溫計時，應當針對應用考慮(lv)哪(na)些因素？

有關任何(he)紅外(wai)線(xian)高(gao)溫(wen)計的(de)(de)重要(yao)考(kao)慮(lv)因素(su)均包括視場(chang)（目標的(de)(de)尺寸和(he)距離）、待測量表面(mian)的(de)(de)類型（有關發射率的(de)(de)考(kao)慮(lv)因素(su)）、光譜響(xiang)應(ying)（對于(yu)大(da)氣效應(ying)或(huo)透射過(guo)表面(mian)）、溫(wen)度范(fan)圍和(he)安(an)裝方式(shi)（手持(chi)式(shi)或(huo)固定安(an)裝式(shi)）。其它考(kao)慮(lv)因素(su)包括響(xiang)應(ying)時間、環境、安(an)裝限制(zhi)、觀察孔(kong)或(huo)觀察窗使用以(yi)及(ji)需要(yao)的(de)(de)信號處理。

視場

視場有(you)何意義？為(wei)何視場很重要？

視(shi)場(chang)(chang)(chang)指儀器工作的視(shi)場(chang)(chang)(chang)角，由儀器的光(guang)學(xue)器件(jian)決定。若要獲得(de)精確(que)(que)的溫度(du)讀數，被測量目(mu)標應該占(zhan)滿儀器的視(shi)場(chang)(chang)(chang)。由于紅外線器件(jian)確(que)(que)定視(shi)場(chang)(chang)(chang)內所有表面的平均溫度(du)，那么如果背景溫度(du)與物體溫度(du)不同(tong)，就會出(chu)現測量誤差（圖1）。

大多(duo)數通用(yong)指(zhi)示器(qi)(qi)的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)距(ju)介于20" ~ 60"之間。焦(jiao)(jiao)距(ju)是最小(xiao)(xiao)測量光(guang)斑(ban)出(chu)現的(de)(de)(de)點。例如，儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)距(ju)離與光(guang)斑(ban)直(zhi)徑(jing)(jing)比為120:1，焦(jiao)(jiao)距(ju)為60"，則60"處的(de)(de)(de)最小(xiao)(xiao)光(guang)斑(ban)直(zhi)徑(jing)(jing)為0.5"。短焦(jiao)(jiao)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)距(ju)通常為0.1 ~ 12"，而長(chang)焦(jiao)(jiao)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)使用(yong)焦(jiao)(jiao)距(ju)可(ke)以達到大約50'。許(xu)多(duo)長(chang)距(ju)離或小(xiao)(xiao)光(guang)斑(ban)直(zhi)徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)還帶有瞄準鏡(jing)，以便改善對焦(jiao)(jiao)。大多(duo)數儀(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)都有視場(chang)圖，可(ke)幫助估算(suan)特定(ding)距(ju)離處的(de)(de)(de)光(guang)斑(ban)直(zhi)徑(jing)(jing)。

                               發射率

什么(me)是發射(she)率(lv)，發射(she)率(lv)如何(he)與紅外(wai)線溫度測量聯系起(qi)來？

發(fa)射(she)率(lv)定義為某(mou)個物(wu)體(ti)在(zai)(zai)(zai)給定溫度下輻(fu)射(she)的(de)(de)能量(liang)與理想輻(fu)射(she)體(ti)或黑體(ti)在(zai)(zai)(zai)相同溫度下輻(fu)射(she)的(de)(de)能量(liang)之比率(lv)。黑體(ti)的(de)(de)發(fa)射(she)率(lv)是1.0。或黑體(ti)在(zai)(zai)(zai)相同溫度下輻(fu)射(she)的(de)(de)能量(liang)之比率(lv)。黑體(ti)的(de)(de)發(fa)射(she)率(lv)是1.0。 所有發(fa)射(she)率(lv)值都(dou)在(zai)(zai)(zai)0.0 ~ 1.0范圍內。

E + T + R = 1.0

紅外線測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)理想表面是發射(she)(she)(she)率(lv)為1.0的(de)理想輻(fu)射(she)(she)(she)體(ti)或(huo)黑體(ti)。然(ran)而，大多(duo)數物體(ti)并非(fei)理想輻(fu)射(she)(she)(she)體(ti)，它們(men)將反射(she)(she)(she)或(huo)透射(she)(she)(she)一(yi)部分能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)。大部分儀器(qi)有(you)能(neng)力對不同(tong)的(de)發射(she)(she)(she)率(lv)值以(yi)及對不同(tong)材料進行補償。一(yi)般而言，物體(ti)的(de)發射(she)(she)(she)率(lv)越高，使用紅外線獲得精(jing)確溫(wen)度測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)就越容易。發射(she)(she)(she)率(lv)極低(di)(di)的(de)物體(ti)（低(di)(di)于(yu)0.2）測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)起來會非(fei)常困(kun)難。一(yi)些(xie)經過拋光的(de)閃亮金屬表面（例如鋁）在紅外線中反射(she)(she)(she)性很強(qiang)，以(yi)致于(yu)不能(neng)總是進行精(jing)確的(de)溫(wen)度測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)。

除了一些特(te)殊應用（例如薄(bo)膜塑(su)料）以(yi)外(wai)，通常反射(she)(she)率是比(bi)透射(she)(she)率更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)(de)考(kao)慮因素。大(da)(da)多數有(you)機物質（木頭、布料、塑(su)料等）的(de)(de)反射(she)(she)率約(yue)為0.95。大(da)(da)部(bu)分(fen)粗糙(cao)表(biao)面(mian)或油漆表(biao)面(mian)也有(you)比(bi)較高的(de)(de)反射(she)(she)率值。

確定(ding)反(fan)射率的四(si)種(zhong)方(fang)法

為了確保精確的(de)溫度測量，有以下四種方法可(ke)確定材料的(de)發(fa)射率(lv)：

使用精密(mi)的傳感器(qi)(qi)，將材(cai)料試樣(yang)加熱到一個已知溫(wen)度(du)，然后使用紅外(wai)線(xian)儀器(qi)(qi)測(ce)量(liang)溫(wen)度(du)。接著，調整(zheng)發(fa)射率值，強行(xing)讓(rang)指示器(qi)(qi)顯示正(zheng)確溫(wen)度(du)。

對(dui)于相對(dui)較(jiao)低的溫度（最(zui)高500?F），可(ke)以測量遮蔽(bi)膠帶（發射率(lv)為0.95）。接(jie)著，調整發射率(lv)值，強行(xing)讓(rang)指示器顯示材料的正確溫度。

對于高溫(wen)(wen)測(ce)(ce)量(liang)，可以在物體(ti)上鉆出一個孔（其深度(du)至少為(wei)(wei)直徑的(de)6倍）。該孔可以作(zuo)為(wei)(wei)發(fa)(fa)射(she)率為(wei)(wei)1.0的(de)黑體(ti)。測(ce)(ce)量(liang)該孔內的(de)溫(wen)(wen)度(du)，接著(zhu)調整發(fa)(fa)射(she)率，強行讓(rang)指示器顯示材料的(de)正確溫(wen)(wen)度(du)。

如果(guo)可以(yi)在材料或者材料的(de)一(yi)部分噴涂暗黑色漆，發射(she)(she)率(lv)約為1.0。測量漆的(de)溫度，接著調整(zheng)發射(she)(she)率(lv)，強行(xing)讓(rang)指示器(qi)顯(xian)示正確(que)溫度。

光譜響應

什么是光譜響(xiang)應(ying)？它對溫度(du)讀數的影響(xiang)程(cheng)度(du)如何？

儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)響(xiang)應是(shi)儀(yi)器(qi)(qi)涵蓋的(de)(de)(de)紅外光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)的(de)(de)(de)寬(kuan)(kuan)度(du)。大(da)部(bu)分普通儀(yi)器(qi)(qi)（適用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)低于(yu)(yu)(yu)1000?F的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)）使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)8 ~ 14微(wei)(wei)米(mi)范圍(wei)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)寬(kuan)(kuan)帶(dai)(dai)濾光(guang)(guang)(guang)(guang)片。此范圍(wei)是(shi)大(da)多數測量(liang)(liang)的(de)(de)(de)首選，因為在該范圍(wei)內(nei)(nei)可(ke)(ke)以進(jin)行測量(liang)(liang)而不會受(shou)到大(da)氣(qi)干擾，大(da)氣(qi)干擾即大(da)氣(qi)溫(wen)度(du)影響(xiang)儀(yi)器(qi)(qi)讀數。一(yi)些儀(yi)器(qi)(qi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)8 ~ 20微(wei)(wei)米(mi)的(de)(de)(de)更(geng)寬(kuan)(kuan)濾光(guang)(guang)(guang)(guang)片，這些濾光(guang)(guang)(guang)(guang)片可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)近距(ju)離測量(liang)(liang)，但對于(yu)(yu)(yu)較長距(ju)離，它們(men)是(shi)"距(ju)離敏(min)感"的(de)(de)(de)。對于(yu)(yu)(yu)一(yi)些特(te)殊用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)途，可(ke)(ke)以選擇極窄(zhai)的(de)(de)(de)波段。它們(men)可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)，可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)穿(chuan)透大(da)氣(qi)、火焰和氣(qi)體。典型的(de)(de)(de)低通濾光(guang)(guang)(guang)(guang)片在2.2或(huo)3.8微(wei)(wei)米(mi)波段。通常使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)2.1~ 2.3微(wei)(wei)米(mi)濾光(guang)(guang)(guang)(guang)片測量(liang)(liang)高(gao)于(yu)(yu)(yu)1500?F的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)。其它可(ke)(ke)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)如下，0.78 ~ 1.06微(wei)(wei)米(mi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)測量(liang)(liang)高(gao)溫(wen)，7.9或(huo)3.43微(wei)(wei)米(mi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)有限度(du)地(di)穿(chuan)透薄膜塑料，而3.8微(wei)(wei)米(mi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)穿(chuan)透純凈火焰幾乎不受(shou)干擾。

透過(guo)玻(bo)璃(li)進行溫度(du)測量

透(tou)過玻璃(li)窗或石英玻璃(li)窗測量溫(wen)度，有哪些特殊考慮因(yin)素？

紅(hong)外能量透(tou)(tou)射過玻璃(li)(li)或石英是要考慮的一個重要因(yin)素。高(gao)溫(wen)(wen)計(ji)必須有一個在某種程度(du)上可透(tou)(tou)過玻璃(li)(li)的波(bo)長，這意味著它們只能用來(lai)測(ce)量高(gao)溫(wen)(wen)。否則，儀表將會產生將玻璃(li)(li)溫(wen)(wen)度(du)與需要的目(mu)標(biao)溫(wen)(wen)度(du)平(ping)均(jun)起來(lai)而導(dao)致的測(ce)量誤差。

安裝方式

如何(he)安裝紅外(wai)線高溫計？

高溫計可(ke)以(yi)有兩(liang)種類型，固定安(an)裝(zhuang)式(shi)或(huo)便(bian)攜式(shi)。固定安(an)裝(zhuang)式(shi)高溫計通常安(an)裝(zhuang)在一個位(wei)置，對某(mou)個指定過程進行連續監測。它們通常使用市電(dian)(dian)電(dian)(dian)源，并且(qie)對準(zhun)某(mou)一點。這類儀表的輸出可(ke)以(yi)連接到本地或(huo)遠(yuan)程顯(xian)示屏(ping)，同時還有可(ke)在另一顯(xian)示屏(ping)顯(xian)示或(huo)者用于控制回(hui)路(lu)的模擬(ni)輸出。

還提供有(you)電池供電的便(bian)攜(xie)式(shi)紅外線"槍(qiang)"；這(zhe)些(xie)儀器擁有(you)固定安(an)裝式(shi)儀器的全部功能，但通常(chang)沒有(you)用于(yu)控制的模擬(ni)輸(shu)出。一般情況下，這(zhe)些(xie)儀器用于(yu)維護、診斷、質量(liang)管理以(yi)及關(guan)鍵流(liu)程(cheng)的隨機測量(liang)。

響應時間

在選用和安裝紅外線(xian)測量(liang)系統時，還應該考慮什么？

首先，儀表(biao)必須(xu)響應(ying)迅速，能夠處理變(bian)化，從而實現精確的(de)溫(wen)度記錄或控制。紅外(wai)線(xian)熱電(dian)偶的(de)典型響應(ying)時間在0.1 ~ 1秒范(fan)圍內。其次，儀器必須(xu)能夠在環境溫(wen)度的(de)環境中(zhong)工作。

其它考慮因素包(bao)括物理(li)安裝限制(zhi)、觀察孔/觀察窗的(de)使用（透過玻璃測量）以及(ji)為了(le)生成(cheng)進一步分析、顯示或控制(zhi)所(suo)需的(de)輸(shu)出而需要進行的(de)信(xin)號處(chu)理(li)。

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