在線測溫原理

在線式紅外測溫儀，按照實(shí)物形態(tài)可以分為兩類，一類為分體式在線紅外測溫儀，一類為一體式在線紅外測溫儀。在線式測溫儀中又以光纖紅外測溫儀最具優(yōu)勢(shì)(分體式)，且安裝方便，使用成本低廉。

下面以光纖紅外測溫儀為例，對(duì)在線式紅外測溫儀做具體介紹。

在線式光纖紅外測溫儀，適用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各個(gè)需要測溫的場合，包括鋼水測溫、銅水測溫、窯爐燒成帶測溫、單晶硅長晶測溫、多晶硅長晶測溫等。其使用方法就是將光學(xué)探頭部分裝在測溫現(xiàn)場，而信號(hào)處理/顯示器部分裝在遠(yuǎn)離測溫現(xiàn)場的場合。由于光學(xué)探頭本身就有一定的耐溫特性，所以一般不用安裝水冷套等保護(hù)措施，如果是在清潔的場合，甚至可以不必安裝吹掃器?；谏鲜鎏匦?，光纖紅外測溫儀使用成本低廉，安裝維護(hù)也方便。

右圖在線測量銅水溫度的光纖紅外測溫儀，是上海協(xié)同物理研究所自主研發(fā)的有國內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)一款性能優(yōu)越的儀器。

左下圖是該款儀器在單晶硅長晶爐上的應(yīng)用，用于在線測量單晶硅長晶時(shí)的實(shí)時(shí)溫度。

右圖是該款測溫儀在空調(diào)散熱片生產(chǎn)線上對(duì)銅管燒結(jié)時(shí)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量。

鋼鐵工業(yè)使用溫度計(jì)是因?yàn)楫a(chǎn)品都是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，溫度都非常高。普通的鋼鐵工業(yè)應(yīng)用是溫度是一個(gè)持續(xù)的狀態(tài)熔化的鋼鐵開始轉(zhuǎn)變成塊。用同一的溫度重新加熱鋼鐵是防止它變形的關(guān)鍵，紅外溫度計(jì)被用來測量回?zé)崞鞯膬?nèi)部溫度。在高溫旋轉(zhuǎn)軋碾機(jī)中，紅外溫度計(jì)被用來確認(rèn)產(chǎn)品的溫度是在旋轉(zhuǎn)限度內(nèi)。在冷卻軋碾機(jī)，紅外溫度計(jì)在鋼鐵冷卻的過程中來監(jiān)控鋼鐵的溫度。

在玻璃工業(yè)中，要被加熱到很高的溫度。紅外溫度計(jì)用來監(jiān)測熔爐中的溫度。手持式的傳感器通過測量外部來探測高溫點(diǎn)。測量溶化玻璃的溫度來決定適當(dāng)?shù)娜蹱t口的溫度。在扁平的玻璃品中，傳感器在每個(gè)加工階段都要檢測溫度。錯(cuò)誤的溫度或過快的溫度變化會(huì)造成不平的膨脹或收縮。對(duì)于瓶子和容器產(chǎn)品來說，熔化的玻璃會(huì)流向保持在同一溫度的前爐。紅外溫度計(jì)被用來探測前爐的玻璃的溫度。所以它在出口的地方應(yīng)該是適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。在玻璃纖維制品，紅外傳感器被用來在加工爐中探測前爐的玻璃的溫度。紅外傳感器在玻璃工業(yè)中另外一個(gè)用途是用于擋風(fēng)玻璃制品工藝中。

在塑料工業(yè)中，紅外溫度計(jì)被用來避免產(chǎn)品被玷污，測量動(dòng)態(tài)物體和測量高溫塑料。在吹制的薄膜噴出的過程中，溫度測量來調(diào)整適應(yīng)加熱和冷卻可以幫助保持塑料的張力的完整和它的厚度。在拋制的薄膜噴出的過程中，傳感器幫助控制溫度來保證產(chǎn)品的厚度和同一。在薄片壓出時(shí)，傳感器可以讓操作員來調(diào)整熄滅的加熱器和冷卷來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

在石化行業(yè)中，煉廠在常規(guī)的預(yù)防維護(hù)程序中采用溫度顯示系統(tǒng)。這些程序包括熔爐工藝的監(jiān)控及熱電偶示數(shù)的確認(rèn)。在熔爐工藝檢測中，紅外顯示器被用來檢測受熱面管集結(jié)碳的比例。這種被稱之為焦化的集結(jié)，會(huì)導(dǎo)致熔爐的更高的點(diǎn)火率，也會(huì)使管子溫度升高。這種高溫工況會(huì)降低管子的壽命。因?yàn)檫@種結(jié)焦會(huì)妨礙產(chǎn)品均勻的吸收管子的熱量。當(dāng)使用紅外測溫儀的時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)交區(qū)域的管表面溫度往往會(huì)比其他區(qū)域的管子表面溫度高。

用便攜式的熱量顯示系統(tǒng)，維護(hù)人員可以找出潛在的或已存在的問題。例如:發(fā)動(dòng)機(jī)線圈繞

組過熱，變壓器上的塞緊的冷卻鰭片，電容接觸不良，熱量在壓縮機(jī)的汽缸蓋集結(jié)。任何問題出現(xiàn)都伴隨著溫度升高，或者溫度曲線與周圍溫度截然不，這樣可以用便攜式的熱量顯示系統(tǒng)進(jìn)行定位。大多數(shù)情況下，在要求停止工藝流程前，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行及時(shí)校正。

在線式紅外測溫儀，大多用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的在線測溫，將生產(chǎn)線某一環(huán)節(jié)的溫度實(shí)時(shí)測量并傳輸/顯示在控制室里，甚至直接參與閉環(huán)控制。這樣的測溫儀，一般要求有長期使用的穩(wěn)定性和可靠性。

而手持式紅外測溫儀是便攜式紅外測溫儀的一種，是一種小巧，便于攜帶的紅外測溫儀。

兩種紅外測溫儀的區(qū)別在使用環(huán)境，測溫精度不同，手持式紅外測溫儀由于便于攜帶可用于室內(nèi)，室外的工作環(huán)境，基本不受環(huán)境場地的限制，但相比在線式紅外測溫儀，其測溫精度稍差一點(diǎn)，在線式紅外測溫儀塊頭比手持式要大，則不易移動(dòng)，受使用場地限制，但其測溫精度高，還可以在線把測量溫度作對(duì)比，分析，這是手持式不具備的，當(dāng)然在線式紅外測溫儀的價(jià)格也比手持式要高。