光纖紅外測溫儀

光纖紅外測溫儀相對于一體式紅外測溫儀的好處有很多，最主要的優(yōu)點(diǎn)有如下兩點(diǎn):

1.由于將光路系統(tǒng)和電路系統(tǒng)分開，所以在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)，可以將測溫儀的光路系統(tǒng)安裝到高溫環(huán)境(可耐現(xiàn)場環(huán)境200度，例如北京彗爾賽恩科技有限公司生產(chǎn)的HE-X光纖紅外測溫儀)，并且可以長期在線穩(wěn)定工作。由于光路系統(tǒng)完全不含電，所以安裝的工業(yè)現(xiàn)場完全防爆。而測溫儀的電路部分則可以安裝到室內(nèi)或者遠(yuǎn)離高溫現(xiàn)場，通過光纖和光路部分連接，這樣就完全避免了測溫現(xiàn)場的高溫對儀器測溫的干擾。

2.由于光纖紅外測溫儀的紅外信號是通過特殊材料的紅外光纖傳送到傳感器上的，這樣，在光路聚焦到光纖上時(shí)，只有光纖截面大小的光斑可以通過光纖傳送到傳感器，這樣就避免了大面積的光線直接聚焦到傳感器上對傳感器進(jìn)行的烘烤對傳感器工作穩(wěn)定性及壽命的影響。并且，紅外光纖采用特殊材料制作，可以只選擇需要的紅外波段通過光纖，這樣就進(jìn)一步減弱了光線對傳感器的烘烤。因此，光線紅外測溫儀相對于一體式紅外測溫儀來說有更好的穩(wěn)定性和更長的使用壽命。

市面上的光纖紅外測溫儀有很多，下面選擇一款功能相對完善的光纖紅外測溫儀加以介紹:

產(chǎn)品名稱:光纖紅外測溫儀

型號: HE-X

特點(diǎn):

◆ 測量范圍:400--3000℃(分段)

◆ 光纖傳輸

◆ 線性的電流信號4~20mA或0~5V輸出，三線制

◆ 同軸激光瞄準(zhǔn)。

◆ 可選配二次儀表

◆最小可測2mm

◆探頭無需冷卻耐高溫可達(dá)180℃

◆增強(qiáng)的抗電磁干擾能力

應(yīng)用范圍 :

窯爐，鍛造，鑄造，冶煉，中高頻加熱爐，設(shè)備配套等熱處理行業(yè)。

HE-X系列非接觸式光纖傳感測溫儀是完全的同軸激光瞄準(zhǔn)，光纖分體的設(shè)計(jì)增強(qiáng)了抗電磁干擾能力，并且能夠滿足更高溫度環(huán)境的使用測量溫度范圍的寬泛使應(yīng)用的領(lǐng)域更廣，性價(jià)比高，使用更加方便，大距離系數(shù)使測量精度和穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。

應(yīng)用領(lǐng)域 本產(chǎn)品在中高頻感應(yīng)加熱和焊接行業(yè)占有很大的市場份額，在冶煉、粉末冶金、鑄造、軋鋼、玻璃、陶瓷生產(chǎn)、熱處理等行業(yè)均可應(yīng)用。

紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。 溫度在絕對零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。光纖紅外測溫儀就是將光線通過光纖傳送到傳感器上，而不是直接由透鏡聚焦到傳感器上。其余的原理同普通紅外測溫儀一樣。

紅外測溫儀在工業(yè)上的應(yīng)用非常廣泛，用的最多的主要是便攜式紅外測溫儀及在線式紅外測溫儀。目前，隨著光纖紅外測溫儀技術(shù)上的日趨成熟，及其在工業(yè)現(xiàn)場顯現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)日益突出，光纖紅外測溫儀也已開始慢慢替代在線測溫的一體式紅外測溫儀，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的各個(gè)場合。

光纖紅外測溫儀目前的主要應(yīng)用市場是在工業(yè)現(xiàn)場。因?yàn)橐惑w式紅外測溫儀對使用環(huán)境要求很苛刻，一般要保持儀器安裝在環(huán)境溫度不超過50攝氏度場合，否則將會(huì)因電路元件受溫度的影響而導(dǎo)致測量值失真，甚至儀器損壞，所以，一般在工業(yè)現(xiàn)場在線使用的一體式紅外測溫儀都裝有水冷套等降溫保護(hù)措施，安裝麻煩，使用成本也高。而光纖紅外測溫儀采用的是分體式設(shè)計(jì)，將基本不受溫度影響的光路系統(tǒng)(即光學(xué)探頭)安裝在測溫現(xiàn)場;而把對環(huán)境溫度要求較苛刻的信號處理/顯示器安裝在遠(yuǎn)離測溫現(xiàn)場的地方，可以保證信號處理/顯示器始終正常工作;中間通過一根紅外光纖，將光學(xué)探頭接收到的紅外信號傳輸?shù)叫盘柼幚砥鬟M(jìn)行處理。這樣，儀表便有了長期工作的穩(wěn)定性及可靠性，且安裝簡易，無需水冷等降溫措施，使用成本低廉，設(shè)備維護(hù)也方便。

光纖雙色紅外測溫儀

1 測溫范圍 光纖紅外測溫儀測溫范圍,參見上頁每種型號的測溫范圍

2 測量精度 :± (0.5%×t)℃ ( t為測量范圍上限值 )

3 重復(fù)精度 :±1°C

4 溫度分辨率 ? 顯示溫度分辨率 1°C ? RS485輸出溫度分辨率 1°C ? 4~20mA輸出溫度分辨率 1°C

5 響應(yīng)時(shí)間:小于100ms

6 發(fā)射率(單色):0.10-1.00數(shù)字可調(diào)，步長0.01 坡度(雙色):0.850-1.150數(shù)字可調(diào)，步長0.001

7 測溫方式 最大值(MAX)、平均值(AVG)、瞬時(shí)值(TEM)

8 輸出方式 ? 4~20mA模擬輸出 最大回路阻抗500 W ? RS485數(shù)字輸出 波特率:9600 數(shù)據(jù)格式:1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗(yàn)、1位停止位 ? 繼電器輸出 兩組輸出30V/ 2A，響應(yīng)時(shí)間小于3ms 。

9 光纖長度 標(biāo)準(zhǔn)配置1.5米，可選3米、5米。

10 電源 24VDC，(±20%)，500mA

11 功耗 標(biāo)準(zhǔn)型和通訊型最大50mA 帶激光瞄準(zhǔn)最大200mA 帶繼電器輸出最大100 mA

12 環(huán)境溫度 光學(xué)探頭:0℃--+200℃ 電子模塊:-10℃--+60℃

13 環(huán)境濕度:<90%RH

14 存儲(chǔ)溫度:-30℃--+85℃

15 距離系數(shù) D∶S=100∶1 或 D∶S=50∶1 附選件 1 光學(xué)探頭用可調(diào)安裝支架 2 空氣吹掃器 空氣吹掃器用來除去光學(xué)鏡頭上的灰塵、濕氣、微粒和水蒸汽?？稍诠潭ㄖЪ苤盎蛑蟀惭b，必須完全擰緊，空氣從Φ5氣嘴流入，從前面的出口小孔流出，空氣最大流量為0.5-1.5升/秒，建議用清潔空氣以免污染鏡頭。不要用低于10°C的冷空氣。 注意:可提供不銹鋼瞄準(zhǔn)管長150mm，直徑25mm,擰在空氣吹掃器的前面。 3 電子模塊水冷系統(tǒng) 電子模塊水冷系統(tǒng)選件允許較熱的環(huán)境溫度達(dá)150℃，水流速為每分鐘2升,為了有效冷卻，水溫應(yīng)為16℃。

·堅(jiān)固的光纖測溫系統(tǒng)

·外部用戶接口可以察看探頭參數(shù)

高亮LED顯示參數(shù)設(shè)置和溫度指示

·多種型號選擇:62，6G，6R系列(雙比色)

·62和6G系列具有背景溫度補(bǔ)償功能

·Modline6紅外測溫儀可以測量非光纖測溫儀不能達(dá)到的惡劣工業(yè)環(huán)境中的目標(biāo)

·光纖最高耐溫315℃(選配)

·模擬信號和數(shù)字信號輸出(RS485)

Modline6光纖紅外測溫儀由一個(gè)堅(jiān)固的光纖和光學(xué)組成。

光纖部分連接到一個(gè)電路盒上，電路盒包含探測器，處理電路，高亮LED顯示和用于接線的端子連接部分。

Modline6紅外測溫儀在電路盒環(huán)境溫度處在0~60℃(32°到140°F)時(shí)能夠保持最高的測量精度。

光學(xué)頭是由一個(gè)小的圓柱形不銹鋼保護(hù)套和透鏡組成。

光學(xué)頭可以裝配空氣吹掃器防止鏡頭被污染，光纖可以由金屬管保護(hù)起來。

光纖可以允許一個(gè)小的彎曲半徑以便穿過狹小空間。光學(xué)高溫探頭/光纜選件能夠最高耐315℃環(huán)境溫度。

為測量玻璃溫度而特殊設(shè)計(jì)的62-1610測溫儀，能夠測量從750°到1675℃范圍。

·可編程繼電器輸出

(溫度報(bào)警點(diǎn)上下限設(shè)置或"故障")

·6R型號獨(dú)特的衰減報(bào)警

(衰減測量技術(shù) 美國專利號No.5,815,410)

·直接具有RS485通訊

·支持最多32個(gè)Modline6測溫儀組網(wǎng)

·Modline6多探頭軟件(可以在windows NT4,2000,XP下使用)

·現(xiàn)場校準(zhǔn)軟件

紅外測溫儀器的種類

紅外測溫儀器主要有3種類型:紅外熱像儀、紅外熱電視、紅外測溫儀(點(diǎn)溫儀)。60年代我國研制成功第一臺(tái)紅外測溫儀，1990年以后又陸續(xù)生產(chǎn)小目標(biāo)、遠(yuǎn)距離、適合電業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的測溫儀器，美國生產(chǎn)的雷泰測溫儀;國產(chǎn)的TI51/41系列紅外測溫儀等也有較廣泛的應(yīng)用。

紅外測溫儀工作原理

了解紅外測溫儀的工作原理、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境工作條件及操作和維修等是用戶正確地選擇和使用紅外測溫儀的基礎(chǔ)。紅外測溫儀由光學(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。光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。除此之外，還應(yīng)考慮目標(biāo)和測溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標(biāo)的影響及修正方法。

一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布--與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。

黑體輻射定律:黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。應(yīng)該指出，自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，故稱黑體輻射定律。

物體發(fā)射率對輻射測溫的影響:自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

影響發(fā)射率的主要因紗在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。

當(dāng)用紅外輻射測溫儀測量目標(biāo)的溫度時(shí)首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量，然后由測溫儀計(jì)算出被測目標(biāo)的溫度。單色測溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例;雙色測溫儀與兩個(gè)波段的輻射量之比成比例。

紅外系統(tǒng):紅外測溫儀由光學(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。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。